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摘要：在橋梁施工高空作業工程中，會應用到懸臂掛籃技術。先進的懸臂掛籃技術可以保證橋梁施工的工程質量，并且還保障橋梁施工運用懸臂掛籃技術時施工人員的人身安全?；诖?，本文旨在對于懸臂掛籃技術在橋梁施工中的應用進行簡要的探索研究，以期能夠為橋梁施工領域內的施工實踐人員提供一些參考。
關鍵詞：懸臂掛籃技術；橋梁施工；施工技術
在大中型的橋梁施工工程中,懸臂掛籃技術是一種應用較為廣泛且比較有效的施工方式。懸臂掛籃技術具有不受流水、深谷等地形限制的優點,在大跨度的橋梁施工中是跨越江河或者交通路線較為復雜的路段的重要技術手段,因此,在橋梁施工工程中,對于懸臂掛籃技術的具體應用進行探索十分重要。
1.懸臂掛籃技術在橋梁施工中的應用意義
隨著現代文明的飛速發展,人們對于生活環境的要求越來越高,在這樣的情況下,基礎設施的建設要求也隨之越來越高,在利于交通的橋梁施工中需要更高質、高效的施工技術來保證施工的質量。懸臂掛籃技術不同于傳統橋梁施工作業中應用大型吊車的方法,其更能適應現代化橋梁施工中的技術要求。懸臂掛籃技術在橋梁施工的過程中,能夠將建設中所需要的材料通過延長懸臂的方式直接運送到所要應用的施工區域,這在很大程度上節約了人力物力成本,施工人員可以直接在懸臂掛籃的平臺上直接進行作業,懸臂掛籃技術能夠代替傳統中大型吊車的部分功能,將大型吊車的應用時長縮短,以便能夠讓大型吊車在其他環節的施工作業中得到更長時間的應用,將大型吊車這樣的大型施工設備應用于前后期的整理中,大幅度節約了橋梁工程的資金成本。在傳統的橋梁工程中,更多的是采用大型吊車來進行材料運輸,存在著一定的安全隱患,例如,大型吊車在應用過程中可能會發生吊車支腿下陷、回轉過快導致傾斜、轉盤鏈接螺栓斷裂以及吊車折臂等,這些安全隱患極大程度上影響了施工人員的人身安全以及施工進度[1]。而懸臂掛籃技術的建設方式更為靈活,可以在施工地段建設模擬平臺來進行施工,其受力情況相比于大型吊車來說更加穩固,形變程度較小,降低了安全隱患。同時,靈活的建設方式也使得橋梁施工工程能夠進行更加精細的施工作業,可以在橋梁施工的場地中自由往返,結合當前橋梁路段的具體施工情形采取靈活的分臂掛籃技術,進行分段作業,不需要架設施工支架就可以進行進一步的澆筑工作等,懸臂掛籃技術的諸多優勢為現代化的橋梁建設的施工質量提供了重要的技術保障。
2.懸臂掛籃技術在橋梁施工中的應用要點
2.1做好監督管理工作
在任何施工工程的現場作業中,都不能缺少嚴格的監督管理。橋梁施工工程也不例外,在懸臂掛籃技術的應用環節中,監督管理人員應當每天對于懸臂掛籃所要應用到的設備設施進行安全檢查,因此,監督管理人員的團隊組成一定要是具備專業領域技術知識或者施工經驗較為豐富的優秀人才,在每次懸臂掛籃開始應用之前,對于掛籃的各個環節的磨損情況進行檢查,發現損壞及時進行處理。此外,監督管理人員應當時刻在施工現場保持警惕,對于懸臂掛籃在橋梁施工過程中的具體應用方式是否正確合規進行監督,避免由于施工人員操作失誤而導致的安全事故。
2.2把控材料質量
想要保證懸臂掛籃技術在橋梁施工過程中能夠安全應用,需要采購人員在購買施工設備時,需要對于市面上的懸臂掛籃設備的使用材料以及組裝技術等都做到十分了解,從正規的生產廠家購買質量合格并且適用于該橋梁工程的懸臂掛籃設備。例如,在廣西路建集團承建的培森柳江特大橋施工工程中使用了自重高達252噸的懸臂掛籃設備,其最大承重可達800噸。高質量的懸臂掛籃設備可以保障施工人員的人身安全,使其能夠安全作業,從而保證橋梁工程的施工效率以及施工質量。
2.3人員責任意識
在橋梁工程中懸臂掛籃的具體應用環節中,需要保證每一個施工人員都要具有足夠的責任意識,從而能夠保證施工作業的正常進行。應用懸臂掛籃技術的各個施工環節對于橋梁工程的施工成果質量都有著重要的影響,每一位施工人員是否擁有足夠的技術知識、豐富的施工經驗以及保障施工質量的責任意識都會直接影響到現場施工的具體狀況。因此,施工人員需要具備足夠的責任意識,在懸臂掛籃技術的實踐應用中,保證操作的正確規范執行,不僅能夠保證施工人員自身的人身安全,還能夠保證橋梁工程的順利推進。
3.懸臂掛籃技術在橋梁工程中的應用技術
3.1安裝與制作
在橋梁工程的懸臂掛籃技術應用中,需要專業技術人員對于懸臂掛籃的各個設備進行安裝。在安裝的過程中,一定要嚴格按照規范的安裝制作標準來進行,切不可出現安裝人員憑借過往的安裝經驗而進行自主安裝的情況,懸臂掛籃設備的正確安裝是正式施工實踐中的重要安全保障[2]。在安裝懸臂掛籃之前,安裝人員應當對該橋梁工程的預計橋梁結構規劃進行全面地分析,并對周圍路面進行地質檢查,確保懸臂掛籃的平穩性,在完成設備的安裝之后,應當進行一次試運行的安全檢查,在試運行的過程中,對于操作中的各項參數進行詳細的記錄,并對于異常的數據進行分析,找到問題所在,并及時整改,確保懸臂掛籃設備在正式的運行中能夠安全穩定地運行。
3.2鋼筋捆扎
懸臂掛籃在橋梁工程的現實應用中,由于懸臂掛籃的自重以及承重都十分龐大,常常會達到幾十噸甚至幾百噸,因此,在懸臂掛籃的鋼筋捆扎環節中,需要專業人才根據橋梁工程的建設規劃進行詳細地計算,包括對于橋梁工程中鋼筋的受力分析、橋梁的整體結構、橋梁的半成品承重上限等進行仔細地計算,并且還需要多道驗算,確保鋼筋的捆扎過程的安全性。并且在鋼筋捆扎過程中,盡量不使用將鋼筋割斷的方式,而是盡可能地將鋼筋形成一個完整的閉合,避免與波紋管交叉。鋼筋割裂以后無論采用什么樣的連接方式都不會有不破壞原有的結構的捆扎方式穩固,尤其是結構中主筋的捆扎,其作為最重要的受力部分,決定著橋梁整體的受力上限與方式,因此,鋼筋捆扎一定要做好各個環節的受力分析,滿足橋梁工程的建設需求。
3.3澆筑技術
在橋梁工程的懸臂掛籃技術的應用中,澆筑技術是一項十分重要的技術,澆筑技術的施工過程會在橋梁的橋墩兩側建立工作平臺,然后再分段逐漸向懸臂中澆筑混凝土。做好鋼管支架后,為懸臂掛籃提供安全的工作平臺,采用鋼管樁支架進行現澆操作,安裝鋼管支座時,需要將表面鑿毛,并且要注意其位置并計算好預計的偏離程度,采用C50的混凝土進行澆筑,需要注意的是,橋墩兩側的澆筑工作需要同時進行,從而保證橋梁的穩固性,精確控制混凝土的使用量,在澆筑工作完成后的24小時內,容易出現裂縫,天賜,需要對其進行及時的維護[3]。此外,澆筑工作開始之前,專業人員應當對于接下來的澆筑工作進程中的天氣情況以及溫度濕度等情況進行了解,以便能夠及時做出調整混凝土的用量,在嚴重的情況下,需要推遲澆筑工作的進行。
3.4張拉施工
在橋梁工程懸臂掛籃技術的應用中,張拉施工是重要的施工環節,在張拉施工中,各個環節的工作人員需要對于拉筋的伸長數值進行精密地測量,確保目前的數字能夠保證張拉施工的安全進行,一旦發現異常數值,立即停止張拉施工,尋找問題根源,提出解決方案,及時整改,減少安全隱患。同時,工作人員還應當對于張拉施工環節中所需要應用到的各種儀表設備以及機械設備等進行安全檢查,及時更換損壞的設備,張拉施工中所使用的混凝土全度也要符合該橋梁工程的規劃,對于橋梁的梁體以及使用的錨具等實時變化情況進行監督和記錄,在各項安全檢查都通過后,按照先張拉橫梁部分預應力鋼絞線,然后張拉頂底板、腹板鋼絞線,橫梁剩余鋼束,最后是豎向精軋螺紋鋼的順序進行上下、左右對稱的張拉施工[4]。
3.5合龍施工
在橋梁工程中,連續梁的合龍順序一般是先邊跨、后次跨、最后中跨,在合龍施工開始之前,同樣應當對于近一段時間的天氣等自然影響因素進行觀測,選擇氣溫較低的時間段開展合龍作業。在合龍工作開始前,施工人員需要按規定臨時連接兩個懸臂的合龍口,放松一側的臨死錨固定裝置,然后在兩端懸臂預加壓重,并于澆筑混凝土過程中逐步撤除,以使懸臂端撓度保持穩定。一般情況下,橋梁的合龍長度在2米左右較為適宜,在線性精度標準要求下,使用更高一級的混凝土,施加預應力,在合龍段及全部縱向連續預應力筋張拉、壓漿完成,并解除各墩臨時固結后,進行連續梁的梁跨體系轉換。
3.6預壓試驗
在橋梁工程的施工過程中,由于使用損耗等原因,偶爾會需要對懸臂掛籃進行更換,這時,就需要在新掛籃投入使用前,進行預壓試驗,檢驗新掛籃的實用性能。首先需要安裝懸臂端不少于三個的沉降觀測點,其次,要確認上桁架的錨固以及底模平臺的懸吊錨固是否安全,之后開始放置承重物,并做好沉降數據的記錄,通常情況下,每10噸需要做一次數據記錄,并在達到最大荷載后,靜置一天到兩天的時間,定時觀測沉降狀態,之后,開始卸載承重物,這個階段同樣需要做好數據記錄,最后根據記錄的數據繪制沉降曲線,推算不同懸澆段的預留沉降量。在預壓試驗過程中,需要注意兩組掛籃應當同時進行重物的加載與卸載,重量偏差保持在5噸以內,重物的形狀最好易于堆放,以便捆扎,一旦實驗過程中出現異常情況立即停止并及時撤離工作人員。
3.7撓度控制
在橋梁工程懸臂掛籃技術的實踐應用中,對于撓度的控制會直接影響到橋梁的整體結構以及后續投入使用階段的使用狀態,因此,撓度控制的精準度十分關鍵。在施工過程中,可能就會出現由于負荷過重等原因而導致的懸臂變形的情況,這會使得澆筑的混凝土也產生偏差,由于具體的施工環節中存在著很多無法預測的突發情況,因此,預估的撓度以及實際的撓度常常會有不一致的情況,此時就需要專業人員在施工過程中進行實時地檢測,結合懸臂質量、施工氣候溫度等影響因素及時對撓度進行調整。
4.懸臂掛籃技術在橋梁工程中的應用案例
近些年來,懸臂掛籃技術在橋梁工程中得到了廣泛的應用,也有著很多的應用成功案例,以臨海東臺段的梁垛河大橋的建設工程為例,懸臂掛籃技術得到了良好地應用。梁垛河大橋全長為290.4米,屬于大型橋梁的建設工程。在梁垛河橋梁工程中,支架平臺的槽鋼間距為5.2米,順著橋梁結構設置了三排槽鋼,并在這三排槽鋼之上放置了12道間距為0.9米,在橋墩處的間距為0.45米的橫向貝雷梁。在貝雷梁之上是17道雙拼槽鋼,又安裝了重型門式支架,并安裝可調式托架、分配梁以及底模從而保證能夠在施工過程中調整托架的高度,便于施工作業[5]。在完成支架的建設后,進行了預壓試驗,按照計劃分批次地加載重物,記錄每次的形變數據,實施每12個小時進行數據觀測,在不少于三天的數據測量后,根據所測量的數據調整底模板的標準高度。在梁垛河大橋工程中,支架中邊腹板的受力為61.4噸,貝雷梁的最大變形量為0.2毫米,符合安全標準。梁垛河大橋工程中,懸臂掛籃由菱形桁架、提吊系統、行走系統、錨固系統以及模板系統構成。菱形桁架在箱梁的腹板位置,上節點與上橫梁連接,設置十個吊點、六個吊內外側模以及四個模架,是懸臂掛籃的主要承重裝置。提吊系統的前吊帶上與橫梁連接,下與底模架連接,采用兩個320kN的千斤頂進行標高,再利用后吊帶將荷載傳送至箱梁底板。在掛籃的兩片桁架下的箱梁頂面建設兩條軌道作為懸臂掛籃的行走系統,并用精軋螺紋鋼作為錨固,利用兩個5噸的手動葫蘆進行牽引實現懸臂掛籃的行走與固定。在箱梁外側使用鋼板和鋼框所組焊的裝置支撐在懸臂掛籃的行走軌道中,外側模與掛籃一起沿著吊架行走。梁垛河大橋工程的澆筑階段,在預壓試驗結束后,根據梁垛河大橋的橋臺處的地形情況以及土壤土質情況采用了滿堂門式支架來進行整體澆筑工程,使用水平橫桿和斜桿進行連接,總寬度不小于梁垛河大橋在水面上的投影寬度,以保證澆筑階段的施工安全。待混凝土達到張拉施工的強度后,開始合龍施工。合龍施工階段所使用的混凝土選用了比梁體建造中所使用的混凝土更高一個等級的混凝土,材料選擇了微膨脹混凝土,在15攝氏度左右的氣溫下開展合龍施工作業,梁垛河大橋的合龍長度控制在了2米,并對合龍兩端的鎖定進行對稱地施工作業,鎖定后立即釋放固定約束,并使用混凝土將內部進行填充,保證箱梁結構的致密性以及均勻性,使得合龍階段的施工過程中,混凝土始終能夠保持在穩定狀態,保障橋梁工程的施工安全與質量。
5.結論
綜上所述,隨著現代化發展,社會對于橋梁工程的建筑工藝逐漸有了越來越高的技術要求,懸臂掛籃技術由于其安全性高、靈活性強等優勢近些年來在橋梁工程中得到了廣泛的應用。通過對于懸臂掛籃技術中的掛籃安裝與制作、鋼筋捆扎技術、澆筑技術、張拉施工技術、預壓試驗技術、合攏施工技術以及撓度控制等技術的研究應用,使得懸臂掛籃技術逐漸成為現代橋梁工程中主要的施工建造方法,為大跨度的橋梁建設提供了有力的技術支持。
參考文獻：
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[3]張志偉.懸臂掛籃技術在橋梁施工中的應用研究[J].企業科技與發展,2022(02):84-86.
[4]陽爽.懸臂掛籃技術在橋梁施工中的應用研究[J].黑龍江交通科技,2021,44(10):68-69.
[5]周沖.探究懸臂掛籃技術在橋梁施工中的應用[J].企業科技與發展,2021(01):63-65.
作者：李明 單位：蘇交科集團股份有限公司