胡穎峰
(上海先行建設監理有限公司,上海 200000)
懸臂施工法是在已建成的橋墩上,沿橋梁跨徑方向對稱逐段施工的方法。它不僅在施工期間不影響橋下通航或行車,同時密切配合設計和施工的要求,充分利用了預應力混凝土承受負彎矩能力強的特點,將跨中正彎矩轉移為支點負彎矩,提高了橋梁的跨越能力。其中,掛籃施工是目前較常見的懸臂施工法,已廣泛應用于大跨徑的預應力混凝土懸臂梁橋、連續梁橋、T形剛構橋、連續剛構橋。其特點是施工簡便、結構整體性好,無須建立落地支架,無須大型起重與運輸機具,主要設備就是一對能行走的掛籃。
從目前情況看,掛籃還屬于一種非標準設計,沒有統一的類型和標準,所以每座橋都要重新組織人員對掛籃進行設計、繪圖、加工,還需要重新培訓操作人員,造成人力、物力和財力的巨大浪費,延長了施工時間,加大了工程成本。又加之掛籃施工本身比較復雜,所以實際施工中時有掛籃安全性能不穩定、施工作業不熟悉、工程效益不明顯,施工中造成大量的投入浪費等情況發生。
掛籃安全穩定性控制的關鍵還在于施工的現場管理,因此,只有制訂有效合理的措施才能保證掛籃施工過程中的真正安全。
2.1 選用合格材料保證掛籃施工的安全穩定性選用的掛籃材料必須是正規廠家生產的合格產品,這是保證掛籃施工安全穩定性的根本。尤其是使用在組合梁連接、后錨桿錨固、纜風連接、反壓輪安裝、吊帶銷接、型鋼焊接等薄弱點的原材料、構件更要嚴把質量關,從根本上消除影響掛籃施工安全的不利因素。
2.2 嚴控掛籃拼裝質量,保證掛籃施工的安全穩定性
掛籃須請有資質的單位加工制作及拼裝。掛籃拼裝時,應先安裝三角形組合梁和上橫梁以及拉錨設施,使其不會傾覆。然后依次安裝前后懸吊系統,安裝底模架前后下橫梁,安裝下縱梁和底模板。掛籃拼裝過程中,現場管理人員應經常檢查各連接件的連接情況及焊件的焊接質量。只有確保這些薄弱部位的質量合格,才能保證掛籃安全施工萬無一失。檢查的重點部位有:三角形組合梁、各橫梁、各縱梁的焊接質量,三角形組合梁的連接螺栓,后錨桿的錨固絲口搭接,各吊帶的受力均勻情況,吊帶與下橫梁的軸銷連接情況。尤其控制好后錨桿的錨固絲口搭接質量。
2.3 進行模擬加載試驗保證掛籃施工的安全穩定性
試拼完成后,用油壓千斤頂采用分級加壓模擬施工荷載的方法對各部位的使用性能進行測試,從而驗證掛籃是否和設計參數吻合并有能力完成預計施工任務。將拼裝好的兩片主桁對稱平置于混凝土面上,將其后端錨在一起,前端用千斤頂對拉吊帶位置分級加壓進行模擬施工荷載試驗。加壓采用兩套(4個)油壓千斤頂,分別在早晨、中午不同溫度工況下進行。實測對應于低溫、高溫狀態下的變形與壓力的相對關系。并觀察構件有無塑性變形,經反復加載卸載,取得在不同溫度下的彈性范圍的變形模量,取相應形變結果的1/2即為實測數據。同時,現場管理人員須在加載過程中隨時觀測掛籃各主要受力部件的狀況、變形狀況、焊接件的狀況、吊桿的狀況。模擬加載試驗能比較真實的反映出掛籃施工中的受力及變形狀況,不僅為全橋的標高控制提供依據,更是對掛籃整體安全穩定性的一次大檢驗。因此,加載試驗是施工現場控制掛籃安全穩定性的重要客觀依據。
2.4 加強掛籃行走的保護措施,保證掛籃施工的安全穩定性
行走系統由自錨車輪組、前支座、軌道、牽引倒鏈組成。通過倒鏈牽引前支座和自錨車輪組反扣軌道上沿保證平衡來完成前移動作。施工過程中應特別注意軌道的錨固和自錨車輪組的聯接可靠,為防止前移過程中自錨車輪出現故障導致掛籃傾覆,在菱形架尾部設置防護裝置,防護裝置下卡板與架留有適當間隙,當錨固系統出現故障時可有效防止掛籃傾覆。掛籃的行走是掛籃施工過程中的又一個安全危險源。為保證掛籃行走過程中的施工安全,本掛籃在每根主導梁下設置行走反壓輪以及在立桿頂處設置纜風。掛籃行走過程中,現場管理人員須隨時觀察反壓輪的工作情況,并經常檢查纜風與梁體后拉預埋件的連接情況。只有反壓輪工作正常、纜風連接牢靠,才能確保掛籃在行走時不發生傾覆。
2.5 掛籃混凝土澆筑
2.5.1 混凝土灌筑時,要設專人仔細觀察和檢查吊帶、錨固系、側模、牛腿等主要受力部件有無變形,發現問題要及時完善處理。
2.5.2 施工材料、機具在作業完成后,要及時清理,嚴禁無關材料放在掛籃上,以防掛籃超載;拆除時作業人員不得站在被拆的模板上,夜間作業時應有足夠照明設備。
2.5.3 在混凝土澆注時,應注意掛籃左右兩側澆注重量的對稱。
針對目前掛籃施工中存在的安全性能不穩定、施工作業不熟悉、工程效益不明顯,施工中造成大量的投入浪費等現象,本文立足于建立一套安全、科學的施工、管理作業流程,可有效避免施工中出現以上問題。施工實踐表明:精確把握施工方案建立一套科學、行之有效的施工作業流程,并進一步完善管理是工程創收的必經之路。掛籃施工也不例外,并且隨著高效率、高速度時代的到來,大跨徑高速、高架橋梁必將取代原有橋梁網絡而占據主導地位。而大跨徑橋梁的增加又給掛籃施工帶來了廣闊的使用前景。所以,有必要建立一套安全、科學的施工、管理作業流程,進一步統一類型和標準,避免因重復勞動帶來人力、物力和財力的巨大浪費。
[1]李世茂.懸灌連續梁掛籃施工技術[M].華北水利水電學院學報,2009-12-15.