橋梁工程復(fù)合式吊裝掛籃施工技術(shù)淺析

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摘要：隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提升，人們對(duì)生活和公共服務(wù)質(zhì)量的要求也越來越高。近些年的橋梁建設(shè)工程項(xiàng)目是社會(huì)和國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注的工程，在保證質(zhì)量安全的前提下，還需考慮經(jīng)濟(jì)環(huán)保效益和材料的有效利用率。文章通過對(duì)復(fù)合式吊裝掛籃施工工法關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要說明，論述了該技術(shù)在整體施工中的安全可靠性以及經(jīng)濟(jì)效益性，希望給有關(guān)工程人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；復(fù)合式；掛籃；施工技術(shù)

0前言

近年來，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋憑借整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用。但目前國(guó)內(nèi)所采用的連續(xù)梁施工掛籃主要用于混凝土懸臂施工,吊裝施工掛籃設(shè)備多依賴滿堂支架,或者采用具有一定橫向連接的架構(gòu),所形成的吊裝施工掛籃設(shè)備兩邊的主桁架之間的橫向聯(lián)系結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,操作空間有限,用途單一,不具備鋼腹板、鋼筋等構(gòu)件的吊裝功能,如需此功能,需另外增加輔助設(shè)備,成本較高,且相互干擾大,施工效率較低。針對(duì)上述問題,以工程為對(duì)象、工藝為核心,研發(fā)出了復(fù)合式吊裝掛籃施工工法。結(jié)合元江至蔓耗高速公路（紅河段）項(xiàng)目和夾江縣石棉渡改公路橋項(xiàng)目，分析實(shí)際應(yīng)用效果，對(duì)該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的可行性進(jìn)行科學(xué)論述，在類似工程中具有借鑒意義。

1施工技術(shù)

本工法在吊裝掛籃施工過程中，通過優(yōu)化掛籃設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式，增設(shè)吊裝機(jī)具與提升裝置間轉(zhuǎn)換的三角吊架，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化方便，整體穩(wěn)定性好，降低結(jié)構(gòu)受力，有效確保了施工安全，加快施工進(jìn)度。

2工法特點(diǎn)

①本工法采用的掛籃設(shè)備主桁架包括頂端水平布置的支撐梁、下部與支撐梁平行的墊梁、豎直的陣列于支撐梁和墊梁之間的豎直支撐,陣列形成的矩陣結(jié)構(gòu)的一對(duì)角連接有斜撐。②本工法采用門式吊裝，施工掛籃所用吊裝組件包括沿滑道運(yùn)行的吊裝機(jī)具和在吊裝點(diǎn)設(shè)置的提升裝置,以及用于在吊裝機(jī)具與提升裝置間轉(zhuǎn)換的三角吊架。③本工法采用掛籃設(shè)備沿順橋梁方向布置至少兩道主桁架,以兩邊的主桁架為支撐基礎(chǔ)搭設(shè)橫梁,在橫梁下側(cè)順橋梁方向鋪設(shè)滑道,然后在滑道上設(shè)置吊裝組件。

3工藝原理

本工法是對(duì)門式吊裝掛籃懸臂梁進(jìn)行施工，其中采用的門式吊裝施工掛籃沿順橋梁方向布置至少兩道主桁架，以兩邊的主桁架為支撐基礎(chǔ)搭設(shè)橫梁，在橫梁下側(cè)順橋梁方向鋪設(shè)滑道，然后在滑道上設(shè)置吊裝組件，主桁架包括頂端水平布置的支撐梁、下部與支撐梁平行的墊梁、豎直的陣列于支撐梁和墊梁之間的豎直支撐，陣列形成的矩陣結(jié)構(gòu)的一對(duì)角連接有斜撐；所用吊裝組件包括沿滑道運(yùn)行的吊裝機(jī)具和在吊裝點(diǎn)設(shè)置的提升裝置，以及用于在吊裝機(jī)具與提升裝置間轉(zhuǎn)換的三角吊架。

4施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1工藝流程

復(fù)合式吊裝掛籃施工工法工藝流程圖如圖5所示。

4.2操作要點(diǎn)

4.2.1施工準(zhǔn)備。深入研究施工圖紙，嚴(yán)格落實(shí)交通管制要求,對(duì)場(chǎng)地周圍進(jìn)行保護(hù),防止外人進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生危險(xiǎn),保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)干凈，整潔,對(duì)計(jì)劃所用的材料、構(gòu)件進(jìn)行制作,機(jī)械提前安排,隨時(shí)做好入場(chǎng)準(zhǔn)備。4.2.2連續(xù)梁首節(jié)施工。首先搭設(shè)四根臨時(shí)支柱,支柱在橫橋方向間隔4.5m,在順橋方向與橋墩間隔2m。臨時(shí)支柱與墩身均采用30型鋼拼裝焊接而成,支柱與支柱之間采用槽鋼型鋼托架與臨時(shí)支墩連接聯(lián)合受力,均采用定型組合鋼模板現(xiàn)場(chǎng)拼裝,內(nèi)模板的緊固主要用腳手架連接,并用對(duì)拉螺桿加固。4.2.3安裝掛籃構(gòu)件。多組單片的主桁架和頂部的橫梁結(jié)構(gòu)組成門式結(jié)構(gòu),沿順梁方向布置至少兩道主桁架,以兩邊的主桁架為支撐基礎(chǔ)搭設(shè)橫梁,U型軌道與橫梁連接,滑道設(shè)置在橫梁的下側(cè),并沿縱橋向布置,滑道上設(shè)置吊裝吊具,并在其上安裝三角吊架,三角吊架的一個(gè)頂點(diǎn)設(shè)有吊物吊點(diǎn),另外兩個(gè)頂點(diǎn)其一為連接于吊裝機(jī)具上吊具的初始吊點(diǎn),另一個(gè)頂點(diǎn)則是轉(zhuǎn)接與提升裝置上的轉(zhuǎn)換吊點(diǎn)。4.2.4吊裝機(jī)具起吊鋼腹板、鋼筋等。鋼腹板、鋼筋運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后,用吊裝機(jī)具吊起由后方運(yùn)來的鋼腹板、鋼筋等構(gòu)件,通過滑道運(yùn)至待安裝位置。4.2.5提升裝置轉(zhuǎn)移鋼腹板、鋼筋等構(gòu)件。利用主桁架前段設(shè)置的提升裝置吊住吊裝機(jī)具上三角吊架的另一個(gè)吊點(diǎn),并緩慢提升,其下的鋼腹板、鋼筋等構(gòu)件通過三角吊架的旋轉(zhuǎn),中心逐漸轉(zhuǎn)移,當(dāng)重心完全移至提升裝置下方時(shí),吊裝機(jī)具上的吊鉤將不再受力即可以拆除,吊裝機(jī)具即可以退回吊運(yùn)下一鋼腹板、鋼筋等構(gòu)件。4.2.6下放鋼腹板、鋼筋至設(shè)計(jì)位置鋼腹板、鋼筋就位后,通過吊裝機(jī)具下放至設(shè)計(jì)位置,將其與施工完成的兩端進(jìn)行匹配連接。4.2.7重復(fù)施工至全橋完成。重復(fù)上述施工步驟，直至完成該節(jié)段施工。4.2.8澆筑混凝土?；炷翑嚢柚行募泄?yīng)混凝土，使用混凝土罐車進(jìn)行運(yùn)輸，采用兩臺(tái)泵車泵送至施工梁段，垂直向和水平向布設(shè)泵送管道，兩梁段的混凝土對(duì)稱澆筑，一次性澆筑成型。4.2.9混凝土振搗?；炷琳駬v采用插入式振搗器振搗的形式。4.2.10混凝土養(yǎng)護(hù)?；炷凉嘧⑼瓿珊螅捎猛凉げ几采w，并灑水養(yǎng)護(hù)，待梁部混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí)，揭開土工布，灑水繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)天數(shù)14天以上。4.2.11清理場(chǎng)地待施工完成后，拆除各個(gè)構(gòu)件，機(jī)械退場(chǎng)，確保場(chǎng)地整潔。

5應(yīng)用實(shí)例

5.1元江至蔓耗高速公路（紅河段）項(xiàng)目

元江至蔓耗高速公路（紅河段）工程項(xiàng)目起點(diǎn)為云南省紅河州紅河縣，終點(diǎn)位于云南省紅河州個(gè)舊市蔓耗鎮(zhèn)。其中土建十一分部里程樁號(hào)為K104+926-K106+685,路線全長(zhǎng)1.759km，主線采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80km/h，單幅寬度12.5m。包括連續(xù)剛構(gòu)橋1座，長(zhǎng)隧道1座。稿吾卡1號(hào)大橋單幅橋?qū)?2.5m。右幅全長(zhǎng)472.5m，左幅全長(zhǎng)503m。主橋?yàn)槿邕B續(xù)剛構(gòu)橋，主墩為雙肢薄壁空心墩，共用墩為等截面矩形空心墩，橋臺(tái)為重力式橋臺(tái)，上部結(jié)構(gòu)為單箱單室變截面連續(xù)箱梁，墩頂處梁高6.5m，跨中梁高2.3m，中間以拋物線形式漸變；引橋下部結(jié)構(gòu)多為圓柱墩，部分高墩采用變截面矩形空心墩，上部結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)支變連續(xù)預(yù)應(yīng)力預(yù)制T梁，梁高2m。主橋采用掛籃懸臂澆筑施工。

5.2夾江縣石棉渡改公路橋項(xiàng)目

夾江縣石棉渡改公路橋路線起于夾江縣迎江鄉(xiāng)夾木路（千佛電站大壩下游約500m），止于夾木路終點(diǎn)（木城鎮(zhèn)）。路線全長(zhǎng)750m，其中：橋長(zhǎng)520.43m、寬16m，引道長(zhǎng)227m、寬12m。按二級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)荷載公路I級(jí)，橋位按VII航道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；路面為瀝青混凝土，雙向2車道，設(shè)計(jì)速度為60km/h。主橋采用（68+120+68）m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，橫斷面采用單箱單室；箱梁頂板寬16m，底板寬9m，外翼板懸臂長(zhǎng)3.5m，箱梁在橫橋向底板保持水平，箱頂設(shè)2%雙向橫坡。箱梁采用縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力體系。主橋連續(xù)箱梁采用掛籃懸臂澆筑法施工，各單“T”箱梁除0、17號(hào)塊采用在支架上現(xiàn)澆外，其余分為15對(duì)梁段，均采用對(duì)稱平衡懸臂逐段澆筑法施工。上述兩項(xiàng)目均采用復(fù)合式吊裝掛籃施工工法，掛籃設(shè)備主桁架包括頂端水平布置的支撐梁、下部與支撐梁平行的墊梁、豎直的陣列于支撐梁和墊梁之間的豎直支撐，陣列形成的矩陣結(jié)構(gòu)的一對(duì)角連接有斜撐，保證結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性；門式吊裝施工掛籃所用吊裝組件包括沿滑道運(yùn)行的吊裝機(jī)具和在吊裝點(diǎn)設(shè)置的提升裝置，以及用于在吊裝機(jī)具與提升裝置間轉(zhuǎn)換的三角吊架，結(jié)構(gòu)方便轉(zhuǎn)化，有利于施工；掛籃設(shè)備沿順橋梁方向布置至少兩道主桁架，以兩邊的主桁架為支撐基礎(chǔ)搭設(shè)橫梁，在橫梁下側(cè)順橋梁方向鋪設(shè)滑道，然后在滑道上設(shè)置吊裝組件，整體穩(wěn)定性好，降低結(jié)構(gòu)受力，有效確保施工安全，加快施工進(jìn)度，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

6效益分析

6.1技術(shù)效益

①本工法采用的掛籃設(shè)備主桁架包括頂端水平布置的支撐梁、下部與支撐梁平行的墊梁、豎直的陣列于支撐梁和墊梁之間的豎直支撐,陣列形成的矩陣結(jié)構(gòu)的一對(duì)角連接有斜撐,保證結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。②本工法采用門式吊裝施工掛籃所用吊裝組件包括沿滑道運(yùn)行的吊裝機(jī)具和在吊裝點(diǎn)設(shè)置的提升裝置,以及用于在吊裝機(jī)具與提升裝置間轉(zhuǎn)換的三角吊架,結(jié)構(gòu)方便轉(zhuǎn)化,有利于施工。③本工法采用掛籃設(shè)備沿順橋梁方向布置至少兩道主桁架,以兩邊的主桁架為支撐基礎(chǔ)搭設(shè)橫梁,在橫梁下側(cè)順橋梁方向鋪設(shè)滑道,然后在滑道上設(shè)置吊裝組件,整體穩(wěn)定性好,降低結(jié)構(gòu)受力。

6.2經(jīng)濟(jì)效益

①實(shí)際工程中采用“復(fù)合式吊裝掛籃施工工法”,該工法將工程實(shí)體作為對(duì)象、運(yùn)用工藝核心技術(shù),利用操作系統(tǒng)工作原理,有效結(jié)合了先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)管理,與傳統(tǒng)方法相比,人員操作空間增大,便于施工操作,對(duì)操作人員勞動(dòng)力要求較低,節(jié)約人力成本5%,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。②采用此種掛籃結(jié)構(gòu),有效地提高了施工進(jìn)度,每個(gè)掛籃可減少10個(gè)工日,提高了工效,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)約成本13%左右。

6.3社會(huì)效益

①本工法基于企業(yè)研究開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù),為懸臂梁施工技術(shù)提供了新的方案,拓寬了吊裝掛籃懸臂梁施工方法的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍,給企業(yè)帶來了良好的品牌效益。②本工法工效較高,工法實(shí)施過程中減少了因施工造成的工期中斷,施工質(zhì)量安全有保障。因此具有很好的社會(huì)效益。③本工法由于減少了原材料的消耗,可減輕原材料產(chǎn)地和施工地點(diǎn)的環(huán)境污染程度,減輕了工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響。

7結(jié)語

通過實(shí)踐應(yīng)用，復(fù)合式吊裝掛籃施工工法在經(jīng)過多次討論中完善后，確保每一步施工安全可靠。整體穩(wěn)定性好，降低結(jié)構(gòu)受力，有利于安全、質(zhì)量控制；同時(shí)采用此種工藝能提升材料有效利用率，降低施工成本具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。該技術(shù)研究可有效推進(jìn)復(fù)合式吊裝掛籃施工技術(shù)進(jìn)步，社會(huì)效益明顯，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

作者:李茂旺 單位:安徽建工集團(tuán)股份有限公司