監(jiān)理在橋梁掛籃施工全過程中的安全與質量控制應用研究

向俊嶺

摘 要：橋梁懸臂施工中使用較為普遍的一種結構物為掛籃，采用掛籃施工能為梁段的澆筑提供良好的施工作業(yè)平臺。本文結合工程實例，對監(jiān)理在橋梁工程懸臂掛籃施工全過程的安全和質量控制要點進行了論述。研究成果可為相關應用與研究提供參考。

關鍵詞：橋梁工程;懸臂掛藍;施工監(jiān)理;安全控制;質量控制

1 前言

掛籃施工是連續(xù)箱梁懸臂施工中的一種常見的施工方法，特別在地形等其他受限條件下多使用這樣的方法開展施工，它不僅能夠節(jié)約成本，同時能夠提高施工的質量，以上優(yōu)點使得該方法有著推行性和可行性。因此。如何采用這種方法做好監(jiān)理工作，并結合自己的經驗闡述下以自身的體會。

2 連續(xù)箱梁掛籃施工中監(jiān)理的主要管控內客

2.1 對開展施工的單位進行監(jiān)督，同時完成掛籃承載的試驗

在初期的計算階段，要充分考慮到掛籃的縱向以及橫向的剛度、強度以及穩(wěn)定性的計算和分析。為了能夠更好的完成掛籃預拱度的參數(shù)設置，我們還要對其荷載-位移曲線有著充分的了解，同時還要得到掛籃本身的非彈性以及彈性形變，同時在掛籃投入使用前還要求相關單位做好掛籃的承載以及分級承載試驗，這能更好的為今后控制標高打下基礎。

2.2 為了減少箱梁的早期裂縫情況的發(fā)生，必須嚴格控制原材料，并做好混凝土的配合比工作

（1）要選取水化熱低的水泥;（2）水灰比以及水泥的使用量還要嚴格控制;（3）通過試配完成混凝土外加劑的添加;（4）對于泵送混凝土的配比也要嚴格把關，對于坍落度要實現(xiàn)更好的控制。

2.3 為了保證有效預應力。嚴格控制張拉力

由于采用掛籃施工工藝進行施工的橋梁，其主橋跨度都比較大， 因此預應力施工質量是否達到設計要求，便成為施工成敗的關鍵。因而預應力施工是大跨度連續(xù)梁最為重要的施工作業(yè)環(huán)節(jié)，對預應力施工質量必須高度重視。

2.4 明確橋梁工程質量控制的重點和關鍵部位

嚴格按照既定的設計來執(zhí)行施工組織，重要環(huán)節(jié)進行重點關注，對于核心位置進行重點標注，這樣能夠在整個監(jiān)理過程中更好的完成質量盯控的任務。重點部位可以采取24小時不間斷監(jiān)控，能夠對于存在問題及時發(fā)現(xiàn)及處理，將帶來的損失降到最低值。

2.5 加強首件工程的認可工作，嚴格把控工程質量關

首件工程認可是對施工工序或分項工程能夠進一步開展的重要保障，也是對施工單位的施工工藝可行性的事先考查，對橋梁工程施工尤為重要，可讓工程質量處于受控狀態(tài)，避免不必要的返工，提高工作效率。在首件認可工作中，我們一方面對施工方案進行嚴格仔細審核，對可能會遇到的問事先提出題，并要求施工單位補充相應的措施內容，另一方面要求監(jiān)理工程師和施工單位項目經理、總工參與旁站，以便能夠及時發(fā)現(xiàn)不足之處，做出相應的處理。如有必要，可召開開專題會對首件進行討論，對原施工方案和監(jiān)理實施細則進行相應的改進。

2.6 加強現(xiàn)場施工質量監(jiān)督

作為監(jiān)理監(jiān)控的重要手段之一，現(xiàn)場監(jiān)督，它主要通過巡視觀察以及在一旁站立觀察實現(xiàn)，進行監(jiān)理的人員要對整個施工過程進行檢查、巡視以及抽查，如果發(fā)現(xiàn)問題要對相關單位進行提醒，并監(jiān)督其進行整改，以便充分保證施工質量。

3 橋梁掛籃施工監(jiān)理安全與質量控制工程實例分析

3.1 工程概況

某大橋為拆除重建橋梁，橋梁中心樁號為1+799（河道樁號）。老橋為3×20m，設計交角為90。新建橋梁跨徑組合為3×25+40+60+40+4×25m=315m橋梁，橋梁與河道正交。橋梁總寬度為36m，分為左右兩幅，每幅橋寬為17. 75m。主橋兩幅上部皆為（40+60+40）m具有三跨預應力的混凝土通過變截為單箱雙室連續(xù)箱梁結構，其高度從跨中計算為2.00m，到達主墩中心的距離為1.00m按照二次拋物線變?yōu)?.70m的長度。施工方法采用掛籃懸臂澆筑，除0號塊采用現(xiàn)澆的方式，其他的都使用對稱平衡懸臂的方法來進行每個的澆筑。0號塊的澆筑距離達到10.Om，其他的箱梁縱向澆筑長度分別為3×3 m+2×3 5m+2×4 0m，邊跨以及中跨的合攏長度都為2.0m，并且邊跨的0號塊澆筑距離為8.90m。懸臂現(xiàn)澆粱段中最大重量為148.71噸，施工機具以及掛籃本身的質量為37噸，施工時采用的施工機具和中跨合攏段施工吊架的質量為19噸。箱梁的施工工藝。具體的工藝程序如圖1所示：

3.2 掛籃的設計加工與加載試驗

3.2.1? 掛籃的外觀設計與加工制作

本工程懸澆采用的掛籃外觀為菱形。它的主要結構由菱形桁架、行走部分、動力部分、模板部分等組成，整體的重量大約為37t，掛籃設計容許最大變形值為20mm。

3.2.2 掛籃安裝。

對于安裝固定流程來說，可以先將主桁整體在橋下裝配完成，之后將整體吊裝到射擊位置，最后進行固定，這樣能供在拼裝過程中減少工作復雜度，提高工作效率。具體先將梁底上的前后橫梁和縱梁拼接完成，之后通過提升機將底梁模架進行整體的吊裝，最后通過吊桿將底梁模架進行固定。工作臺的焊接在前后橫梁上進行，并在底模架上進行底模板安裝;通過提升機進行外側擋板安裝，并利用走橫梁將其固定在掛籃上，最后進行內模以及內模行走橫梁的安裝和固定。

3.2.3? 掛籃加載試驗

對于掛籃的穩(wěn)定性以及剛度強度的評估是通過對掛籃進行預先加壓測試來完成的，通過實際來確定掛籃的安全性能以及在不同的負載情況下可變換的數(shù)據和參數(shù)。根據施工規(guī)章的要求和設計規(guī)范，在拼裝成為整體的掛籃上需要進行相應的測試實驗。根據掛籃最大階段的重量確定預壓負載的數(shù)量范圍在其基礎的1.2倍左右，掛籃立模標高的參數(shù)設置為1.0倍的砼荷負載的變形數(shù)值的參考值，掛籃的安全性能是由1.2倍砼荷負載的來進行測試。通過采用千斤頂加壓的方式對掛籃的主縱梁進行加壓。掛籃在加壓過程中會發(fā)生形變，記錄不同加壓過程中的變形系數(shù)大小并進行分析，同時對于掛籃在加壓過程中發(fā)生的前吊結構外形變化系數(shù)進行分析，其變形有非彈性的和彈性的，都需要進行統(tǒng)計分析，并和設計數(shù)值相比，從而能夠指導施工過程中撓度的控制，施工單位需要將加載載荷的測試結果進行整理，并按照規(guī)定上報監(jiān)理以及相關的監(jiān)管部門。測試過程中還需要對測試件的外觀進行觀察，是否存在相關的變形、連接銷松動、形變量過大、焊縫脫焊等情況發(fā)生，當其所有的指標有一項不滿足安全要求則嚴禁將其投入使用。

3.3? 鋼筋綁扎及預應力束管道的定位

預應力定位過程中的鋼筋以及管道需要具備下面幾個條件：

3.3.1 定位鋼筋具有重要的作用，其定位的準確性直接影響到了后續(xù)施工的質量，所以其必須要和相關連的鋼筋進行焊接固定，采用塑料墊塊來保證砼保護層厚度。管道的位置一般不會與鋼筋的位置發(fā)生施工沖突，但是實際中一旦出現(xiàn)沖突現(xiàn)象時，我們采用的措施只能是將鋼筋進行整體的平移，一旦將多余的不需要的部分鋼筋裁剪掉之后，在后面的施工步驟中要將鋼筋的切斷位置進行補焊。

3.3.2 箱梁式施工的施工中縱向預應力的管道應該時逐步增加的，管道的定位應該十分的準確牢固，以此來避免平彎和豎彎的曲線對于施工效果的影響，管道的接口處應該嚴密，不得出現(xiàn)毛刺卷邊和折角等情況。在進行澆砼過程中，為了避免管道發(fā)生變形現(xiàn)象，可以在內部安裝硬塑料材質的管芯，這樣可以在澆砼之后將該模芯拔出，進而增強管道的包漿效果。最后采用空壓機進行清孔處理，對存在問題的部分及時處理。

3.3.3 相互之間存在預應力的管道相對接時，保證縱向管道位置移動橫豎向管道位置，但用作后錨的豎向預應力鋼筋不得移動;橫豎向相碰時，保證豎向移動橫向預應力鋼筋。

3.4 模板安裝

腹板的底模、內模頂板、外模等部分的安裝是與掛籃的安裝同時進行的，在預應力孔道的安裝完成后，對于箱梁頭模和腹板內側模進行進一步的安裝。澆砼過程中產生的側板壓力大的問題，以橋主梁的腹板尺寸作為依據，拉桿采用Φ32精軋螺紋鋼筋進行拉錨固定。

3.5 砼的澆筑

混凝土的施工過程，要求其原材料的計量要精確，根據不同的天氣環(huán)境，采用不同的坍塌高度，并要使砼的攪拌均勻，落差高度應該控制在15～20cm以內。砼水平分層澆筑時，每層厚度不應超過30厘米。上層砼的澆筑必須在下層砼初凝前進行。為了使掛籃的實現(xiàn)大部分的未微小變形，在進行澆筑施工時建議從掛籃的前端開始進行澆筑，這樣可以使新舊砼之間不會發(fā)生裂紋。

3.6 預應力施工

預應力對于具有大跨度連續(xù)箱梁的主橋來說具有關鍵性意義，同樣本座橋梁的施工效果的關鍵在于初始的設計標準是否被嚴格執(zhí)行，最終要求是否被滿足。因此，設計標準十分重要，在實際施工中預應力施工應該嚴格按照設計標準進行，它也是在大跨度連續(xù)橋梁最終性能保證的一個最為關鍵的環(huán)節(jié)。

3.6.1 施工工藝流程圖

3.6.2 張拉施工

3.6.2.1? 張拉施工前的準備工作

在進行張拉工作之前需要對砼澆筑的質量進行測試，當砼期大于7天并且達到設計強度90%之后才可以進行。張拉順序：待砼達到設計要求的強度后，采用先肋后頂?shù)牟襟E對縱向預應力鋼筋進行張拉。

縱向預應力鋼束張拉是指在橫向的斷面上對其進行對稱性的張拉，組成鋼束的兩端張拉時也需要對稱進行。

3.6.2.2 張拉施工的具體流程

首先設置10%的初始張力，之后測量變形伸展數(shù)值δ0，然后拉至測試的噸位P并持續(xù)2min的時間，在測量變形伸展數(shù)值δ1，最后進行固定。當測量得到的延伸數(shù)值大于或等于理論數(shù)值的95%且小于其106%，則認為張拉測試合格。如果張拉結果沒有滿足條件，應該重新對真?zhèn)€測試過程進行檢查之后再次進行繼續(xù)張拉。最后完成張拉時應該注意不要對錨頭以及鋼束進行撞擊，多余的鋼束可以采用切割機進行切割，但要保留3cm。

3.6.2.3 在進行縱向的預應力張拉時，需要注意以下幾個問題

3.6.2.3.1 張拉時按照規(guī)范記錄伸長量、油表數(shù)值，預應力的增加要分級增加，整個過程要穩(wěn)定，在最后一級的張拉中應該保持2分鐘，最后記錄總的伸長量;

3.6.2.3.2 實際砼的期限在7天以上且強度是設計強度值的90%以上;伸長量和預應力的增加應該是兩端同時進行;伸長量如果兩端的數(shù)值不一致應該重新檢查整個測試過程，改進之后再次進行張拉;

3.6.2.3.3 張拉初始階段要由小噸位的千斤頂對于管道中的鋼絞線進行平滑張拉，保證在進行大噸位的張拉時，每根鋼絞線能夠受到均勻的拉伸力。張拉力的預拉應該控制在每根鋼絞線張拉力的20%～40%之間;

3.6.2.3.4 在張拉鋼束中如果產生滑移的鋼索有一根或者多根時，在滿足設計規(guī)范的前提下，可采用單根或者整束拉伸，此時注意不能超出設計允許值;如果不能滿足前提，則需要全部重新進行張拉，該過程中如果存在鋼絞線的磨損較大現(xiàn)象，需要全部將鋼束進行更換。當發(fā)生斷絲的現(xiàn)象時也要全部對鋼絞線進行更換;在張拉結束之后，測量得到的伸展量和計算數(shù)值之間的差距高于設計數(shù)值時，應該對張拉設備、測試鋼索的力學性能，并在松張之后張拉應該重新進行;

3.6.2.3.5 在張拉過程中測得其拉伸回縮量高于理論數(shù)值時，張拉需要重新進行;張拉使用的夾片發(fā)生損壞或者移動時，應該重新設置夾片之后再張拉，張拉過程中為減少磨損可增加水溶性的潤滑劑，不過需要再灌漿之前對潤滑劑進行清洗，保證灌漿的純潔性。

3.6.3 壓漿及封錨

壓漿是預應力施工質量的關鍵環(huán)節(jié)之一，固完成預應力筋的張拉錨后，要馬上孔道灌漿，防止預應力筋的銹蝕。采用真空輔助壓漿工藝壓漿，為保證孔道內水泥漿的密實，應嚴格控制水灰比，水泥漿里適當添加阻銹劑。

壓漿質量的要求：經過試驗來確定水泥漿的配比，施工的過程中不能隨便變動。每次壓漿應至少進行兩次的水泥漿粘稠度的測試;28天后，測定壓漿液的強度;壓漿結束檢查凸起處密封性;壓漿后48 h內構件的溫度必 須≥5。C ;壓漿過程一次性完成。

3.6.4 箱梁懸澆施工控制

主要工作內容：標高觀測、應力觀測、溫度測量、砼彈模檢測、砼容重檢驗。

3.6.5 箱梁掛籃懸澆施工安全和質量保證措施

3.6.5.1 在拼裝開始前，要先平整和穩(wěn)定好支座;在拼裝中，為了主桁的穩(wěn)定，可采用臨時穩(wěn)固的措施并根據需要增加操作平臺和走道來加固。在懸臂端拼裝作業(yè)時，為了使主桁穩(wěn)固，必須將后錨點錨牢固。當掛籃拼裝完成后，必須按照圖紙逐一檢查各結點、銷子、螺栓、錨桿的連接情況，確保安全。

3.6.5.2 精軋的螺紋鋼需要預拉合格之后才能使用，而且具有鋼筋外套的橡膠管，在使用的過程中嚴防彎曲、碰撞、電火花觸及等。螺母外露絲口處三圈以上保證擰緊，在使用連接套的地方，為使錨固的長度一樣，可用紅油漆進行標記。

3.6.5.3 精軋螺紋鋼的后錨和吊桿需步伐一致。

3.6.5.4 通過在行走船和軌道之間抹一層黃油來減少掛籃行進的阻力。掛籃行進時，工作臺上保持整潔，主梁的端頭放限位設備固定。

3.6.5.5 為了保證孔道的垂直，避免錨桿和吊桿出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，必須按照圖紙精準埋設各種預留孔。

3.6.5.6 千斤頂?shù)暮箦^和吊桿升降處安裝了雙螺帽（升頂用上螺帽，承重用下螺帽），當升頂完成后一定要把下螺帽擰緊。

3.6.5.7 箱梁內外模錨桿和下橫梁的后錨桿安裝一定要結實。

3.6.5.8 掛籃使用前要進行全面安全檢查，遇大風或雷電天氣時嚴禁移動。

3.6.5.9 掛籃的韌性和安全度影響箱梁澆筑過程中是否變形。

3.6.5.10 澆筑、掛籃拆除時，懸臂施工段必須保持對稱性。砼澆筑按底板、腹板、頂板的順序依次展開，最后澆筑結合部位，其中出現(xiàn)的施工縫必須按照要求嚴格處理。

3.6.5.11 要求施工單位的砼工有豐富的經驗和較強的責任心，盡可能的杜絕漏振時產生的蜂窩麻面。

3.6.5.12 為不損壞裂縫和邊棱，箱梁砼必須達到一定強度后再拆非承重的側模，而在預應力舒張完才能卸下底模。

3.6.5.13 由于縱向預應力束必須保證兩端同步張拉，而且張拉完后不可以撞擊錨頭和鋼束，所以我們采用切割機切除鋼絞線和粗鋼筋的長度。

3.6.5.14 為保證箱梁施工線形的順適，實現(xiàn)高精準的合攏。對于施工期間數(shù)據的收集、各階段的控制分析和調整等都要及時進行，積極配合監(jiān)控單位做好監(jiān)測工作。

3.6.5.15 為保證砼的質量和施工的安全，必須時刻關注天氣變化。

4 結語與建議

在掛籃施工管理過程中，任何一個施工環(huán)節(jié)的安全、質量控制都尤為重要，這就對我們在進行現(xiàn)場安全、質量管控要求更為嚴格，因為任何一個施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都有可能引發(fā)安全或者質量事故，給工程帶來巨大損失。因此建議在施工中建設單位應聘請有經驗的專家加強技術力量指導和監(jiān)督，尋找有專業(yè)資質的測量單位加強進行觀測，以便發(fā)現(xiàn)問題能夠及時解決和處理。

4.1? 施工安全監(jiān)理要點

（1）嚴格執(zhí)行施工的工藝和技術要求;（2）保證施工環(huán)境的整潔，不得拋擲傳遞工具，高處不得綁扎鋼筋，要搭建好操作平臺和安全網，使用前要進行檢查，確保安全可靠;（3）現(xiàn)場臨時施工用電，不得亂接亂拉，防止觸電事故的發(fā)生;（4）遇雷雨天氣或大風天氣嚴禁進行施工作業(yè)。

4.2? 施工質量監(jiān)理要點

（1）掛籃安裝完畢，需要對箱梁底進行檢測，中線和標高如有偏差需要及時糾正;（2）全程監(jiān)控懸臂梁體的撓度、應力，懸臂梁體的彈性及非彈性變形的參數(shù)進行分析，以便于指導現(xiàn)場施工作業(yè);（3）箱梁澆筑完成后，需要對梁塊的上翹值和扭曲值進行張拉復測。（4）砼坍落度要控制在12-14cm之間，澆筑混凝土要保證每層在30-50cm范圍內;（5）根據施工實測值來調整預拱度的數(shù)值。另外澆筑混凝土時要注意其澆筑的順序，縱向上前端開始，根部與前段梁體合攏;橫向上，從兩側灌注，腹板頂合攏;（6）做好張拉的相關記錄。

參考文獻：

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