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[摘要]現代橋梁工程建設發展中,鋼結構是橋梁建設主要材料和橋梁施工的主體所在。在橋梁工程鋼結構施工中,懸臂掛籃是主要施工工具之一,具有施工簡單、不受環境影響、適用范圍廣的工藝特點,在現代橋梁工程建設中具有重要意義。針對懸臂掛籃施工工藝的原理及特點展開分析,提出橋梁工程鋼結構施工中懸臂掛籃施工工藝的應用優勢,并對其具體施工工藝進行詳盡分析,為我國橋梁工程鋼結構施工的發展提供指導。
[關鍵詞]橋梁工程;鋼結構;懸臂掛籃;施工工藝
1懸臂掛籃施工工藝
懸臂掛籃施工工藝就是指在在橋梁施工中,澆筑跨徑較大的懸臂橋梁時所采用的吊籃施工方法,掛籃本身就是懸臂施工中的主要設備,根據其結構形式的差異,掛籃主要分為桁架式、斜拉式、型鋼式及混合式等4種類型[1]。懸臂掛籃施工工藝在當前我國大跨度橋梁跨越式施工中應用,能起到多方面的實際作用,對于橋梁跨越河流、山谷等地形以及跨越交通繁忙的工程施工中,也具有極高的應用價值。橋梁工程中懸臂掛籃結構如圖1所示。懸臂掛籃施工工藝的原理主要是在施工過程中,將橋梁工程的梁結構進行分階段處理,每個階段的長度控制在2~5m內,然后以掛籃為主要的施工機械設備進行懸臂對稱澆筑施工,以實現對大跨度梁結構的澆筑[2]。在其工藝流程中,掛籃起著至關重要的作用,作為具有獨立行走移動能力的承重結構,其施工過程中不需占用路面結構,能實現對工程施工中主輔路交通的保護,以掛籃移動作為橋梁工程施工的重要載體。在實際施工過程中,將掛籃懸掛于前段已完成的梁段工程上,然后在掛籃內進行下一段梁段的施工,包括模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、梁段預應力張拉以及壓漿等施工作業,直至下一段梁段施工完成,在一個節段主梁施工完成后,以液壓裝置將掛籃向前推進,重復這一施工過程,直至橋梁工程懸臂橋梁施工的全部完成(圖1)。
2橋梁工程鋼結構施工中懸臂掛籃施工工藝的應用優勢
隨著現代橋梁工程建設施工中大跨度工程項目的不斷增加,懸臂掛籃施工工藝應用愈加廣泛,成為了大跨度橋梁施工中重要的施工工藝形式。懸臂掛籃施工工藝在橋梁工程建設實際應用中,有多方面的應用優勢,對于我國橋梁工程建設產業的發展具有重要的促進意義。目前橋梁工程鋼結構施工中懸臂掛梁施工工藝的應用優勢主要體現在以下幾個方面。
2.1懸臂掛籃施工工藝施工較為簡便
懸臂掛籃施工工藝是以掛籃設備作為施工載體的,而掛籃的施工支撐是已施工完的前一段主梁節段[3]。在這種施工模式中,不需傳統橋梁施工中大量支架結構的架設,并且在其實際施工過程中,也不需大型吊機設備的輔助,只需通過液壓裝置就能推動掛籃前進,然后以掛籃作為后梁段的施工載體,在掛籃中實現對梁體結構的澆筑。因此,懸臂掛籃施工工藝的應用大幅提升了橋梁工程施工的便捷性,同時由于施工設備需求的降低,實現了對施工成本的節約,對于現代橋梁工程建設發展有著重要意義。
2.2懸臂掛籃施工工藝不受環境影響
大跨度橋梁工程施工中,橋梁建設往往需跨越河流、山谷及交通道路等,這就會對橋梁工程施工產生嚴重影響,尤其是施工現場對于道路交通有通行要求時。而通過懸臂掛籃施工工藝,就能根據其本身不受交通、通航、流水、山谷等影響的工藝特點,大幅提升施工便捷性,實現對外界環境影響問題的解決,對于新時期大跨度橋梁工程建設施工有著重要意義。
2.3懸臂掛籃施工工藝具有廣泛適用性
懸臂掛籃施工工藝本身是以掛籃作為橋梁工程施工的載體結構,其不僅能承受梁段的自重,更能承載梁段施工中所產生的施工荷載,這對于橋梁工程施工本身具有重大促進意義。掛籃本身具有剛度大、變形小、結構輕巧的特點,在大跨度橋梁工程建設施工中,掛籃便于移動,通過液壓裝置就能推動其向前,結合其底模架結構,也便于其升降操作,能適應不同高度的橋梁施工,這使其具備了廣泛適應性的應用優勢與特點,對于各種橋梁工程的施工建設都具有重要價值,能有效降低大跨度橋梁工程的施工難度,推動工程建設發展[4]。
3橋梁工程鋼結構施工中懸臂掛籃施工工藝內容
橋梁工程鋼結構施工中懸臂掛籃施工工藝作為一項綜合性的工藝體系,其工藝本身具有嚴格的工藝內容規范要求,以保證其工藝應用的質量。目前階段橋梁工程施工中懸臂掛籃施工工藝的內容主要包含4個部分。
3.1懸臂掛籃的生產安裝
橋梁工程施工中進行懸臂掛籃施工工藝應用的首要環節,根據施工實際情況,按照懸臂掛籃施工工藝規范化應用流程,對懸臂掛籃進行制作。在懸臂掛籃生產制作過程中,生產人員必須預先對橋梁工程的施工圖紙進行全面分析,根據工程需求實際,充分提升懸臂掛籃制作的科學性,提升懸臂掛籃制作的整體質量。懸臂掛籃制作完成后,需將其運送到施工現場進行安裝。在安裝工作開始前,工程施工人員必須對施工現場進行全面檢驗,落實安全檢查機制,為懸臂掛籃安裝奠定基礎條件,并且要在安裝前預先在掛籃安裝位置設置防護措施,避免掛籃脫落造成安全事故。在懸臂掛籃安裝完成后,還要落實嚴格的標高測量工作,將設計值與預拱度值相加,對每一個梁段設計不同的預拱度值,保證懸臂掛籃標高與設計方案的協調。
3.2梁段混凝土澆筑施工
澆筑施工作為橋梁工程施工的關鍵環節,在懸臂吊籃安裝完成后,需開展梁段混凝土澆筑施工這一關鍵施工環節。梁段混凝土澆筑施工主要分為2個階段,即澆筑前的準備階段和澆筑施工階段。在梁段混凝土澆筑施工前,施工人員需根據施工要求,對施工中所需的鋼筋、錨頭等進行充分準備,并確定其安裝位置,為混凝土澆筑施工奠定基礎。在梁段混凝土澆筑施工過程中,施工人員須規范化進行澆筑,保證混凝土的澆筑質量及澆筑的對稱性和均衡性。對振搗器的移動距離進行嚴格控制,不能超過振搗作用區域半徑的1.5倍,嚴格控制振搗器與側模之間的距離,控制在5~10cm,澆筑順序依次為底板、腹板、頂板,以分層澆筑的形式推進施工,并且在梁段混凝土澆筑施工中,充分思考外界環境因素對混凝土澆筑施工質量的影響,科學化開展梁段混凝土澆筑施工。
3.3懸臂掛籃的行走操作
懸臂掛籃的行走操作作為橋梁工程懸臂掛籃施工工藝應用中的重要環節,是操作危險性較高的工藝流程。在懸臂掛籃的行走操作中,上一節縱向預應力張拉壓漿完成是其基礎所在,必須在其壓漿完成后方可進行。在懸臂掛籃行走前,需預先對掛籃的前后吊帶進行下放,使澆筑模板與澆筑的混凝土結構產生30cm左右的距離,然后把掛籃穿過混凝土澆筑底板和翼板的后吊帶取出,保證掛籃的后錨處反壓滾輪與行走軌道充分接觸,避免因為軌輪接觸不實,影響懸臂掛籃行走的安全性。要在已澆筑完成的梁段頂面軌道位置進行軌枕化和錨固裝置安裝,以設計間距為安裝距離,使用千斤頂將其頂起,保證滑船與軌道脫離超過2cm,然后對指定位置的軌道進行錨固,將滑船壓回軌道上,然后方可進行懸臂掛籃的行走操作。與此同時,在懸臂掛籃的行走操作過程中,操作人員還應對懸臂掛籃的油表讀數進行監測,以實現對懸臂掛籃行走狀態的監管。在懸臂掛籃運行到前進軌道方向上的壓梁結構時,需對懸臂掛籃的反壓滾輪進行錨固,在拆除掉前面位置軌道壓梁處后方可繼續進行行走操作。經過上述流程的不斷循環,最終行進到施工位置,然后將懸臂掛籃的后錨錨固穩定,后吊帶重新穿過混凝土錨固,在對懸臂掛籃調整后,完成懸臂掛籃的行走操作,繼續開展下一梁段的澆筑施工。
3.4懸臂掛籃的預壓檢驗
在橋梁工程施工的懸臂掛籃施工工藝應用中,對于懸臂掛籃的預壓檢驗也是重要的工藝內容之一,尤其是在新掛籃的施工使用中,預壓檢驗工作直接關系到懸臂掛籃施工工藝應用的安全性和科學性。懸臂掛籃的預壓檢驗主要包含幾方面的檢驗內容。首先,桁架結構的預壓檢驗。桁架結構作為懸臂掛籃彈性變形問題的直接影響因素,在懸臂掛籃施工工藝應用過程中,桁架結構的預壓檢驗工作的落實極為重要,是避免因為桁架結構的彈性變形問題而導致施工安全事故發生的重要途徑,是橋梁施工中懸臂掛籃施工工藝安全管理的重點內容。其次,懸臂掛籃荷載檢驗。懸臂掛籃作為橋梁工程施工中梁段澆筑施工的重要載體,其荷載能力直接關系到梁段澆筑施工的安全性。正常情況下,橋梁工程懸臂掛籃的荷載力要設計為重量最大梁段的1~1.5倍,以充分保證梁段澆筑施工中懸臂掛籃不會受荷載力影響而導致其變形問題發生。在對懸臂掛籃的荷載力檢驗中,需對檢驗過程中懸臂掛籃的變形情況進行詳細記錄,充分保證懸臂掛籃檢驗數據的精準性,為橋梁施工的開展奠定檢驗基礎。
4橋梁工程鋼結構懸臂掛籃施工工藝的應用要點
現代大跨度橋梁工程施工中懸臂掛籃施工工藝應用愈加廣泛,大幅提升了大跨度橋梁工程施工的質量,對于我國橋梁工程建設發展有著重要的推動。但在橋梁工程的懸臂掛籃施工工藝應用中,也要注重其應用要點,主要包含3方面。(1)在懸臂掛籃就位前,對橋梁工程的模板標高進行再次確認,保證模板標高與梁段澆筑施工設計方案相匹配,保證其澆筑施工中模板標高的準確。(2)在橋梁工程懸臂掛籃施工工藝應用中,要在每一次鋼筋綁扎結束后,對模板標高進行調整,避免因鋼筋綁扎施工造成對模板標高產生影響,進而造成梁段澆筑施工的質量受到影響。(3)混凝土澆筑施工前對模板標高進行再次確認,以充分保證模板的標高與設計方案相符合,避免因模板標高不準確,對梁段澆筑施工產生不可逆的影響,不僅會延誤橋梁工程的施工周期,更會造成橋梁工程施工成本的增加。
5結束語
現代大跨度橋梁工程施工中,懸臂掛籃施工是非常成熟的施工方法之一,能有效提升橋梁工程的施工質量,降低施工難度,對于現代橋梁工程建設施工產業的發展有著重要意義。在懸臂掛籃施工工藝應用中,要深入把握其工藝內容,注重其工藝要點,以保證施工的質量和安全。
參考文獻
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[2]姚寧.橋梁施工中懸臂掛籃技術[J].黑龍江交通科技,2018(9):123–124.
[3]李曉娜.淺析懸臂掛籃技術在橋梁施工中的應用[J].科學技術創新,2019(7):94–95.
[4]包林劍.懸臂掛籃技術在橋梁施工中的應用探索[J].建材與裝飾,2018(6):274.
作者:葉靖宇 周杜 單位:湖南省交通水利建設集團有限公司