橋梁工程中的懸臂掛籃施工工藝
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摘要：通過(guò)對(duì)橋梁工程中懸臂掛籃施工工藝進(jìn)行探究。介紹了懸臂掛籃中如主桁架、底籃平臺(tái)、吊桿、移動(dòng)體系、模板系統(tǒng)等組成結(jié)構(gòu)。隨后闡述了在橋梁工程中對(duì)懸臂掛籃施工工藝的實(shí)際應(yīng)用，主要對(duì)懸臂掛籃施工中的掛籃施工準(zhǔn)備、施工現(xiàn)場(chǎng)組裝、固結(jié)施工設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入研究。
1懸臂掛籃的組成結(jié)構(gòu)
在懸臂掛籃的組成中，首先是由菱形桁架與豎桿共同構(gòu)成的菱形主桁架，該結(jié)構(gòu)中主要是桁架所起到的連接作用，將主桁架豎桿進(jìn)行連接。而該結(jié)構(gòu)中的后上橫梁則是桁架的外延水平桿，主要是在掛籃移動(dòng)、升降時(shí)，將掛籃底部后橫梁中的相關(guān)荷載進(jìn)行利用。而底籃平臺(tái)通常分為底縱梁、橫梁與厚下橫梁等，這些部分往往都在底籃平臺(tái)中起到較為重要的作用。這就需要對(duì)相關(guān)掛籃進(jìn)行切合實(shí)際的設(shè)計(jì)，確保底籃平臺(tái)在使用時(shí)擁有良好的質(zhì)量與性能，以保證掛籃系統(tǒng)能夠達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，從而保障橋梁工程的質(zhì)量與安全[1]。同時(shí)要確保底籃平臺(tái)的吊掛質(zhì)量，預(yù)防傾斜、下落等問(wèn)題，這就要對(duì)吊掛中的重要配件——吊桿進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，避免在吊桿作業(yè)中出現(xiàn)荷載過(guò)大的問(wèn)題。后橫梁兩端也要進(jìn)行吊桿安裝、布設(shè)工作，從而保障掛籃的正常移動(dòng)、升降。用高質(zhì)量的吊桿確保吊掛過(guò)程中其能夠承受住掛籃重力與對(duì)其施加的荷載。懸臂掛籃的移動(dòng)主要是由滑道、滑板與后走行輪等配件組成，通過(guò)相關(guān)配件的共同工作，保障對(duì)掛籃準(zhǔn)確的移動(dòng)作業(yè)。而在這一結(jié)構(gòu)中，相關(guān)的移動(dòng)軌道往往在主桁架之下，由腹板與扁擔(dān)梁對(duì)螺紋鋼筋所起到的豎向精扎作用來(lái)取得錨固。在模板系統(tǒng)中，其主要是由底模、外模與內(nèi)模三部分構(gòu)成，其中底模一般是由大面積的鋼膜構(gòu)成，內(nèi)模則是采用鋼管手架、竹膠板等材料的拼裝構(gòu)成，而外模的主要構(gòu)成材料是冷軋鋼板。
2懸臂掛籃施工工藝的應(yīng)用
2.1工程實(shí)例分析
某工程中，其橋梁上部結(jié)構(gòu)選擇了主跨為150m的預(yù)應(yīng)力混凝土鋼構(gòu)連續(xù)箱梁，而施工中的箱梁跨徑布置為（80m+4×150m+80m）。相關(guān)的結(jié)構(gòu)體系采用了鋼構(gòu)連續(xù)體系，其中三個(gè)主墩的墩身與主梁相固結(jié)，兩側(cè)的主墩與主梁中間則應(yīng)安裝支座。為追求良好的主墩質(zhì)量，該工程中的主梁主體所采用的拼裝方式為節(jié)段預(yù)制法，將墩頂多個(gè)節(jié)段分別進(jìn)行預(yù)制與現(xiàn)澆工藝，從而確保良好的施工效率與質(zhì)量。根據(jù)該工程實(shí)際情況，邊跨共劃分了20個(gè)預(yù)制節(jié)段，全橋一共劃分有383個(gè)預(yù)制節(jié)段。而參考該工程中的各項(xiàng)施工，對(duì)橋梁工程中懸臂掛籃施工工藝進(jìn)行深入研究。
2.2掛籃施工準(zhǔn)備
在對(duì)懸臂掛籃施工工藝準(zhǔn)備中，要將加工完成的相關(guān)構(gòu)件分別放置于組裝臺(tái)上，經(jīng)過(guò)細(xì)致的拼接與調(diào)試，實(shí)現(xiàn)對(duì)掛籃的預(yù)組裝。在組裝臺(tái)上還需嚴(yán)格檢查相關(guān)框架的尺寸，將緊固機(jī)構(gòu)進(jìn)行整體固定，且安裝完成后還要細(xì)致檢查其整體的穩(wěn)定性和安全性，確保其使用性能良好。在完成底膜支架的組裝后，還應(yīng)對(duì)掛籃橫縱梁的尺寸、吊點(diǎn)、外觀(guān)等方面進(jìn)行細(xì)致檢查，確保所組裝的底膜支架符合設(shè)計(jì)要求[2]。在整體預(yù)裝完成后，還需檢查相關(guān)結(jié)構(gòu)的配合度，確保掛籃質(zhì)量。此外，該工程中在準(zhǔn)備階段還對(duì)各施工部門(mén)進(jìn)行了分別編號(hào)，這一舉措提高了掛籃的組裝速度。
2.3施工現(xiàn)場(chǎng)組裝
在進(jìn)行施工前，需要先在施工現(xiàn)場(chǎng)將所用掛籃拼接完成。而由于掛籃中梁結(jié)構(gòu)的重量較大，因此在拼裝吊籃時(shí)需要質(zhì)量較高的吊裝設(shè)備，這就需要相關(guān)拼裝人員在拼裝時(shí)先對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的吊裝設(shè)備進(jìn)行檢查，確保其質(zhì)量符合施工要求。而若施工現(xiàn)場(chǎng)缺少滿(mǎn)足吊籃承載要求的橋梁構(gòu)件時(shí)，則應(yīng)利用走板等方式將掛籃移動(dòng)至施工位置，可采用千斤頂抬升法對(duì)其進(jìn)行糾偏調(diào)整，在抬升時(shí)將相關(guān)的軌道、支點(diǎn)等裝置安裝完畢。而在安裝縱向主梁時(shí)，可采用錨固裝置維持主梁的平衡性，預(yù)防傾斜現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)前部上梁的安裝應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)安裝方式。在組裝中還要對(duì)拼接順序進(jìn)行合理調(diào)配，相關(guān)人員要杜絕遺漏現(xiàn)象，尤其是在進(jìn)行立柱與斜拉桿安裝時(shí)，一定要確保橫梁的穩(wěn)定性。此外，在安裝完成后要對(duì)所安裝的各部件質(zhì)量進(jìn)行細(xì)致檢查，確保掛籃的承載力達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
2.4固結(jié)施工設(shè)計(jì)
在固結(jié)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先考慮施工時(shí)容易發(fā)生的問(wèn)題，如梁體重量不均、節(jié)段安裝不同步、節(jié)段最后安裝時(shí)的墜落現(xiàn)象、吊機(jī)墜落現(xiàn)象、風(fēng)荷載因素等。設(shè)計(jì)人員要針對(duì)相關(guān)問(wèn)題做出詳細(xì)的預(yù)防計(jì)劃，管理人員也要在施工中進(jìn)行嚴(yán)格管控，以預(yù)防發(fā)生其他問(wèn)題。同時(shí)施工設(shè)計(jì)需要進(jìn)行計(jì)算，固結(jié)施工也不例外，設(shè)計(jì)人員可采用MIDAS輔助計(jì)算，通過(guò)建立模型來(lái)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力具體、詳細(xì)的布置方式，對(duì)固結(jié)處存在豎向預(yù)應(yīng)力的位置施加一定荷載，以確保節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定。在對(duì)墩梁固結(jié)處采用邊界條件時(shí)，可以?xún)H考慮豎向預(yù)應(yīng)力的臨時(shí)固結(jié)法，將縱向錨固的間距調(diào)整為合理距離，或者也可考慮豎向預(yù)應(yīng)力與墩旁支架的兩類(lèi)臨時(shí)固結(jié)法，從而確保更高質(zhì)量的固結(jié)施工。而對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力臨時(shí)固結(jié)的設(shè)計(jì)中，一般采用的是彈性連接模擬。同時(shí)在選取墩旁支架時(shí)可采用只受壓彈簧進(jìn)行模擬，相關(guān)的試算方式可選用豎向剛度按鋼管柱與鋼管混凝土柱兩種。該工程中選擇在墩旁布置了φ1000的鋼管混凝土柱支架，從而在出現(xiàn)彎矩現(xiàn)象時(shí)能夠分擔(dān)臨時(shí)固結(jié)所受的壓力，起到共同承載的作用，而且鋼管混凝土柱本身也能夠符合受力要求，這就為橋梁固結(jié)處起到了一定的質(zhì)量保障。
3懸臂掛籃施工工藝
3.1懸臂掛籃的澆筑施工
懸臂掛籃澆筑施工的主要內(nèi)容是在橋墩兩側(cè)位置的分段梁體上依次進(jìn)行混凝土澆筑施工，而若澆筑過(guò)程中混凝土強(qiáng)度滿(mǎn)足要求時(shí)，則將掛籃前移并開(kāi)始下一分段梁體的澆筑。相關(guān)人員要注意各分段橋梁中的梁體自重，通過(guò)對(duì)梁體自重、掛籃自重的平衡配重，將施工荷載恰當(dāng)?shù)胤峙溆诹后w之上并由此確定分段梁體的長(zhǎng)度，以確保分段梁體的相關(guān)性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，一般情況下分段梁體的長(zhǎng)度要求在3～4m[4]。
3.2橋梁中的托架設(shè)置
在進(jìn)行托架設(shè)置時(shí)通常要根據(jù)施工環(huán)境、橋墩高度、承臺(tái)類(lèi)型等因素分別在施工地面、橋梁橋墩、承臺(tái)等位置設(shè)置支撐掛籃的托架。而托架的設(shè)置高度則要根據(jù)相關(guān)的施工要求與現(xiàn)場(chǎng)所澆筑梁體的長(zhǎng)度等因素進(jìn)行調(diào)控，從而確保托架能夠滿(mǎn)足施工要求。一般情況下橫向?qū)挾纫认淞旱撞慷喑?.5～2m，以便于設(shè)置梁腹板的外側(cè)模板。在縱向上要盡量使托架頂部表面和箱梁底部表面的線(xiàn)形保持一致。此外，還可以應(yīng)用水箱法對(duì)托架施加預(yù)應(yīng)力，從而提高托架的承載能力，確保托架的質(zhì)量與安全性。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述，現(xiàn)代的懸臂掛籃施工工藝日漸發(fā)展，相關(guān)的技術(shù)不斷革新、技術(shù)內(nèi)容也不斷豐富，但由于該項(xiàng)技術(shù)需要在空中進(jìn)行調(diào)控，故現(xiàn)階段該技術(shù)仍存在一定的不穩(wěn)定因素。尚需要相關(guān)人員對(duì)懸臂掛籃施工工藝加強(qiáng)研究，不斷優(yōu)化和提高掛籃的靈活性、安全性等，從而保障橋梁的建設(shè)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
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作者：王長(zhǎng)軍 單位：江蘇省徐州市公路工程總公司