懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

金玉波

(綿陽市川交公路規(guī)劃勘察設(shè)計有限公司 四川 綿陽 621700)

懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

金玉波

(綿陽市川交公路規(guī)劃勘察設(shè)計有限公司 四川 綿陽 621700)

隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技水平的不斷提升， 我國的道路橋梁施工也走向更加完善的領(lǐng)域。懸臂掛籃技術(shù)作為橋梁施工中重要的技術(shù)項目，成為影響其施工進(jìn)度和質(zhì)量的重要保障因素。其在橋梁工程中的作用是進(jìn)行懸臂灌注，隨著掛籃移動進(jìn)行橋梁上的施工建設(shè)。懸臂掛籃技術(shù)具有簡單易操作、加快工程進(jìn)度、減小資金投入等優(yōu)點，因此在橋梁施工中得到了廣泛的實踐應(yīng)用。本文分析了懸臂掛籃技術(shù)的工作原理和技術(shù)重點，探討了懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工中的實際應(yīng)用。以期為橋梁施工中的懸臂掛籃技術(shù)的發(fā)展提出一些參考建議。

懸臂掛籃技術(shù)；橋梁施工；應(yīng)用建設(shè)

引言

在橋梁施工建設(shè)中，懸臂掛籃技術(shù)是最為節(jié)約資金，經(jīng)濟(jì)效益最大程度實現(xiàn)且應(yīng)用范圍最廣的技術(shù)。在橋梁箱梁施工中，其作為常用技術(shù)使得施工更為便捷易操作，在保障了結(jié)構(gòu)輕盈度的基礎(chǔ)上加快了施工速度。懸臂掛籃技術(shù)是利用能移動的活動架——掛籃，懸掛在梁段上進(jìn)行施工操作。懸臂掛籃不僅僅是一個建立在空中的施工空間，也是施工中的承重結(jié)構(gòu)。由于技術(shù)施工中的高標(biāo)準(zhǔn)要求和復(fù)雜的設(shè)計結(jié)構(gòu)，控制懸臂掛籃技術(shù)的施工技術(shù)和施工要點顯得十分重要。

1 懸臂掛籃技術(shù)要點

在橋梁施工中，懸臂澆筑法是其中常用的方法。掛籃是懸澆箱梁主要設(shè)備，它是沿著軌道行走的活動腳手架及模板支架，分類較為多樣化。我國施工常常采用自錨平衡式，其中又細(xì)分為桁架式和牽索式（即前支點掛籃）。目前斜拉橋的混凝土主梁多數(shù)采用牽索式掛籃進(jìn)行懸澆，牽索掛籃系統(tǒng)主要有荷載平臺、牽索系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、操作平臺以及預(yù)埋件系統(tǒng)組成。其特點是掛籃的受力利用斜拉索作為掛籃的前支點牽引索，后錨點錨固于已澆梁段上，從而減小了掛籃的撓度與彎矩，提高了掛籃的承載能力，是更為科學(xué)的一種結(jié)構(gòu)。

1.1 懸臂掛籃技術(shù)施工原理

在懸臂澆筑中，懸臂掛籃技術(shù)施工是關(guān)鍵技術(shù)施工環(huán)節(jié)。其自身的優(yōu)點相對較為突出，易操作、結(jié)構(gòu)輕便、降低成本等都直接提高了橋梁施工的經(jīng)濟(jì)效益，并且為橋梁施工中的疑難點解決提供了保障。利用懸臂掛籃技術(shù)可以更加明確施工點，有更為專業(yè)的針對性。在施工中，對某一段工程進(jìn)行有目的性的施工澆筑，也可通過移動進(jìn)行另一段工程的澆筑。最大限度的保障了工作進(jìn)度，簡化了操作流程的復(fù)雜性。正因為懸臂掛籃承擔(dān)著如此重要的責(zé)任，在設(shè)計掛籃的過程中，對某一具體工程，應(yīng)根據(jù)梁段分段情況，根據(jù)對掛籃的重量、要求承受荷載及施工經(jīng)驗對掛籃進(jìn)行認(rèn)真詳細(xì)的設(shè)計。除必須滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性要求外，還要使其行走、錨固方便可靠，重量不大于設(shè)計規(guī)定，要加強(qiáng)其自身的穩(wěn)定性和移動可靠性以及自身的安全強(qiáng)度，使得掛籃的重量保障在安全范圍內(nèi)，確保施工安全有效進(jìn)行。

1.2 懸臂掛籃中的施工工藝

1.2.1 掛籃的制作與安裝工藝

掛籃由主桁架、錨固、平衡系統(tǒng)及吊桿、縱橫梁等部分組成，由工廠或現(xiàn)場根據(jù)掛籃設(shè)計圖紙精心加工而成。對于掛籃的制作與安裝必須按照相應(yīng)的流程來進(jìn)行。按照標(biāo)準(zhǔn)的制作流程進(jìn)行掛籃制作，執(zhí)行圖紙要求，保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全性。在安全工作前，要詳細(xì)檢查施工現(xiàn)場，重點勘查其環(huán)境設(shè)備和施工人員的技術(shù)水平，保障潛在的安全隱患得到妥善解決。依據(jù)掛籃吊裝的流程，在檢測吊裝過程安全程度的同時，加強(qiáng)吊裝防護(hù)措施。以防在吊裝過程中出現(xiàn)掛籃和零部件的掉落。在確保其安全穩(wěn)固性后，方可投入使用。掛籃的制作與安裝直接影響到后期的技術(shù)應(yīng)用，因此必須保障懸臂掛籃的質(zhì)量，才能更好的進(jìn)行建設(shè)施工。

掛籃支承平臺除要有足夠的強(qiáng)度外，還應(yīng)有足夠的平面尺寸，以滿足梁段的現(xiàn)場作業(yè)需要。掛籃加工件運到現(xiàn)場后，應(yīng)對照設(shè)計圖檢查構(gòu)建尺寸和加工精度，對部符合要求以及變形嚴(yán)重的構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行更換、調(diào)整。掛籃的拼裝應(yīng)對稱進(jìn)行，在掛籃主梁與各橫梁連成整體后，要對各邊的幾何對稱點進(jìn)行測量觀測，驗證不能有過大的翹曲變形。掛籃組拼后，應(yīng)檢查掛籃的拼裝質(zhì)量，復(fù)核掛籃的質(zhì)量是否與設(shè)計吻合，同時檢查掛籃的整體穩(wěn)定性。

1.2.2 鋼筋混凝土澆筑施工

在橋梁的施工中，懸臂掛籃技術(shù)占據(jù)著重要地位，而其中的混凝土澆筑則十分復(fù)雜繁瑣。進(jìn)行混凝土澆筑環(huán)節(jié)時，施工人員要對其澆筑細(xì)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保證澆筑后的質(zhì)量安全性。橋梁施工中的支撐力大都來自于懸臂掛籃，其具有移動性和靈活度。因此，澆筑受到了設(shè)備結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性因素影響。進(jìn)行澆筑前，要做好檢查準(zhǔn)備工作，保證連接件、鋼筋等部件材料都準(zhǔn)備完整，才可以開始澆筑。混凝土澆筑環(huán)節(jié)受影響因素較大，要求施工人員具有高水平澆筑能力，適時根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行澆筑調(diào)節(jié)，保障其牢靠程度。

1.3 掛籃的預(yù)壓試驗

掛籃試拼后，必須進(jìn)行荷載試驗。試驗的主要任務(wù)是為了防止因為構(gòu)件出現(xiàn)變形導(dǎo)致安全隱患，從而造成人員傷亡。進(jìn)行預(yù)壓試驗不僅是對施工人員的負(fù)責(zé)，也是對橋梁施工的安全性的保證。對主桁架要進(jìn)行預(yù)壓試驗，與此同時也要進(jìn)行安裝掛籃后的荷載承受力試驗。荷載試驗是測量橋梁懸臂掛籃承重力的一個重要手段。

①為了掌握掛籃的受力性能和實際剛度等參數(shù)，模擬主梁施工時掛籃在各種最不利工況下，關(guān)鍵部位的受力指標(biāo)，消除掛籃的非彈性變形，預(yù)估彈性變形以指導(dǎo)施工，在前支點掛籃安裝完成后，一般應(yīng)要求用水箱、混凝土或鋼錠模擬活載，進(jìn)行試壓試驗，在常規(guī)情況下，橋梁懸臂掛籃承受的壓力應(yīng)該是最大分段的重量的一倍或者一點五倍左右。試壓試驗應(yīng)編制專項方案。試驗內(nèi)容主要包括中心點最大反力試驗、后錨點最大反力試驗、后錨點拉缸最大力試驗、橫梁最大受力試驗。

實驗荷載根據(jù)主梁設(shè)計施工圖按兩種工件狀態(tài)計算最不利荷載；一是掛籃澆混凝土施工狀態(tài)即工作狀態(tài)；二是空掛籃狀態(tài)即非工作狀態(tài)。

②試壓過程觀測

一般分為3～5級加載，要求加載應(yīng)盡可能與混凝土澆筑過程的次序相似，在時間上兩端對稱同步。每級荷載加載完成后，進(jìn)行掛籃撓度、變形測量和關(guān)鍵部位的盈利觀測，同時全面檢查焊縫情況，并將各觀測點的檢查結(jié)果進(jìn)行歸總統(tǒng)計分析。

每級卸載完成后需測定掛籃各部的撓度和變形。為避免塔柱偏位影響試驗結(jié)果，在加載過程中要求嚴(yán)格按同步平衡原則進(jìn)行。進(jìn)行試驗過程中，試驗操作人員要對掛籃的加載承重和變形程度做好書面記錄分析，以便確定適宜、科學(xué)的立模標(biāo)高。

2 懸臂掛籃施工中需要注意的問題

（2）橋梁施工中，懸臂掛籃的質(zhì)量和安全是整個工程的質(zhì)量保障。施工過程中，必須開展相應(yīng)的監(jiān)測管理工作。在施工初期，作為施工部門，要安排相應(yīng)的監(jiān)管人員進(jìn)行檢測。分析施工現(xiàn)場中具體的施工環(huán)境和施工設(shè)計方案，并對施工中可能出現(xiàn)的施工問題做出相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。在施工中，一方面，監(jiān)管人員要實時檢查施工中的原材料引進(jìn)和使用情況，保證材料的質(zhì)量安全合格，防止由于人為原因出現(xiàn)的仿冒偽劣等質(zhì)量殘次品出現(xiàn)在工程項目中。另一方面，監(jiān)管人員要加強(qiáng)技術(shù)施工管理，監(jiān)督施工安全問題。如果發(fā)現(xiàn)施工技術(shù)和流程出現(xiàn)問題，要及時成立專家組進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)對策探討，分析解決方案。

（3）掛籃使用時需注意的問題 ：預(yù)壓試驗完成后，對變形過大的構(gòu)件和應(yīng)力過大的部位，要求進(jìn)行加強(qiáng)處理。利用前橫梁跨中位置的變形量，控制懸臂施工中模板預(yù)拱量的設(shè)置。在空掛籃狀態(tài)下，縱梁各點的撓度均可在卸載后恢復(fù)，縱梁處于全彈性受力。在最大荷載時撓度減去卸載后恢復(fù)量為非彈性變形量，在掛籃裝底模時按改設(shè)置預(yù)拱度，以抵消掛籃撓度對橋面形和橫坡的影響。掛籃就位后，應(yīng)對整體設(shè)備、各系統(tǒng)等作全面檢查，同時對后錨點與前支承墊附近的混凝土也應(yīng)加強(qiáng)觀察。橋墩兩側(cè)懸臂施工時，相對部平衡節(jié)段差不得超過設(shè)計和監(jiān)控的要求值，以盡量接近平衡施工為宜。拆除或后移掛籃時，也應(yīng)嚴(yán)格掌握對稱、平衡的原則。使用掛籃過程中應(yīng)統(tǒng)一指揮、配合協(xié)調(diào)、加強(qiáng)管理、保證安全。掛籃前移前應(yīng)有專人檢查準(zhǔn)備工作，掛籃使用前須安排技術(shù)人員檢查各系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

（1）在完成懸臂掛籃施工后，對于懸臂掛籃的質(zhì)量安全性要進(jìn)行全面檢查。按照相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，符合規(guī)范的才能投入施工使用中。提高監(jiān)管管理的意識和水平，才能使最后的橋梁建設(shè)工程達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的最大化。在安全裝置懸臂掛籃后，要對掛籃進(jìn)行靜載的實驗保證其質(zhì)量安全。在實驗過程中，要注意控制掛籃的移動速度，防止出現(xiàn)意外變形。

結(jié)束語

在橋梁施工中，懸臂掛籃技術(shù)屬于其中的關(guān)鍵性技術(shù)，有著十分重要的作用。采用懸臂掛籃技術(shù)不僅僅是為了保證施工過程中的安全性，還是為了提高建筑的整體穩(wěn)定程度。在地質(zhì)條件較為復(fù)雜的環(huán)境情況下，懸臂掛籃技術(shù)的應(yīng)用對于施工的幫助是十分有效的，有力地克服了地質(zhì)和環(huán)境等外界因素對橋梁施工所帶來的困難和影響。懸臂掛籃在現(xiàn)代橋梁中正在大規(guī)模使用，但想要最大程度發(fā)揮懸臂掛籃技術(shù)的在作用，就要注重懸臂掛籃技術(shù)的施工水平和質(zhì)量安全性。保證掛籃安全質(zhì)量，才能建造出高質(zhì)量的橋梁工程。

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金玉波，男，1972年3月，本科，工程師，主要從事項目管理工作。

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1007-6344（2016）03-0092-02

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