懸臂掛籃施工技術(shù)在橋梁工程項(xiàng)目中的應(yīng)用分析

龍慧娟

(長沙市公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司,長沙 410000)

1 橋梁工程概況

某橋梁工程橋長821 m，所在地區(qū)的地形較為復(fù)雜，主橋下部墩身均為薄壁空心形態(tài)，橋梁工程的最大橋墩高度為135.2 m。此次工程的整體橋梁結(jié)構(gòu)既包含連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)也包含簡支梁結(jié)構(gòu)。由于本次橋梁工程的整體跨度較大，而且外部環(huán)境因素復(fù)雜，所以施工難度大且對施工技術(shù)的要求極高。為了確保橋梁工程施工穩(wěn)定性、安全性和剛度達(dá)標(biāo)，在施工環(huán)節(jié)應(yīng)用了懸臂掛籃技術(shù)。

2 懸臂掛籃施工技術(shù)的優(yōu)勢

在橋梁工程之中，懸臂施工的主要設(shè)備之一就是掛籃。依據(jù)掛籃設(shè)備結(jié)構(gòu)，可將其劃分為桁架式、斜拉式、型鋼式及混合式四種類型，掛籃自身具備質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性強(qiáng)和移動(dòng)裝拆便捷的特點(diǎn)，而且還具備可重復(fù)利用的價(jià)值。而掛籃與混凝土懸臂施工工藝的融合，可以進(jìn)一步推進(jìn)工程施工質(zhì)量的提升。在橋梁工程之中，懸臂掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用，可以提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和施工便捷性。與其他的懸臂作業(yè)方法相比，懸臂掛籃施工的適用范圍更廣、結(jié)構(gòu)質(zhì)量更輕、制作和安裝也更為簡便，還能夠?qū)崿F(xiàn)對梁段自身重量和施工荷載的有效承擔(dān)。而且，懸臂掛籃的剛度高，出現(xiàn)受力變形或位移的幾率就相對較小，則橋梁工程的施工安全性可以得到保障。此外，懸臂掛籃施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)無需使用架設(shè)支架以及大型吊機(jī)，且其設(shè)計(jì)和作業(yè)精度相對較高，所以能有效縮短工期節(jié)約成本，為提升橋梁工程的經(jīng)濟(jì)效益提供輔助。

3 橋梁工程中懸臂掛籃技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

橋梁工程大多具有施工周期長、影響因素多、施工管理難度高的特點(diǎn)，在技術(shù)應(yīng)用時(shí)也需要從多角度進(jìn)行綜合考量，才能保證技術(shù)的應(yīng)用有效性。對于懸臂掛籃技術(shù)而言，其應(yīng)用要點(diǎn)不僅在于掛籃本身及其施工流程設(shè)計(jì)，更在于施工控制。所以，筆者從這幾個(gè)角度出發(fā)，對懸臂掛籃技術(shù)在橋梁工程中的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行了簡要論述。

3.1 懸臂掛籃制裝

在懸臂掛籃技術(shù)應(yīng)用的過程中，掛籃的制作和安裝至關(guān)重要，是技術(shù)落實(shí)的首要環(huán)節(jié)。所以，為了保證掛籃的實(shí)用性和后續(xù)施工的正常開展，施工人員需要妥善完成掛籃參數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及掛籃拼裝工作。

(1)掛籃制作

在開展掛籃設(shè)計(jì)以前，施工人員需要深度分析橋梁工程的施工需要，并根據(jù)施工圖紙和方案的內(nèi)容和要求，確定掛籃設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而確保掛籃參數(shù)和性能實(shí)用。比如，以掛籃總重量、掛籃允許最大變形、設(shè)計(jì)荷載以及水平限位安全系數(shù)等指標(biāo)建立掛籃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為制作規(guī)格性能達(dá)標(biāo)的可用掛籃提供依據(jù)。當(dāng)然，在設(shè)計(jì)和制作環(huán)節(jié)還需要定期開展檢查工作，尤其是在制作完成后，必須對實(shí)物進(jìn)行整體檢查，避免造成安全隱患。

(2)掛籃拼裝

在實(shí)踐工作中，施工人員必須保證制成的掛籃檢測合格才能拼裝。在作業(yè)初期，施工人員需要基于工程現(xiàn)場的實(shí)際情況鋪設(shè)枕木，并實(shí)現(xiàn)對掛籃安裝位置準(zhǔn)確性的核查，在確保無誤以后才能開始作業(yè)。拼裝時(shí)，需要始終保持掛籃的平衡性。比如，動(dòng)態(tài)化調(diào)整箱梁兩側(cè)的腹板，使二者高度差保持合理，讓掛籃始終保持平衡。在拼裝掛籃時(shí)，技術(shù)人員需要依據(jù)特定順序作業(yè)，以避免出現(xiàn)失誤。以本次橋梁工程為例，此次所用的掛籃為桁架式掛籃，所以在拼裝環(huán)節(jié)需要按照如下順序拼裝：

第一，安裝行走系統(tǒng)。

第二，安裝主桁結(jié)構(gòu)和后錨部分。

第三，拼裝吊帶以及底籃平臺(tái)。

第四，拼裝掛籃模板和工作平臺(tái)

第五，安裝液壓機(jī)電氣系統(tǒng)。

為掛籃施工工藝的的應(yīng)用成果。此時(shí)施工人員需要確保軌道安裝和錨固工作，為確保掛籃的合理使用奠定基礎(chǔ)，還需要保證后續(xù)所有拼裝環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，在作業(yè)時(shí)應(yīng)該盡量縮減頂梁高空拼裝的時(shí)間。

(3)掛籃前移

為保證施工質(zhì)量，各階段施工結(jié)束后，懸臂掛籃都需要保持對稱狀態(tài)進(jìn)行前移才能確保與下一個(gè)施工階段的順利銜接。而在這一過程中，施工人員需要對掛籃遷移速度和狀態(tài)把控。

此時(shí)，施工人員需要讓外摸板逐步靠近底模板兩側(cè)，并且對錨固狀態(tài)和手段進(jìn)行調(diào)整。比如，拆除位于外模板下部邊緣的頂緊器，拆除腹板模板的鋼管支撐桿和頂、底模板的錨桿，使用內(nèi)外滑梁小車來充當(dāng)臨時(shí)錨固材料。在作業(yè)時(shí)，還需要將主桁的前支點(diǎn)頂起，確?；軓能壍乐忻撾x。此時(shí)可在支點(diǎn)兩側(cè)安裝螺旋千斤頂作業(yè)，而在已完成箱梁和軌道錨固以后則可以放下千斤頂以保障滑船回到軌道。

3.2 混凝土澆筑

在懸臂掛籃技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，混凝土澆筑應(yīng)該緊跟掛籃制作和安裝而后施行。在這一環(huán)節(jié)，施工人員需要保障混凝土的質(zhì)量以及澆筑施工的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，并且要做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。在制作施工原料時(shí)，施工人員需要根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)圖紙對混凝土混合物的主要材料性質(zhì)和參數(shù)進(jìn)行合理篩選，將水灰比控制在2∶1，以便于實(shí)現(xiàn)充分拌和。而在施工環(huán)節(jié)，作業(yè)人員必須先完成對混凝土可用性的核驗(yàn)，而后在基于規(guī)定厚度和次數(shù)完成混凝土澆筑工作。比如，以3 mm為誤差標(biāo)準(zhǔn)值開展混凝土澆筑工作，保證混凝土厚度合理；開展連續(xù)澆筑工作，以0.5 h為最大間隔時(shí)間判定混凝土澆筑施工的連續(xù)性等。在實(shí)踐中，混凝土澆筑人員必須保證施工的連貫性和嚴(yán)謹(jǐn)性，若遇到特殊情況必須中斷施工，也應(yīng)該合理控制中斷時(shí)間并在重新作業(yè)時(shí)著重處理新舊連接位置。在澆筑完成以后，還需要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和養(yǎng)護(hù)工作。在這一環(huán)節(jié)，需要根據(jù)業(yè)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和工程實(shí)際要求作業(yè)。

3.3 靜載試驗(yàn)

開展懸臂掛籃靜載試驗(yàn)，落實(shí)確保掛籃穩(wěn)定性和整體安全性達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵，只有通過這項(xiàng)試驗(yàn)才能對掛籃的實(shí)際可用性進(jìn)行正確評(píng)估。一般來說，掛籃的荷載值應(yīng)該遠(yuǎn)超于橋梁的最大荷載，其數(shù)值甚至可以達(dá)到后者的1.5倍。所以，在實(shí)踐工作中，施工人員應(yīng)該做好充足的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的采集、記錄與核算，進(jìn)而保證靜載試驗(yàn)的有效性。此時(shí)，試驗(yàn)人員應(yīng)該先掌握梁段荷載數(shù)據(jù)，確定掛籃底籃以及前吊桿所承擔(dān)的壓力，而后在試驗(yàn)中對這種荷載進(jìn)行模擬。比如，以千斤頂反壓加載的方式模擬梁段荷載，記錄掛籃底籃和前吊桿在這一條件下的變形情況。此時(shí)，試驗(yàn)人員需要做好安全掛籃安全計(jì)算工作并基于所有數(shù)據(jù)繪制荷載和變形關(guān)系曲線。以本次工程為例，混凝土澆筑的超載系數(shù)為1.05，動(dòng)力系數(shù)為1.2，而掛籃空載時(shí)的沖擊系數(shù)為1.3。在開展底膜計(jì)算時(shí)，獲得模桿件的雖大街應(yīng)力103 MPa，剪應(yīng)力為35.2 MPa，則其最大形變?yōu)?3.2 mm，遠(yuǎn)低于16 mm的設(shè)計(jì)值，所以設(shè)計(jì)合理，掛籃具備可用性。而后，還需要通過計(jì)算，確定掛籃整體荷載能力，實(shí)現(xiàn)對掛籃設(shè)計(jì)科學(xué)性與規(guī)范性的有效檢驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中，施工人員需要全面掌握掛籃的實(shí)際性能以及其可能出現(xiàn)的變形情況，進(jìn)而制定出有針對性的調(diào)整策略，以降低非彈性變幾率為前提保障掛籃使用安全。

3.4 質(zhì)量控制

懸臂掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)環(huán)節(jié)的作業(yè)有效性都將會(huì)對施工整體安全和成效造成影響。所以，在實(shí)踐中施工人員需要對以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的施工質(zhì)量進(jìn)行合理控制，以便于提高施工質(zhì)量和效益。

一方面，施工材料管控。此時(shí)，施工人員需要強(qiáng)化對原始材料規(guī)格、質(zhì)量、性能以及數(shù)量的嚴(yán)格把控。比如，使用抽樣檢測、數(shù)量核實(shí)、技術(shù)交底和使用管理等方法，實(shí)現(xiàn)對施工材料應(yīng)用情況的把控，以降低人為失誤和不必要損耗的方式來提升材料可用性和實(shí)用性。

另一方面，施工撓度控制。在這一環(huán)節(jié)，施工人員需要實(shí)現(xiàn)對施工誤差的嚴(yán)格把控，進(jìn)而確保施工整體質(zhì)量達(dá)標(biāo)。比如，設(shè)計(jì)制定掛籃變形值、撓度表和標(biāo)高，開展現(xiàn)場實(shí)際情況與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比對。在實(shí)踐工作中，施工人員選用根據(jù)設(shè)計(jì)方案與實(shí)際施工情況的偏差，及時(shí)地開展修正和調(diào)控，使二者趨向一致，從而保障施工質(zhì)量。為了盡可能地縮減誤差，施工人員需要開展全面性的觀察和比對，將多有梁段的中線、高程以及設(shè)計(jì)偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，進(jìn)而制定出有針對性和可行性的調(diào)整方案，實(shí)現(xiàn)對施工撓度的科學(xué)控制。

4 結(jié) 論

總而言之，懸臂掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提升橋梁工程的施工便捷性、靈活性和高效性，對于整體工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益而言都至關(guān)重要。在實(shí)踐工作中，施工人員應(yīng)該根據(jù)橋梁工程的實(shí)際需求以及掛籃施工的具體要求，逐步完成掛籃制作、安裝以及混凝土施工以及質(zhì)量控制，為保證懸臂掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用成效奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。