懸澆梁掛籃施工技術(shù)安全控制要點(diǎn)

姜金節(jié) （中交二航院工程咨詢監(jiān)理有限公司，湖北 武漢 430000）

0 前言

隨著現(xiàn)代交通需求增長(zhǎng)，橋梁的改建、擴(kuò)建、新建工程層出不窮，此時(shí)橋梁的施工安全問(wèn)題就受到了廣泛的關(guān)注。懸壁澆筑變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁作為橋梁的應(yīng)力結(jié)構(gòu)之一，其施工主要利用掛籃來(lái)進(jìn)行懸澆，以此來(lái)保障箱梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，由此可見掛籃對(duì)于懸壁澆筑變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、橋梁質(zhì)量而言具有直接或者間接的關(guān)系，是一項(xiàng)十分重要的施工手段，在懸澆梁掛籃施工存在一定的危險(xiǎn)性，因此在此項(xiàng)施工當(dāng)中，一定要重視安全控制措施。

1 懸澆梁掛籃施工概述

在專業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，所謂的懸臂澆筑掛籃施工是懸壁澆筑法的一種形式，應(yīng)用當(dāng)中首先需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的掛籃結(jié)構(gòu)形式，掛籃由主桁架系統(tǒng)、吊架系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及作業(yè)平臺(tái)等組成。掛籃的應(yīng)用無(wú)疑給懸澆施工帶來(lái)的較高的便利性，其具有活動(dòng)自如、移動(dòng)快捷的優(yōu)點(diǎn)，但是在懸澆掛籃施工安全的角度上，掛籃主要構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和安裝質(zhì)量等決定了懸澆施工的安全性。此外，將懸澆梁掛籃施工與傳統(tǒng)施工方法相比，懸澆梁掛籃施工還具有成本節(jié)省的優(yōu)點(diǎn)，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

2 實(shí)例概況

本文主要結(jié)合京杭運(yùn)河航道整治項(xiàng)目的二龍橋懸澆梁掛籃施工進(jìn)行分析。二龍橋主橋上部結(jié)構(gòu)為三跨一聯(lián)全預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁（55+90+55）m組成。箱梁總寬為12m，底板寬6.4m，為單箱單室型。橋面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)橫坡為2%雙向坡，主梁均處于直線段上。根據(jù)主橋的特點(diǎn)，設(shè)置菱形掛籃，以適應(yīng)本橋變截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁懸臂施工的需要。

3 二龍橋懸澆梁掛籃施工技術(shù)安全控制

主要以二龍橋懸澆梁掛籃施工的流程為基礎(chǔ)，了解該工程的施工順序與規(guī)范指標(biāo)，具體內(nèi)容包括準(zhǔn)備工作、承重桁架系統(tǒng)、掛籃安裝、掛籃預(yù)壓、混凝土澆筑及預(yù)應(yīng)力張拉、掛籃行走6個(gè)部分。通過(guò)這些施工控制，即可保障懸澆梁掛籃施工的安全性。

3.1 準(zhǔn)備工作

在二龍橋懸澆梁掛籃施工當(dāng)中，相關(guān)管理單位為了保障施工順暢，重點(diǎn)考慮了掛籃的實(shí)用性與安全性問(wèn)題，圍繞此兩項(xiàng)進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)當(dāng)中，首先確認(rèn)掛籃的各項(xiàng)性能，即抗變性能以及承重能力，針對(duì)此兩項(xiàng)性能指標(biāo)，該工程采用相關(guān)方法進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示其掛籃抗變能力的力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到2300MPa左右，根據(jù)該工程的施工要求可見，其力學(xué)性能只要超過(guò)2000MPa即為合格，所以結(jié)果顯示實(shí)例掛籃力學(xué)性能指標(biāo)合格；在承重能力上，該工程直接將掛籃放置在低空條件下，不斷向其上放置重物以此增加掛籃承重，直至掛籃掉落，該方法主要是為了測(cè)得掛籃的極限承重能力，結(jié)果顯示實(shí)例掛籃極限承重?cái)?shù)值在1t～1.5t左右，滿足其施工承重要求，說(shuō)明實(shí)例掛籃的承重能力表現(xiàn)良好。為了保障掛籃質(zhì)量，該單位聘用相關(guān)有資質(zhì)單位進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果顯示工程中掛籃主桁架，前橫梁構(gòu)件強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定性能均滿足施工要求。

3.2 承重桁架系統(tǒng)

承重桁架系統(tǒng)是指掛籃內(nèi)部存在的承重組件，此類組件分為兩種類型，即標(biāo)準(zhǔn)組件與非標(biāo)準(zhǔn)組件。標(biāo)準(zhǔn)組件是主要的承重結(jié)構(gòu)，其主要有兩個(gè)鉆石形的桁架組成，通常在設(shè)計(jì)當(dāng)中會(huì)采用5個(gè)桁架來(lái)構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)組件，兩個(gè)桁架之間的距離有兩個(gè)規(guī)格，即630cm、390cm，材質(zhì)方面可以選擇40工字鋼進(jìn)行加工得來(lái)。非標(biāo)準(zhǔn)組件同樣是承重結(jié)構(gòu)之一，在組成當(dāng)中其形態(tài)主要根據(jù)實(shí)際的需求而定，所以沒(méi)有一個(gè)固定的規(guī)范，在實(shí)例施工當(dāng)中，同樣采用了5個(gè)桁架來(lái)構(gòu)建非標(biāo)準(zhǔn)組件，間距上設(shè)定為610cm，材質(zhì)為40工字鋼[3]。

3.3 掛籃安裝

實(shí)例工程在進(jìn)行掛籃應(yīng)用之前，先對(duì)周邊的工程條件以及環(huán)境因素進(jìn)行了相關(guān)勘察，根據(jù)勘察結(jié)果來(lái)看，其工程施工點(diǎn)位于河道兩側(cè)，周邊環(huán)境空間開闊，有利于掛籃應(yīng)用。圍繞勘測(cè)結(jié)果，實(shí)例工程制定了掛籃安裝方案，掛籃拼裝順序?yàn)椋悍艠印佋O(shè)鋼軌及行走系統(tǒng)→安裝主桁架、后錨系統(tǒng)→安裝后下橫梁→安裝前上橫梁→安裝吊桿→安裝前下橫梁→安裝底板工字鋼→安裝底?！惭b側(cè)模和外滑梁→安裝其他附屬設(shè)施；安裝過(guò)程采用汽車吊起吊掛籃各部件至0#塊頂部組裝，嚴(yán)格執(zhí)行起重作業(yè)操作規(guī)程，掛籃安裝時(shí)必須先安裝好錨固和輔助限位裝置。此外，在施工當(dāng)中應(yīng)當(dāng)重視施工順序，以此可以提高工程的安全性。

3.4 掛籃預(yù)壓

掛籃安裝完成，各系統(tǒng)檢查驗(yàn)收合格后，需要進(jìn)行預(yù)壓，實(shí)例項(xiàng)目懸澆梁段縱向分段長(zhǎng)度為3×3.5+8×4m，共11對(duì)塊件，最大節(jié)段為1#塊，混凝土理論方量52.8m3，重量約為140t，取最重節(jié)段1#塊重量1.2倍進(jìn)行砂袋預(yù)壓。預(yù)壓前先測(cè)出每袋砂的平均重量，推算出所需砂袋總數(shù)量，將砂袋同步、均勻地布置在兩端掛籃底板上，以此箱梁的重量進(jìn)行預(yù)壓，是為了實(shí)驗(yàn)掛籃的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等性能，檢查掛籃加工質(zhì)量和設(shè)計(jì)性能，以此對(duì)掛籃的安全性進(jìn)行評(píng)估；消除掛籃非彈性變形；獲取掛籃在荷載作用下的變形數(shù)據(jù)，求出掛籃變形與荷載之間的線形關(guān)系，為設(shè)置箱梁預(yù)拱度提供依據(jù)。

3.5 混凝土澆筑，預(yù)應(yīng)力張拉

首先應(yīng)當(dāng)要求施工人員熟悉混凝土澆筑的位置。懸臂端混凝土澆筑按照底板、腹板、頂板的順序，先懸臂端再節(jié)段根部進(jìn)行施工。實(shí)例工程澆筑過(guò)程采用一臺(tái)混凝土泵車，懸澆兩端按每車泵送5min澆筑（澆筑時(shí)必須有信號(hào)工現(xiàn)場(chǎng)指揮泵車，計(jì)時(shí)），兩側(cè)底板混凝土澆筑完畢后再交錯(cuò)澆筑腹板及頂板混凝土，盡量保持對(duì)稱同步，以確保澆筑時(shí)兩懸臂端受力對(duì)稱平衡。混凝土強(qiáng)度、彈性模量，齡期達(dá)到設(shè)計(jì)要求后開始預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉，采用智能張拉設(shè)備，利用計(jì)算機(jī)來(lái)控制鋼絞線張拉的工藝，此項(xiàng)工作當(dāng)中，要重視各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，例如測(cè)力系統(tǒng)精度需要達(dá)到1%F.S等。

在進(jìn)行混凝土澆筑之前，需要對(duì)掛籃錨固裝置、吊帶進(jìn)行檢查，確保其狀態(tài)良好，之后為了提高施工安全保障，應(yīng)當(dāng)在外模板操作平臺(tái)的下方，設(shè)立相應(yīng)的安全防護(hù)措施，例如攔網(wǎng)等，此舉主要可以避免高空墜物砸傷下方人員；在外模板操作平臺(tái)周邊，需要設(shè)立相應(yīng)的防護(hù)欄，此舉主要是為了保障施工人員的安全性。此外，每一次施工之后，都應(yīng)當(dāng)對(duì)平臺(tái)的鋼絲、葫蘆絲等組件進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象，需要及時(shí)進(jìn)行更換。

3.6 掛籃行走

掛籃行走移動(dòng)時(shí)，要重視掛籃移動(dòng)操作施工，具體要點(diǎn)包括：將吊桿下調(diào)至底模平臺(tái)、側(cè)模與內(nèi)處；在掛籃行走前，應(yīng)當(dāng)對(duì)掛籃系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確認(rèn)其與梁段之間沒(méi)有連接部分；掛籃在進(jìn)入軌道系統(tǒng)之前，應(yīng)當(dāng)先將其起頂至主桁架前支點(diǎn)；掛籃在軌道上移動(dòng)時(shí)，首先要避免對(duì)主桁架前支點(diǎn)造成干擾，其次需要在進(jìn)行前移時(shí)對(duì)掛籃中心吊垂線、橋軸線進(jìn)行確認(rèn)，兩者需要保持相同水平；同樣在前移時(shí)，要保障底模平臺(tái)、內(nèi)外模前移縱梁的運(yùn)動(dòng)，兩者需要達(dá)到待澆梁段處；掛籃移動(dòng)到位之后，應(yīng)當(dāng)采用精軋螺紋鋼筋將掛籃主桁架后錨點(diǎn)錨固在吊桿上。

5 結(jié)語(yǔ)

懸澆梁掛籃是懸臂澆筑變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁當(dāng)中必備的設(shè)備，其有利于施工的效率、精度、穩(wěn)定，同時(shí)還具有成本節(jié)省的意義，由此說(shuō)明其應(yīng)用價(jià)值較高，但是懸澆梁掛籃應(yīng)用還存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要相關(guān)單位對(duì)此保持重視。本文主要結(jié)合京杭運(yùn)河的二龍橋懸澆梁掛籃施工進(jìn)行分析，探討其中懸澆梁掛籃的安全施工技術(shù)，并在此之間對(duì)懸澆梁掛籃施工進(jìn)行了概述，通過(guò)此兩個(gè)部分的分析，體現(xiàn)出本文的理論與實(shí)踐價(jià)值。