扒桿施工技術在高速公路橋梁架設中的應用

王燕衛

(山西路橋第二工程有限公司，山西臨汾 041000)

0 引言

最近幾年來，隨著經濟體制的改革和發展，中西部慢慢崛起，一條條高速公路隨之而建，并且向山區發展的越來越多。因為山區地勢原因，橋梁在高速公路中的比例也越來越高。由于交通等的不便，地勢的崎嶇，各種大型架橋設備運輸以及進入工作地點都比較困難，所以橋梁架設的難度較之平常的路來說架設難度非常大。這對設計師和施工人員來說都是一個極大的挑戰。面對這些問題，扒桿施工技術的出現無疑是一個很大的突破，很成功的解決了這些難題，以其輕巧，安裝方便，經濟實惠又操作簡單的特點成為了高速公路橋梁架設過程中必不可少的一種技術。在本文中主要介紹人字扒桿在高速公路橋梁架設中的應用。

1 扒桿施工技術簡介

1．1 扒桿特點

扒桿的特點可以用兩個詞來形容，即“簡單”“輕巧”。扒桿結構簡單，只需要簡單的材料采用鉸接的方法連接即可，組裝和拆卸工作都非常方便，而且因為材料使用的少，所以組裝成的扒桿重量較其他器械輕，方便運輸。扒桿在橋梁的架設過程中，因為它比較輕的原因，所以移動起來很方便，并且適應力很強，可以適應多種場地環境，使用起來省時省力。

1．2 人字扒桿結構

人字扒桿結構簡單，類似于一個“人”字形，用兩根立桿組成人字形，頂端采用鉸接技術。在鉸接處安裝滑輪組來吊起橋面。它的原理非常簡單，即應用斜拉橋應力方式來合理分配力的使用，達到拉起重物的效果。

2 扒桿施工技術在實例中的應用

2．1 工程概況

本文選擇一條150 m長的橋為例，在此橋的架設過程中使用扒桿施工技術。此橋全長150 m，設計的橋型結構為跨度25 m的先張法板梁。共有空心板梁230塊，總安裝重量為46 000 kg。其中，中板210片，安裝重量為24 000 kg，邊板20片，安裝重量為22 000 kg。

2．2 扒桿的組裝

扒桿的組裝大概分為9個步驟，分別是纜風繩的設置，地錨的設置，扒桿的組裝，卷揚機的固定，滑輪組的安裝，后扒桿的豎立，前扒桿的過孔及豎立，扒桿的橫移以及人員的過孔。在本次使用的扒桿里，扒桿的主材料是角鋼，人字扒桿的頂部使用鋼絲繩捆綁，在頂部安裝滑輪組兩組共14門，定滑輪動滑輪各一半，使用定滑輪的定方向和動滑輪的省力原則達到吊起效果。

2．3 人字扒桿的工藝參數

在此人字扒桿中，主材料是角鋼，具體為主桿采用60×5角鋼;平桿采用45×5角鋼;斜桿采用35×5角鋼，上述都為焊接而成。各部件的連接使用的是φ24 mm高強度螺栓，這樣保證安全性。在纜風繩的選擇上，后纜風繩采用φ22 mm鋼絲繩，前纜風繩采用φ12．5鋼絲繩，鋼絲繩的最大牽引力為80 kN，因為前纜風繩承受的壓力比后纜風繩承受的壓力小，所以前纜風繩比后纜風繩細，保證了經濟實用性。

2．4 扒桿在架設橋過程中的使用

1)在任何工作開始之前，都必須進行全面檢查，保證設備的正常運行以及可靠性，確保施工人員的人身安全。在架橋過程中也是一樣，先要進行全面的檢查。

2)將梁體的兩側用圓木斜撐起來，保證以后使梁離開地面，而且梁體要保持平衡。

3)梁的吊起。采用扒桿的前端勾進，后端放松，使梁緩慢移動。在此過程中，一定要慢，免得因為慣性發生偏移的現象出現。在即將接近橋墩時，后面勾進，將橋梁吊起。

4)將梁吊起到設計好的位置，將梁放下。在此過程中，利用卷揚機和手動葫蘆，精確的將梁安裝到設計好的精準位置上。

5)當梁放到確定位置后，開始進行梁的固定以及其他后續工作。

這樣，就把第一孔梁鋪設安裝完畢，移動人字扒桿，再按照前述步驟安裝第二片梁。

3 人字扒桿的受力分析及計算

在此過程中選用空心板吊至跨中計算，這時滑輪組以及纜風繩的受力最大。具體如圖1所示。

圖1 扒桿受力圖

如圖1所示，因為邊板安裝重量為22 000 kg，故重量G=m g。

G=m g/2=22 000 ×9．8/2=107．8 kN。

根據實際測量以及簡單運算，可得F1與水平夾角為38．5°，F3與水平夾角為27．5°。由此可以算出:

F1=G/sin38．5°=175．8 kN;

F2=G/tan38．5°=135．5 kN;

F3=F2/cos27．5°=152．8 kN。

纜風繩都為兩股，所以每一根的拉力為76．4 kN，在纜風繩的受牽引力范圍內，滿足安全性要求。

4 扒桿使用過程中的安全注意事項

扒桿施工技術使用起來雖然簡單便捷，但是前提必須是注意扒桿施工技術的安全使用規范，嚴格按照扒桿施工技術的使用規范來執行，才能保證安全施工，才能達到想要的效果。下面是幾點需要注意的事項。

4．1 堅持以人為本，安全管理

任何一項工程的核心都是安全管理，只有保證人的安全，工程才能得以進行。安全管理的核心問題是要保護施工人員的生命安全與健康，保障機械設備免受損壞。安全管理是一項系統工程，要綜合考慮人、物、環境的各種因素，對各種因素進行系統的分析，特別是人為的因素要全面考慮，避免人的不安全行為和物的不安全狀態，才能有效的控制安全事故的發生和機械設備的損壞。必須堅持有法可依的施工原則。做到施工過程有法可依、有法必依、違法必究，保證在項目施工過程中嚴格執行。同時要處理好安全與生產、質量和進度、安全投入和產出效益之間的關系，保證項目在符合各種安全法律法規的前提下有條不紊的實施。在施工過程中，要遵循“安全第一，預防為主”的方針。安全管理的重點是控制和預防，就是要嚴格管理，防患于未然，杜絕一切安全事故的隱患，同時要加強安全檢查，提高安全生產檢查的實效性，對生產過程中的安全狀況進行經常性的、突擊性的或者專業性的檢查活動。對生產過程中發現的各種隱患，及時采取整改措施，將事故消除在萌芽狀態。施工人員必須配備安全帽、防護衣等安全防護用品，在登高作業時，必須系安全帶，拉防護網等。

必須首先從人的角度出發，提高人員綜合素質，這里包括人員的工程施工管理水平還有人員的安全責任意識。只有能力和責任心同時具備，才是一個系統良好運行的基礎。

4．2 做好設計，完善設備

在這樣復雜的一個大系統中，必須一次性干好工作，若干不好，需要返工的話則成本太大。所以在設計的開始就必須細心，做好一切準備。精確到每一毫米，這樣開始保證大方向不出錯，后面就幾乎不會有大問題。所以在開始的時候，設計人員必須經過認真的商討，計算，驗算，最后得出一個完美的方案。

對于設備，在設計完成后，必須對所用材料進行嚴格考核，達到標準后方可進入施工階段。在使用階段，一旦發現不合格或是有瑕疵必須立刻更換。對于各種纜風繩，必須進行受力計算和拉力計算，對達不到標準的纜風繩必須撤換。對于各種埋設地點，必須每天進行檢查，一旦出現問題，馬上解決。對于設備，必須達標才能使用，在達標的基礎上，盡可能的完善，使安全系數越來越高。

4．3 綜合考慮環境原因

因為高速公路的橋梁架設工程一般都在戶外，且人煙稀少，偏遠地帶環境還比較險惡。所以在進行這項工程的時候，一定要考慮環境問題，包括氣候條件、地勢條件等一系列問題。在進行此項工程施工過程前，必須綜合考慮地勢等條件。然后根據地勢的條件來設計施工方案。

在進行此工程施工過程中，必須及時關注天氣預報，預測天氣。遇到雨、雪、冰雹、大風等天氣則應停止施工，避免嚴峻的天氣狀況造成人員傷害和工程失誤。

5 結語

在高速公路越來越普遍的今天，高速公路橋梁架設也越來越多，而扒桿施工技術則是利用最簡單的原理發揮著越來越重要的角色。扒桿施工技術以其獨有的簡單、輕巧、安全、穩定性高的特點贏得了越來越多施工人員的青睞。本文從扒桿技術的特點及應用以及使用過程中的注意事項來說明扒桿技術在高速公路橋梁架設過程中的應用。也說明，只要設計合理，安裝規范，維護得當，扒桿技術會是一項非常實用的施工技術。

［1］鋼結構設計手冊編寫組．鋼結構設計手冊［M］．第3版．北京:中國建筑工業出版社，2004．

［2］GB 50017-2002，鋼結構設計規范［S］．

［3］陳洪濤．施工技術在高速公路橋梁架設中的應用［J］．交通世界，2013(4):57-58．

［4］林 軍．桿施工技術在高速公路橋梁架設中的應用［J］．山西建筑，2007，33(10):293-294．