掛籃反力架預(yù)壓施工方法

摘要：文章結(jié)合工程實(shí)踐，介紹了掛籃反力架預(yù)壓施工工法的特點(diǎn)與原理，分析了采用該工法施工的工藝流程與操作要點(diǎn)，并提出了相應(yīng)的施工質(zhì)量與安全控制措施。

關(guān)鍵詞：掛籃;反力架;預(yù)壓;施工方法

0 引言

在公路橋梁施工中，掛籃懸臂施工工藝的應(yīng)用非常廣泛，該工藝中對(duì)掛籃的承載力主要通過(guò)理論計(jì)算、預(yù)壓來(lái)核驗(yàn)。目前主要使用砂袋、混凝土塊、水箱等預(yù)壓方法進(jìn)行堆載預(yù)壓，一次預(yù)壓需要裝、卸的物體重量通常都會(huì)達(dá)到甚至超過(guò)300t，堆碼高度一般都很高，這種方法的缺點(diǎn)是耗時(shí)長(zhǎng)、吊裝多、安全風(fēng)險(xiǎn)大。

廣西路建工程集團(tuán)有限公司在河池至百色高速公路№10合同段采用掛籃反力架預(yù)壓施工，具有操作簡(jiǎn)便、節(jié)省時(shí)間、少吊裝、安全穩(wěn)定、損耗小、重復(fù)再利用等優(yōu)點(diǎn)，本文對(duì)施工的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了闡述。

1 工法原理

掛籃反力架預(yù)壓施工工法通過(guò)預(yù)埋反力架模擬加載，各部件受力明確，加載過(guò)程受力數(shù)值可直接讀取，加載、卸載過(guò)程簡(jiǎn)單可控，省去了繁瑣的吊裝作業(yè)，安全高效、操作方便、能重復(fù)利用。

反力架法預(yù)壓掛籃適用于剛構(gòu)橋、連續(xù)梁橋的懸臂施工掛籃預(yù)壓。在剛構(gòu)橋、連續(xù)梁橋的墩頂初始節(jié)段的腹板混凝土中預(yù)埋型鋼，待掛籃拼裝完畢檢查無(wú)誤后，焊接制作反力架，用多臺(tái)千斤頂同時(shí)加載，模擬掛籃承重，從而達(dá)到掛籃預(yù)壓的效果，隨后對(duì)掛籃結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)分析，驗(yàn)算其安全性、穩(wěn)定性等，進(jìn)一步獲取變形數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)指導(dǎo)設(shè)置預(yù)抬值、確定立模標(biāo)高。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

施工工藝流程如圖1所示。

2.2 操作要點(diǎn)

（1）墩頂初始段（0#塊）的施工、預(yù)埋反力架型鋼

初始段的施工要結(jié)合圖紙開(kāi)展，注意鋼筋、模板的安裝順序，確保預(yù)埋順利進(jìn)行。預(yù)埋件為反力架的上、下弦桿。該步驟的要點(diǎn)在于對(duì)型鋼型號(hào)的選擇、埋置深度的計(jì)算和埋置部位的選擇。

采用MidasCivil軟件建立計(jì)算模型。荷載主要按重力最大節(jié)段和力矩最大節(jié)段乘以安全系數(shù)作為不同的工況分別計(jì)算，型號(hào)選擇要能滿(mǎn)足反力的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等的要求，埋置深度要滿(mǎn)足抗拔力的要求，計(jì)算過(guò)程必須達(dá)到規(guī)范的超壓系數(shù)，埋置位置要能有效避開(kāi)預(yù)應(yīng)力波紋管（如圖2～4所示）。

通過(guò)試算、調(diào)整后形成最終模型，指導(dǎo)施工方案的編制與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施。

（2）拼裝掛籃

反力架法對(duì)于掛籃的拼裝要求，是全部拼裝完畢，并安裝好底模、側(cè)模，僅留內(nèi)模不安裝。掛籃的拼裝要仔細(xì)對(duì)照?qǐng)D紙，細(xì)部要嚴(yán)格照?qǐng)D組拼，大到主桁架，小到銷(xiāo)軸、螺絲，不能隨意減少或替換，各種安全措施必須全部組裝好。組裝時(shí)要有專(zhuān)員監(jiān)護(hù)，地面對(duì)應(yīng)區(qū)域應(yīng)設(shè)警戒，無(wú)關(guān)人員不得隨意進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)。塔吊作業(yè)人員要密切配合。

（3）焊接制作反力架

嚴(yán)格按照計(jì)算規(guī)格選擇型鋼進(jìn)行焊接，不能燒傷型鋼，焊縫必須飽滿(mǎn)無(wú)空洞，焊縫高度不小于型鋼本身的厚度。在支點(diǎn)位置對(duì)型鋼加焊肋板，分散集中應(yīng)力。反力架是主要受力部件，型鋼必須合格，工藝必須保證。

（4）布置好千斤頂

采用4個(gè)千斤頂同時(shí)加載的方式，用數(shù)控張拉機(jī)控制千斤頂，千斤頂?shù)奈恢脻M(mǎn)足合力點(diǎn)離初始節(jié)段混凝土邊的距離與最長(zhǎng)一段懸臂澆筑的混凝土重心基本一致。為防止底模受力集中，千斤頂不能直接作用在掛籃底模上，必須增加橫向分配梁，使千斤頂作用在分配梁上。

（5）逐級(jí)加載、持荷、逐級(jí)卸載

先在數(shù)控電腦上設(shè)置好加載的級(jí)數(shù)和每一級(jí)加載的噸位，接近100%荷載時(shí)應(yīng)將分級(jí)步距劃分更短，加強(qiáng)觀測(cè)頻率。每加到一級(jí)時(shí)，停下來(lái)對(duì)掛籃變形量進(jìn)行測(cè)量，主要測(cè)量工具為水準(zhǔn)儀，通過(guò)測(cè)量標(biāo)高來(lái)反映掛籃的下沉量。預(yù)壓時(shí)應(yīng)對(duì)沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行適時(shí)分析，若出現(xiàn)掛籃沉降過(guò)大，或出現(xiàn)驟變，應(yīng)暫停并分析原因，確認(rèn)無(wú)誤后才能繼續(xù)加載。

逐級(jí)加載每一級(jí)間隔時(shí)間應(yīng)≥20min，持荷時(shí)間應(yīng)≥12h，逐級(jí)卸載每一級(jí)間隔時(shí)間應(yīng)≥10min。

持荷時(shí)電腦要保持正常運(yùn)行，能隨時(shí)補(bǔ)足千斤頂?shù)挠蛪海⒁袑?zhuān)員看護(hù)。

卸載過(guò)程也要逐級(jí)進(jìn)行。

（6）觀測(cè)掛籃變形并記錄

在掛籃主縱梁前端、底籃前端設(shè)置多個(gè)標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)，做好記號(hào)，每加載一級(jí)停下來(lái)觀測(cè)一次，同一點(diǎn)的數(shù)據(jù)單獨(dú)記錄成一張表格。對(duì)每個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，形成標(biāo)高下沉量與荷載的關(guān)系圖（見(jiàn)圖5），得出彈性變形值和非彈性變形值，并與理論計(jì)算值進(jìn)行比較。

3 材料與設(shè)備

3.1 主要材料（見(jiàn)表1）

4 質(zhì)量控制

反力架的結(jié)構(gòu)一定要按照受力分析模型來(lái)進(jìn)行預(yù)埋、加工、制作。

為保證整體受力效果，反力架的橫向聯(lián)結(jié)各部位應(yīng)當(dāng)焊接飽滿(mǎn)，以防止受力過(guò)程中產(chǎn)生較大變形。

反力架法預(yù)壓對(duì)于同一個(gè)掛籃的4個(gè)千斤頂必須同步加載，對(duì)于同一橋墩的2個(gè)掛籃不必對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，可壓完一端再壓另一端。

5 安全措施

在掛籃投影的危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置安全防護(hù)警戒帶。

掛籃預(yù)壓過(guò)程中，千斤頂操作人員應(yīng)在0#塊箱室內(nèi)進(jìn)行操作，禁止在底籃上操作千斤頂。

預(yù)壓時(shí)設(shè)專(zhuān)員負(fù)責(zé)觀察，發(fā)生后錨異常、千斤頂數(shù)據(jù)驟變、現(xiàn)場(chǎng)異響等情況時(shí)應(yīng)立即停止加載。

預(yù)壓過(guò)程中橋墩底下安排人員監(jiān)督并防止其他人進(jìn)入警戒帶范圍。

施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，必須戴好安全帽，登高作業(yè)人員必須系好安全帶，穿防滑軟底鞋。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)計(jì)算、試驗(yàn)、實(shí)踐，證明掛籃反力架預(yù)壓施工方法切實(shí)可行，安全高效，可在類(lèi)似工程中推廣使用。

使用該方法時(shí)應(yīng)注意結(jié)合工程實(shí)際制定適宜的安全措施，選用相應(yīng)的設(shè)備與材料，加強(qiáng)細(xì)節(jié)管理，確保數(shù)據(jù)來(lái)源準(zhǔn)確，最終測(cè)算出準(zhǔn)確的變形參數(shù)。

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