橋梁工程鋼結(jié)構(gòu)懸臂掛籃施工工藝
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［摘要］現(xiàn)代橋梁工程建設(shè)發(fā)展中，鋼結(jié)構(gòu)是橋梁建設(shè)主要材料和橋梁施工的主體所在。在橋梁工程鋼結(jié)構(gòu)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(huán)境影響、適用范圍廣的工藝特點，在現(xiàn)代橋梁工程建設(shè)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(jié)構(gòu)施工中懸臂掛籃施工工藝的應(yīng)用優(yōu)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(jié)構(gòu)施工的發(fā)展提供指導(dǎo)。
［關(guān)鍵詞］橋梁工程；鋼結(jié)構(gòu)；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(shè)備，根據(jù)其結(jié)構(gòu)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(dāng)前我國大跨度橋梁跨越式施工中應(yīng)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(yīng)用價值。橋梁工程中懸臂掛籃結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)進行分階段處理，每個階段的長度控制在2~5m內(nèi)，然后以掛籃為主要的施工機械設(shè)備進行懸臂對稱澆筑施工，以實現(xiàn)對大跨度梁結(jié)構(gòu)的澆筑[2]。在其工藝流程中，掛籃起著至關(guān)重要的作用，作為具有獨立行走移動能力的承重結(jié)構(gòu)，其施工過程中不需占用路面結(jié)構(gòu)，能實現(xiàn)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(nèi)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(yù)應(yīng)力張拉以及壓漿等施工作業(yè)，直至下一段梁段施工完成，在一個節(jié)段主梁施工完成后，以液壓裝置將掛籃向前推進，重復(fù)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(jié)構(gòu)施工中懸臂掛籃施工工藝的應(yīng)用優(yōu)勢
隨著現(xiàn)代橋梁工程建設(shè)施工中大跨度工程項目的不斷增加，懸臂掛籃施工工藝應(yīng)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(shè)實際應(yīng)用中，有多方面的應(yīng)用優(yōu)勢，對于我國橋梁工程建設(shè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的促進意義。目前橋梁工程鋼結(jié)構(gòu)施工中懸臂掛梁施工工藝的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)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(shè)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(jié)段[3]。在這種施工模式中，不需傳統(tǒng)橋梁施工中大量支架結(jié)構(gòu)的架設(shè)，并且在其實際施工過程中，也不需大型吊機設(shè)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(xiàn)對梁體結(jié)構(gòu)的澆筑。因此，懸臂掛籃施工工藝的應(yīng)用大幅提升了橋梁工程施工的便捷性，同時由于施工設(shè)備需求的降低，實現(xiàn)了對施工成本的節(jié)約，對于現(xiàn)代橋梁工程建設(shè)發(fā)展有著重要意義。
2.2懸臂掛籃施工工藝不受環(huán)境影響
大跨度橋梁工程施工中，橋梁建設(shè)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(chǎn)生嚴(yán)重影響，尤其是施工現(xiàn)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(jù)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(xiàn)對外界環(huán)境影響問題的解決，對于新時期大跨度橋梁工程建設(shè)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(jié)構(gòu)，其不僅能承受梁段的自重，更能承載梁段施工中所產(chǎn)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(jié)構(gòu)輕巧的特點，在大跨度橋梁工程建設(shè)施工中，掛籃便于移動，通過液壓裝置就能推動其向前，結(jié)合其底模架結(jié)構(gòu)，也便于其升降操作，能適應(yīng)不同高度的橋梁施工，這使其具備了廣泛適應(yīng)性的應(yīng)用優(yōu)勢與特點，對于各種橋梁工程的施工建設(shè)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(shè)發(fā)展[4]。
3橋梁工程鋼結(jié)構(gòu)施工中懸臂掛籃施工工藝內(nèi)容
橋梁工程鋼結(jié)構(gòu)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(yán)格的工藝內(nèi)容規(guī)范要求，以保證其工藝應(yīng)用的質(zhì)量。目前階段橋梁工程施工中懸臂掛籃施工工藝的內(nèi)容主要包含4個部分。
3.1懸臂掛籃的生產(chǎn)安裝
橋梁工程施工中進行懸臂掛籃施工工藝應(yīng)用的首要環(huán)節(jié)，根據(jù)施工實際情況，按照懸臂掛籃施工工藝規(guī)范化應(yīng)用流程，對懸臂掛籃進行制作。在懸臂掛籃生產(chǎn)制作過程中，生產(chǎn)人員必須預(yù)先對橋梁工程的施工圖紙進行全面分析，根據(jù)工程需求實際，充分提升懸臂掛籃制作的科學(xué)性，提升懸臂掛籃制作的整體質(zhì)量。懸臂掛籃制作完成后，需將其運送到施工現(xiàn)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(xiàn)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(chǔ)條件，并且要在安裝前預(yù)先在掛籃安裝位置設(shè)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(yán)格的標(biāo)高測量工作，將設(shè)計值與預(yù)拱度值相加，對每一個梁段設(shè)計不同的預(yù)拱度值，保證懸臂掛籃標(biāo)高與設(shè)計方案的協(xié)調(diào)。
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(guān)鍵環(huán)節(jié)，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(guān)鍵施工環(huán)節(jié)。梁段混凝土澆筑施工主要分為2個階段，即澆筑前的準(zhǔn)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(jù)施工要求，對施工中所需的鋼筋、錨頭等進行充分準(zhǔn)備，并確定其安裝位置，為混凝土澆筑施工奠定基礎(chǔ)。在梁段混凝土澆筑施工過程中，施工人員須規(guī)范化進行澆筑，保證混凝土的澆筑質(zhì)量及澆筑的對稱性和均衡性。對振搗器的移動距離進行嚴(yán)格控制，不能超過振搗作用區(qū)域半徑的1.5倍，嚴(yán)格控制振搗器與側(cè)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(huán)境因素對混凝土澆筑施工質(zhì)量的影響，科學(xué)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(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)，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(jié)縱向預(yù)應(yīng)力張拉壓漿完成是其基礎(chǔ)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(yù)先對掛籃的前后吊帶進行下放，使?jié)仓０迮c澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)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(shè)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(yīng)對懸臂掛籃的油表讀數(shù)進行監(jiān)測，以實現(xiàn)對懸臂掛籃行走狀態(tài)的監(jiān)管。在懸臂掛籃運行到前進軌道方向上的壓梁結(jié)構(gòu)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(xù)進行行走操作。經(jīng)過上述流程的不斷循環(huán)，最終行進到施工位置，然后將懸臂掛籃的后錨錨固穩(wěn)定，后吊帶重新穿過混凝土錨固，在對懸臂掛籃調(diào)整后，完成懸臂掛籃的行走操作，繼續(xù)開展下一梁段的澆筑施工。
3.4懸臂掛籃的預(yù)壓檢驗
在橋梁工程施工的懸臂掛籃施工工藝應(yīng)用中，對于懸臂掛籃的預(yù)壓檢驗也是重要的工藝內(nèi)容之一，尤其是在新掛籃的施工使用中，預(yù)壓檢驗工作直接關(guān)系到懸臂掛籃施工工藝應(yīng)用的安全性和科學(xué)性。懸臂掛籃的預(yù)壓檢驗主要包含幾方面的檢驗內(nèi)容。首先，桁架結(jié)構(gòu)的預(yù)壓檢驗。桁架結(jié)構(gòu)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(yīng)用過程中，桁架結(jié)構(gòu)的預(yù)壓檢驗工作的落實極為重要，是避免因為桁架結(jié)構(gòu)的彈性變形問題而導(dǎo)致施工安全事故發(fā)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(nèi)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(guān)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(shè)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(dǎo)致其變形問題發(fā)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(xì)記錄，充分保證懸臂掛籃檢驗數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，為橋梁施工的開展奠定檢驗基礎(chǔ)。
4橋梁工程鋼結(jié)構(gòu)懸臂掛籃施工工藝的應(yīng)用要點
現(xiàn)代大跨度橋梁工程施工中懸臂掛籃施工工藝應(yīng)用愈加廣泛，大幅提升了大跨度橋梁工程施工的質(zhì)量，對于我國橋梁工程建設(shè)發(fā)展有著重要的推動。但在橋梁工程的懸臂掛籃施工工藝應(yīng)用中，也要注重其應(yīng)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(biāo)高進行再次確認(rèn)，保證模板標(biāo)高與梁段澆筑施工設(shè)計方案相匹配，保證其澆筑施工中模板標(biāo)高的準(zhǔn)確。（2）在橋梁工程懸臂掛籃施工工藝應(yīng)用中，要在每一次鋼筋綁扎結(jié)束后，對模板標(biāo)高進行調(diào)整，避免因鋼筋綁扎施工造成對模板標(biāo)高產(chǎn)生影響，進而造成梁段澆筑施工的質(zhì)量受到影響。（3）混凝土澆筑施工前對模板標(biāo)高進行再次確認(rèn)，以充分保證模板的標(biāo)高與設(shè)計方案相符合，避免因模板標(biāo)高不準(zhǔn)確，對梁段澆筑施工產(chǎn)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(jié)束語
現(xiàn)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(zhì)量，降低施工難度，對于現(xiàn)代橋梁工程建設(shè)施工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要意義。在懸臂掛籃施工工藝應(yīng)用中，要深入把握其工藝內(nèi)容，注重其工藝要點，以保證施工的質(zhì)量和安全。
參考文獻
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作者：葉靖宇 周杜 單位：湖南省交通水利建設(shè)集團有限公司