孔琦
(中交四航局第一工程有限公司)
較之于其它的橋梁施工技術(shù),掛籃懸臂法的特點在于施工全過程中可以省去大量的支架以及臨時設(shè)備,從而精簡施工物資配置與提高施工的靈活性,以便更為快速地完成相應的建設(shè)工作。掛籃懸臂法在應用期間對空間的要求較小,不會對橋下正常通行秩序帶來影響,原因在于該方法具有360°自由運動的優(yōu)勢,即便不配置大型吊機設(shè)備也可以高效完成相關(guān)工作。
掛籃具有重復利用的價值,有助于提高施工效率、減少成本投入,能夠達到資源最大化利用的效果。得益于掛籃的多重應用優(yōu)勢,現(xiàn)階段掛籃法在橋梁工程中的占比逐步加大,成為橋梁施工中較為主流的方法。
馬澤拉斯特大橋橋梁全長680m,主跨為40m+64m+40m 的預應力混凝土連續(xù)梁,寬度7.2m。根據(jù)橋梁施工環(huán)境以及工程要求,引入掛籃懸臂法,通過該施工工藝的應用,以期營造安全的施工環(huán)境,從而達到提高質(zhì)量、增加效益的效果,推動橋梁工程各項工作的高效開展。
在大跨度橋梁或是施工環(huán)境較為特殊的工程中,可以在上部梁體施工期間采用掛籃懸臂法,按照“掛籃安裝→掛籃預壓→箱梁懸澆→掛籃移動→掛籃拆除”的基本思路有序開展各項工作。
在掛籃懸臂法應用過程中,掛籃為關(guān)鍵裝置,其構(gòu)造形式將直接對應用效果帶來影響。從組成的角度來看,則包含主構(gòu)架、底模架、橫梁、內(nèi)外模板、行走及錨固系統(tǒng)。在確定基本構(gòu)造后,根據(jù)要求加工成型,可以構(gòu)成完整的、穩(wěn)定的掛籃,具體如圖1 所示。
圖1 掛籃構(gòu)造
掛籃的主構(gòu)架采用的是栓接結(jié)構(gòu),鉆進槽鋼栓孔,嚴格控制其距離。在主構(gòu)架安裝前,需全面檢查各零部件,要求其在尺寸、外觀等方面均可滿足要求。在掛籃外模安裝環(huán)節(jié),將其分為兩部分有序安裝,以保證外模接頭的平順性。掛籃主架構(gòu)得以正常使用的關(guān)鍵前提在于具有較高的承載力,因此在拼裝工作落實到位后需組織加載測試[1-3]。
掛籃拼裝采取的是分階段依次完成的方法:①軌道的安裝;②前、后支座的安裝以及調(diào)試;③在前述基礎(chǔ)上,最后分片將主構(gòu)架吊裝到位。
在掛籃拼裝組合工作落實到位后,還需對其進行預壓,此舉的目的在于消除掛籃的非彈性形變,提高掛籃的穩(wěn)定性,使其在后續(xù)施工中可以正常使用。
根據(jù)本工程的實際建設(shè)條件,經(jīng)技術(shù)可行性分析后,決定采用掛籃懸臂澆筑的施工方法,利用該方法完成對各T 構(gòu)梁的相關(guān)施工作業(yè)。基本思路為:
⑴取合適尺寸的底板和腹板鋼筋,將其穩(wěn)定綁扎在掛籃上,再根據(jù)設(shè)計圖紙將預應力管道安裝到位,若無誤則安裝端模板。
⑵根據(jù)施工要求制備混凝土,用于橋梁的澆筑施工,澆筑到位后予以養(yǎng)護,注重對溫度等環(huán)境因子的控制,確?;炷量梢栽谙鄬α己玫臈l件下有效成型。
⑶進入預應力張拉和壓漿施工環(huán)節(jié),要求掛籃行走至下一節(jié)段,以便精準就位。
在施工過程中,參建人員必須高度注重質(zhì)量問題,視實際情況采取針對性的質(zhì)量控制措施,例如鋼筋制安的精度、混凝土澆筑的密實度、預應力張拉值的精準度等均是重點考慮的內(nèi)容,只有在加強控制后,才有助于提高連續(xù)梁的施工質(zhì)量。掛籃懸臂澆筑具體如圖2 所示。
圖2 掛籃懸臂澆筑
鋼筋為橋梁建設(shè)中的重要材料,在現(xiàn)場精細化加工鋼筋,通過質(zhì)量檢驗后,啟用塔吊裝置,將鋼筋吊裝至指定位置。為確保工程施工質(zhì)量,技術(shù)人員需以施工圖紙為準,嚴格按照要求完成相應的操作,從源頭上規(guī)避質(zhì)量問題。鋼筋綁扎過程中,采取的是先底板、后腹板的順序,確保鋼筋可以被穩(wěn)定綁扎至指定位置。
混凝土是構(gòu)成橋梁結(jié)構(gòu)實體的關(guān)鍵材料,橋梁工程中對于混凝土方量的需求量較大。對此,在現(xiàn)場建設(shè)混凝土拌合站,以提前設(shè)定的配合比為準,取適量質(zhì)量達標的原材料(水泥、砂、石等),經(jīng)拌和后構(gòu)成均勻性較好的混合料,再利用輸送泵輸送混凝土,將其灌注到位,全程做到隨拌隨用,充分發(fā)揮混凝土的性能優(yōu)勢。
在混凝土澆筑施工期間,為提高混凝土結(jié)構(gòu)的密實度,需及時采取振搗措施。在橋梁結(jié)構(gòu)中,鋼筋的分布較為緊密,可采用插入式振搗器加以處理,在提高密實度的同時避免振搗設(shè)備碰觸鋼筋等既有構(gòu)件。插入式振搗器可提供振搗力,在形成外部作用力后,使混凝土內(nèi)部的各類原材料可以緊密結(jié)合。
此外,還需合理協(xié)調(diào)現(xiàn)場作業(yè)關(guān)系,使混凝土澆筑的各項工作有條不紊地推進,達到一次澆筑成型的效果。具體至橋梁T 構(gòu)的混凝土澆筑施工中,應遵循兩側(cè)對稱的基本原則,此時可以減小荷載偏差,使橋梁結(jié)構(gòu)維持平衡的狀態(tài)。經(jīng)過混凝土澆筑作業(yè)后,進入養(yǎng)護環(huán)節(jié),期間加強防護,以確?;炷恋膹姸瓤梢詽M足要求。
在掛籃懸臂法應用過程中,常涉及到合攏段的相關(guān)工作。合攏的精度與穩(wěn)定性是重點控制指標,為保證合攏段的施工質(zhì)量,需要按照先邊跨、后中跨的順序合攏。在邊跨合攏段施工期間,首先需施工T 構(gòu)懸澆段,若無誤則將邊跨側(cè)掛籃移動至合攏段,進入中跨合攏段施工環(huán)節(jié)。此外,隨著施工進程的推進,待邊跨合攏段混凝土的強度滿足要求后,可以張拉邊跨預應力束,實測值滿足要求后,拆除邊跨及中跨的一套掛籃以及臨時支座,由此則將第二次體系轉(zhuǎn)換工作落實到位。
在掛籃懸臂混凝土澆筑施工中,經(jīng)過澆筑作業(yè)后需要拆除掛籃等無須使用的設(shè)施。而掛籃的體積較大,對拆除方法提出較高的要求,存在拆除難度大的局限性,因此必須由專員引導,采取合適的拆除方法,在安全的前提下將掛籃有序拆除。
拆除前,需要做好現(xiàn)場安全管控工作,疏導無關(guān)人員離開現(xiàn)場,以確保無人員逗留的情況。在實際拆除過程中,可適配卷揚機,利用該裝置有序拆除橫梁、行走梁。模板拆除過程中,宜采取先外側(cè)模、后內(nèi)側(cè)模的方法,全過程中現(xiàn)場管理人員與操作者密切聯(lián)系,及時就相關(guān)問題展開溝通,有序拆除各部件[4-6]。
全方位的質(zhì)量控制對于提高預應力混凝土連續(xù)梁的施工質(zhì)量具有重要意義,且在橋梁施工條件復雜、工程量較大的背景下,更應當做好對施工質(zhì)量的控制工作。對此,需由專員共同組建質(zhì)量管理小組,制定完善的質(zhì)量管理策略,及時做好質(zhì)量管控工作。
在預應力混凝土連續(xù)梁施工中,外部環(huán)境以及操作方法等內(nèi)部因素均容易對施工質(zhì)量帶來影響,隨之出現(xiàn)豎向撓度變化等問題。對此,在完成掛籃的安裝工作后,需觀測T 梁的豎向撓度,將實際情況與設(shè)計值展開對比分析,做出準確的判斷,并對預拱度做合適的調(diào)整,以保證其能夠滿足施工要求[7-9]。
以某橋梁工程為背景,根據(jù)預應力混凝土連續(xù)梁的施工特點,對其所采用的掛籃懸臂法應用要點展開探討,可為類似工程提供參考,以提高掛籃懸臂法在橋梁工程建設(shè)中的應用水平。