基于均安二橋掛籃施工專項方案研究

王世蘭

（佛山市順德區(qū)工程建設中心，廣東佛山 528300）

0 引言

掛籃是實施懸臂澆筑施工的主要專用設備，它是一個能夠沿軌道行走的活動腳手架，并懸臂掛在已經(jīng)完成的懸澆施工的懸臂橋梁段上，用以進行下一段的施工，如此循環(huán)直至梁段澆筑完成。基于均安二橋懸臂澆筑掛籃施工相關(guān)內(nèi)容進行全面梳理與探討，進而歸納出更具優(yōu)勢的掛籃施工流程以及掛籃施工方案，為有效縮短橋梁工程施工周期，提升橋梁施工質(zhì)量管理奠定基礎(chǔ)。

1 工程概述

以均安二橋懸臂澆筑掛籃施工工程為例，該工程位于佛山市順德區(qū)均安鎮(zhèn)均南路，跨越鳧洲河水道，是新華工業(yè)路跨線橋、樂安跨線橋工程的一部分，該橋全長為245.28m，引橋部分采用預應力混凝土簡支小箱梁，主橋位于直線段上，上部結(jié)構(gòu)為（35m+50m+35m）三跨變高度斜腹板單箱單室預應力混凝土連續(xù)箱梁，主梁采用C50 混凝土，為單箱單室箱梁截面，主橋墩為花瓶式板式橋墩，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

2 掛籃施工的基本流程

2.1 施工準備

在均安二橋進行懸臂澆筑掛籃施工之前，0#塊及臨時錨固已經(jīng)施工完成，具備了掛籃施工的初始作業(yè)面，根據(jù)《佛山市公路水運工程質(zhì)量管理規(guī)定》的要求，已經(jīng)組織了掛籃施工專項方案專家評審并獲得通過，該工程采用三角形掛籃，自重35t，最大懸澆段重量為76.78t。

根據(jù)掛籃施工專項方案有針對性地進行相應準備。首先，需要對施工場地進行布置，由于橋梁掛籃施工對施工場地的空間要求較為明顯，因此相關(guān)人員應根據(jù)圖紙對施工現(xiàn)場進行進一步布設，使設備與施工材料的空間得到保障；其次，應當做好技術(shù)交底工作，施工人員應當與設計人員進行全面交流，并針對設計思路、設計理念進行全面梳理與分析，使施工更加有序規(guī)范，提升掛籃施工質(zhì)量，且技術(shù)人員須對專業(yè)作業(yè)班組進行全面的技術(shù)及安全交底；最后，除了人員、材料準備外，還需要針對橋梁掛籃施工設備與機具進行專項準備，主要包括整套掛籃構(gòu)件、鋼筋加工機具、電焊機、砂輪切割機、千斤頂標定等，為橋梁掛籃工程提供全面的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2 掛籃安裝

掛籃整套構(gòu)件到位后，清理作業(yè)面雜物后，根據(jù)掛籃設計圖紙即可開始進行掛籃安裝，具體步驟如下。

2.2.1 安裝軌道梁

首先測、放出掛籃行走軌道軸線，安裝軌道墊梁并找平，安裝墊梁時，對前支座下墊梁進行加密。其次，軌道梁安裝應順直，相鄰軌道梁的接頭要平順，軌道頂面應保持水平，并檢查軌道間距是否符合圖紙要求。最后，軌道梁安裝完畢后安裝軌道上壓梁，利用精扎螺紋鋼連接器將軌道、道梁錨固在腹板的豎向精扎螺紋鋼筋上。

2.2.2 安裝走行系統(tǒng)

根據(jù)掛籃設計組裝圖在軌道梁上放出前端支座及反扣輪位置并安裝固定。

2.2.3 安裝主桁架

掛籃左右各有一片主桁架，主桁架吊裝到位后用手拉葫蘆固定和調(diào)整位置。主桁架與反扣輪組采用銷軸連接，并在銷軸上插上防脫銷保險銷，安裝后錨壓梁并與預埋在箱梁腹板的Φ32 精扎螺紋鋼筋連接錨固，主桁架安裝完成后安裝后錨平聯(lián)及剪刀撐，安裝完畢后拆除手拉葫蘆固定鋼絲繩。

2.2.4 安裝后下橫梁

首先針對橫梁吊具進行安裝，并針對插銷進行插設，采用螺紋吊桿對橫梁吊具進行加固，并做好螺紋吊桿扭力記錄，確保后續(xù)安裝檢查的便捷性。在進行后下橫梁的安裝時，需要采用短吊桿與長吊桿進行固定，為確保后下橫梁的外觀與強度，應按照先短后長的順序進行安裝，并采用墊件將吊桿進行墊平，確保安裝穩(wěn)定性。

2.2.5 安裝前上橫梁

在安裝前上橫梁時，同樣需要墊件將其墊水平，并采用螺紋吊桿進行安裝。安裝完畢后，將吊桿橫梁進行垂直放置，便于后續(xù)加固工作。

2.2.6 安裝前下橫梁

在前下橫梁起吊前，應采用葫蘆吊將吊具懸空，將吊桿擰入吊具當中，并通過吊桿對橫梁高度進行調(diào)節(jié)，使其滿足施工要求。

2.2.7 安裝底模吊帶

首先，安裝好后吊帶、前吊帶，再將底板縱梁起吊安裝，調(diào)節(jié)前后下橫梁標高面，并確保后下橫梁與梁底的預留高度，將縱梁點焊在前后下橫梁上，形成整體；其次，底模板單塊吊裝，模板之間用螺栓連接；最后，模板點焊在底模縱梁上。底模平臺安裝完成后，30t 千斤頂頂升前后吊帶，按照設計坡度和標高，將底模平臺調(diào)整到位。

2.2.8 安裝外滑梁及側(cè)模

掛籃側(cè)模采用桁架式整體鋼模，由型鋼焊成的側(cè)模架和其上鋪焊的鋼板組成。側(cè)模由走行滑梁承托，走行滑梁的前端通過懸吊系吊在前上橫梁上，并將其后端固定在0#預留孔當中，側(cè)模下部由千斤頂加固，千斤頂支在焊于前、后下橫梁上的牛腿上，上部用螺絲桿對拉。后吊桿與走行梁之間設置滾動吊架，外模及走行梁可沿滾動吊架滑行。

至此，掛籃安裝完成，形成了較為穩(wěn)固的行走支撐體系（如圖1）。為提升掛籃的安全性、穩(wěn)定性、可靠性，應根據(jù)箱梁懸澆段的自重以及相應荷載，以總荷載1.2 倍進行掛籃荷載及預壓試驗，以檢驗掛籃的承載能力和撓度值，減少彈性變形，從而進行線形控制。

圖1 掛籃施工安裝圖

2.3 模板工程

模板工程是混凝土澆筑的基礎(chǔ)，箱梁模板由底模、側(cè)模、內(nèi)模、端模組成，底模和側(cè)模采用成型鋼模，內(nèi)模系統(tǒng)由內(nèi)模支撐架和竹膠板組成，端模采用定制鋼模。在掛籃拼裝完成后，首先，根據(jù)掛籃荷載試驗得出的掛籃彈性變形量，預留和掛籃彈性變形值相當?shù)纳瞎岸龋_定底模板標高；其次，根據(jù)測量放樣，調(diào)整掛籃及側(cè)模縱向線形及標高，固定底模和側(cè)模；再次，當?shù)装搴透拱邃摻罱壴邦A應力筋綁扎完畢后，開始立內(nèi)模。內(nèi)模系統(tǒng)由內(nèi)模支撐架和竹膠板組成，采用扣件式鋼管支架及頂托方木支撐；最后，安裝端模。模板全部安裝好后，再進行一個全面的綜合調(diào)整，使其滿足設計及施工規(guī)范要求，為混凝土澆筑做好準備。

在進行模板安裝之前，施工人員對模板表面進行了全面細致的檢查，并采取相應措施進行清潔、沖洗和打磨，使用橋梁專用脫模劑進行均勻涂刷，確保了模板安裝質(zhì)量與混凝土外觀。

2.4 鋼筋綁扎

鋼筋是提升混凝土整體強度的重要手段。在進行鋼筋綁扎之前，施工人員應當結(jié)合施工要求以及方案規(guī)定將鋼筋進行預加工，并針對其綁扎部位以及使用狀態(tài)進行分類和編號，使鋼筋綁扎秩序得到有效保障[1]。在鋼筋綁扎過程當中，應當注意以下幾方面內(nèi)容；首先，注意綁扎順序，應當按照先底板和腹板，后頂板的順序進行鋼筋的綁扎，降低施工難度；其次，提前焊接流程，為避免鋼筋焊接對波紋管性能產(chǎn)生影響，施工人員應當將焊接工程放在波紋管安裝之前，從而使掛籃施工流程更加完善；最后，應重視鋼筋質(zhì)量，正式開始施工之前，現(xiàn)場管理人員應當針對鋼筋質(zhì)量進行抽檢，針對存在問題的批次鋼筋進行處理并退回，確保工程質(zhì)量，避免質(zhì)量安全事故的發(fā)生。

在鋼筋綁扎中，除了應注意檢查調(diào)整各點的保護層厚度，還應當結(jié)合施工要求以及橋梁施工設計針對排水管、泄水孔、防撞墻預埋筋等預埋工件進行施工，確保預埋件施工定位準確無誤，提升施工質(zhì)量。

2.5 混凝土澆筑

由于單次混凝土用量較多，屬于較大體積混凝土澆筑，因此如何保障混凝土澆筑質(zhì)量、減少質(zhì)量通病問題成為重中之重。為了盡可能減少外界環(huán)境對混凝土澆筑施工的干擾和影響，盡量將澆筑環(huán)節(jié)安排在夜晚或清晨等氣溫較低的時段。為進一步杜絕混凝土產(chǎn)生膨脹、收縮不均或溫度應力等情況，施工人員還采用了預埋管道循環(huán)水冷卻等措施對澆筑工序進行有效輔助，使?jié)仓|(zhì)量得到有效保障。在混凝土澆筑開始之前，施工人員采用合理的測算方式結(jié)合橋梁掛籃施工需求對混凝土的水料配比進行了全面測算與分析，并使用臂架泵對混凝土進行輸送，為澆筑工作提供有效幫助[2]。在澆筑過程當中，為了減少振搗工序?qū)δ０鍍?nèi)預應力管道的影響，施工人員采用了小功率振搗設備進行振搗（如圖2），使?jié)仓|(zhì)量得以確保。澆筑完畢后，施工人員結(jié)合當時的天氣狀況與環(huán)境狀態(tài)對澆筑成品進行了土工布灑水的養(yǎng)護，避免由于內(nèi)外收縮不均產(chǎn)生的開裂現(xiàn)象。

圖2 小功率混凝土振搗器

2.6 預應力施工

根據(jù)設計圖紙，箱梁采用縱向預應力體系，預應力管道成型采用預埋塑料波紋管的方式。在張拉施工前，技術(shù)人員進行了管道摩阻試驗，并把試驗結(jié)果上報設計單位進行核對。在預應力施工過程當中，遵循了以下幾方面原則；首先，是質(zhì)量控制原則，預應力鋼束張拉時采用雙控，即以控制拉力為主，對鋼束實際伸長值進行校核，實測伸長值與理論伸長值的相對誤差不得超過±6%，以使張拉施工質(zhì)量得到有效保障；其次，是設備使用原則，張拉前對整套張拉設備應在經(jīng)主管部門授權(quán)的法定計量技術(shù)機構(gòu)進行校核，千斤頂與壓力表應配套校核，有異常情況要重新標定校核，以確保張拉效果；最后，要及時進行封錨、壓漿，減少預應力損失，確保預應力質(zhì)量，同時注意施工安全。

3 掛籃施工質(zhì)量控制措施

3.1 重視原料控制

為有效提升均安二橋懸臂澆筑掛籃施工質(zhì)量，首先，應提升對原料的管控重視程度。在均安二橋施工過程當中，施工單位對混凝土品質(zhì)進行了全面篩查，針對水泥、混凝土骨料、減水劑等材料的參數(shù)和性能進行了深入研究與審核，及時抽檢，使箱梁最終澆筑成品的質(zhì)量得到進一步提升，杜絕了氣泡、收縮裂縫等問題出現(xiàn)。

3.2 加強流程管理

合理的施工流程對提升懸臂澆筑掛籃施工質(zhì)量同樣具有重要作用。在均安二橋懸臂澆筑掛籃施工過程當中，現(xiàn)場管理人員針對施工流程、施工工藝等內(nèi)容強化了管理力度，從根源上減少了質(zhì)量問題的發(fā)生概率。此外，管理人員還將施工質(zhì)量與人員績效進行了全面掛鉤，針對施工質(zhì)量完成較好的班組進行了鼓勵和表彰，針對質(zhì)量存在問題的班組按照規(guī)定進行了處理，使掛籃工程施工管理更加全面，質(zhì)量管控更加有效。

3.3 建立完善制度

均安二橋施工單位針對懸臂澆筑掛籃施工質(zhì)量建立起了明確完善的制度和組織保障，從“三檢制”的全面落實到QC 小組的建立，從施工質(zhì)量記錄到總結(jié)評比，使施工質(zhì)量得到了有效的制度保障，實現(xiàn)了預先的設計目標。

4 安全防護措施

4.1 進行系統(tǒng)培訓

由于均安二橋掛籃施工混凝土工程量較大、涉及作業(yè)班組較多，因此進行系統(tǒng)性的、針對性的培訓和教育對提升施工人員安全意識具有關(guān)鍵性作用。施工單位結(jié)合了均安二橋掛籃施工的基本特點以及相關(guān)流程，針對施工現(xiàn)場重點崗位進行了有關(guān)安全常識、安全管理制度、安全技能以及安全預案等內(nèi)容的全方位培訓，并結(jié)合《特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓考核管理規(guī)定（2015年版）》有效落實了持證上崗制度，使施工安全得到了更加堅實的保障。另外，施工單位管理人員針對施工過程當中可能出現(xiàn)的各類問題與突發(fā)事件構(gòu)建了應急預案，使安全問題處置更加規(guī)范化。

4.2 做好現(xiàn)場檢查

除了系統(tǒng)完善的教育培訓外，做好現(xiàn)場檢查同樣也是確保施工安全的重要措施。在均安二橋的掛籃施工流程當中，現(xiàn)場管理人員針對各個施工流程以及施工環(huán)節(jié)進行了全面式、跟蹤式地檢查和管控，其中涵蓋了安全計劃的編制、輔助支架安裝、混凝土振搗器的使用、掛籃設備的起吊等等，并結(jié)合設計方案以及相關(guān)安全規(guī)范標準對掛籃施工過程當中可能存在的各類安全問題以及安全隱患進行了全面檢測和防范，使施工安全得到了更加高質(zhì)量地防護，避免安全事故或安全意外的出現(xiàn)。

4.3 嚴格的設備管控

作為施工過程當中可能導致安全問題的首要誘因，完善設備管控機制，提升設備管控力度也是提升均安二橋掛籃施工質(zhì)量的關(guān)鍵。相關(guān)施工單位針對均安二橋的實際情況以及設計思路制定了細致的機械設備使用安全措施，針對設備的維修、保養(yǎng)、操作、防護等內(nèi)容進行了深入研究與分析，對設備使用過程當中可能存在的安全隱患進行了預測和判斷，并給出了相對應的解決措施，使施工安全管理得以有章可循，確保掛籃工程施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

總而言之，掛籃施工作為一種較為先進的橋梁施工模式，具有承受荷載大、變形小、結(jié)構(gòu)輕巧、適應性與兼容性好等特點，在現(xiàn)階段的公路或鐵路橋梁當中具有十分廣泛的應用價值。相關(guān)施工人員應當提高對橋梁掛籃施工的重視程度，結(jié)合工程實際要求對施工流程以及施工環(huán)節(jié)進行進一步管控，確保工程建設效果。