張樂偉

摘 要:隨著客運專線的快速發展,橋梁在鐵路中所占的比例越來越大,連續梁的比例也相應的增加。為了快速安全的連續梁施工,全封閉掛籃的應用越來越多,本文結合吉圖琿客運專線二道口特大橋(48+80+48)m跨高速路連續梁全封閉掛籃施工技術,著重分析了全封閉式掛籃在連續梁施工中的安全防護措施及施工技術中的控制要點,
關鍵詞:掛籃施工;全封閉;安全;技術
1 工程概況
吉圖琿客專二道口特大橋(11#~14#墩)(48+80+48)m連續梁主跨跨越長吉圖高速公路,梁體為單箱單室結構、變高度、變截面。箱梁頂寬12.2m,頂板厚度34~69cm,腹板厚度50~70~100cm,底板厚度50~100cm。全聯在端支點、中跨中及中支點處共設5個橫隔板,橫隔板設有孔洞,供檢查人員通過。橋面寬度:擋咋墻內側凈寬9.0m,橋上人行道欄桿內側凈寬12.0m,橋面板寬12.2m,梁全長為177.3m。本聯連續梁計算跨度為(48+80+48)m,中支點處截面中心線處梁高6.49m,跨中及邊跨9.65m直線段中心處梁高為3.89m,梁底下緣按二次拋物線變化,邊支座中心線至梁端0.65m。曲線上梁按曲梁曲做布置,梁體沿橫斷面中心布置,相應的梁體輪廓尺寸均為沿橫斷面中心線的展開尺寸,梁體輪廓、普通鋼筋、預應力鋼束及管道等均以橫斷面中心線為基準線沿徑向依據曲率進行相應的調整,支座亦按徑向布置。由于高速路車流量較大,高速路路管部門不允許在高速路上搭設維護施工,因此保證掛籃準確安裝及走行安全及掛籃拆除是施工中的重點,采用全封閉掛籃施工很好的解決了施工中的難題和有效的控制了施工風險。
2 掛籃施工順序
2.1 目前,施工中常用的掛籃有三角掛籃和菱形掛籃兩種,本橋采用的是菱形掛籃,掛籃進場應有出廠合格證,拼裝之前應對其主桁架進行探傷試驗,確保掛籃施工時安全。掛籃菱形主桁架拼裝完成以后,對主桁架和前后吊帶進行地面荷載試驗檢測,檢查掛籃自身剛度及拼裝質量,消除桁架自身非彈性變形,測定結構彈性變形值及非彈性變形值,為各節段T 構標高的計算提供依據。
2.2荷載試驗。掛籃安裝完畢后必須進行荷載試驗,加載按施工中掛籃受力最不利的梁段荷載進行等效加載,本橋采用砂袋預壓,連續梁4#塊重量142.37t,試驗荷載取最大荷載的1.2倍,即171t,加載采用分級加載,每級荷載增量為總荷載的20%。達到每個級別時,采用電子水準儀觀測掛籃底模變形量;卸載分三級進行,分別為100%,60%和0%,達到每個級別時,儀器觀測掛籃底模變形回縮量,進一步進行彈性變形和非彈性變形值的測定。
2.3掛籃的走行。在每一梁段混凝土澆注及預應力張拉完畢后,將掛籃沿行走軌道移至下一梁段位置進行施工,直到懸澆梁段施工完畢。掛籃走行前, 必須對各構件、懸吊系統、走行系統進行全面檢查, 確認安全、穩定后方可行走;掛籃走行設專人統一指揮, 行走對稱, 緩慢移動;掛籃走行至設計位置后, 及時進行后錨, 確保安全穩定。在進入既有線前要安裝全封閉設施。
2.4 掛籃拆除箱梁懸澆梁段施工完畢后,進行掛籃結構拆除。拆除順序為:箱內拱頂支架→側模系統→底模系統→主桁架,吊帶系統及行走錨固系統在其過程中交叉操作。箱內拱頂支架采取拆零取出,側模、底模系統采用卷揚機整體吊放,主桁架采取先退至墩位附近再利用吊機進行拆零。
3 全封閉掛籃施工
3.1施工原理及措施。在保證安全前提下盡量減輕自身重量,掛籃懸臂澆筑期間對掛籃進行全封閉,并在地面設置攔網、警示標志等措施進行封閉施工。掛籃自身封閉主要包括:防護平臺、周邊防護網、掛籃上頂橫梁防護、梁面防護。充分利用掛籃構件,在懸臂澆筑施工梁段底部和四周設置圍擋結構,連續梁施工中的各種材料、養護水、電氣焊渣等雜物不落入高速公路上,確保上部高空作業人員安全和下面公路行車安全。
3.1.1防護平臺,掛籃底模桁架下方,焊接搭設防護平臺,平臺高0.6m,槽鋼作骨架并滿鋪2.5mm厚的鋼板,平臺與掛籃底桁架焊接要牢固。
3.1.2周邊防護網,箱梁正前方防護網,直接用鋼管焊接成網片骨架,骨架上高度超出梁面2m,下高度伸入底平臺20cm,里外鋪密目鋼絲網,并用2根吊桿懸掛在前上橫梁上,從上往下每隔1m用鋼筋與掛籃固定。在掛籃側模及前端,利用槽鋼與掛籃側模焊接連接并形成骨架,在骨架里外安裝密目鋼絲網,并與前方防護網重疊1m。后側防護與整修平臺,以掛籃模板后端起往后1m,寬度距離箱梁外側1m范圍內,設置防護網進行密封,內設置上中下三層作業平臺。底模下端整修平臺要密封,對掛籃周邊全封閉防護。
3.1.3主桁及前上橫梁維護,掛籃主桁斜桿及前上橫梁上安裝操作平臺圍欄,高度1.2m,防護欄桿設置密目網,橫梁上防護平臺底部滿鋪木板。
3.1.4梁面防護,在跨高速公路的范圍內,在掛籃模板上及已施工梁面(預埋鋼管)焊接防護并下設30cm高踢腳板,防護高1.2m,欄桿上每20cm涂刷紅白相間的油漆。并在其上安裝密目鋼防護網,形成梁上防護。
3.2施工安全措施。
3.2.1掛籃施工應由項目負責人明確各級管理人員、專業技術人員的具體工作職責、權限和分工,并安排專門的管理人員和專業技術人員進行現場管理,其中專業技術人員不少于兩人,保證掛籃走行和錨固作業人員的相對固定。所有施工人員應經培訓合格后方可上崗作業。掛籃施工應由項目技術負責人組織制定嚴格的操作細則,對現場所有操作、管理人員進行交底,并負責技術方案現場執行情況的檢查。如因條件變化需調整方案時,要及時報方案審批單位,并按答復意見進行處理。項目安全負責人應對橋面、掛籃以及橋下等部位的安全防護設施進行日常檢查,發現問題要求立即整改,存在嚴重問題直接影響作業安全的要停工進行整改。掛籃作業區應設置相應標識圖牌,清晰標明掛籃操作步驟、施工技術要求和安全注意事項等,并明確相關檢查責任人,制定檢查內容表,對現場檢查內容須進行簽認。掛籃走行應在項目指定的管理人員指揮下進行,掛籃走行應保持慢速、均勻前行,且兩懸臂端的掛籃應對稱、同步走行。掛籃走行前由專業技術人員對掛籃是否處于安全走行狀態進行檢查。在混凝土澆筑過程中,要派專人觀察掛籃主要構件的受力狀態,還要注意防止混凝土的意外掉落。采用精軋螺紋鋼筋作為吊桿的掛籃,必須采用PVC管或麻袋對吊桿進行保護, 嚴禁利用吊桿和錨桿作電焊工作時的搭火、零線和電流通路等。發現受損的要及時更換。
3.2.2掛籃施工中必須安排至少2名專職安全員對施工現場進行24小時值守,對違反施工安全的行為要堅決制止。
4 結束語
鐵路與公路上跨交叉現象較為普遍,上跨結構一般采用懸臂澆筑連續梁,如何在上部施工作業時確保下面道路行車安全是相關各方比較關心的問題。采用全封閉式掛籃施工是一項既經濟有節省工期的施工方法,采用全封閉掛籃不需要封閉高速公路,省掉搭設棚架與高速公路管理部門各種繁瑣的審批程序,不僅確保了施工區段下部行車安全,而且與搭設棚架相比,節約較大成本,縮短工期,具有較廣的推廣應用前景。但是它也是一項技術含量很高的工作,施工中存在一定的安全風險與質量把握性難的特點,要從組織管理等各方面抓起,重視細節,落實責任人,加強管理,做好施工前的安全設施建設和風險評估工作,要盡量把施工風險降到最低。本工程施工實踐證明,本工程采用的懸澆技術和全封閉防護措施是合理的,可為同類工程提供參考借鑒。
參考文獻
[1] 馮廣勝, 李艷哲, 夏學軍, 付宗偉, 唐明. 全封閉式掛籃及采用
該掛籃進行混凝土懸澆的施工方法[P]. 中國專利: CN101725111A,2010-06-09.
[2] 鐵路客運專線施工與組織編寫組. 鐵路客運專線施工與組織[M ] . 成都: 西南交通大學出版社, 2006.
[3] 張繼堯、王昌將編著,懸臂澆筑預應力混凝土連續橋梁,人民交通出版社,2004.