韦道永
摘要:由于挂篮悬浇技术具有对设备依赖程度轻、施工流程相对简便以及具有良好的环境适应性等特点,故在公路桥梁工程中得到了广泛的应用。文章分析了挂篮悬浇技术的原理与施工流程,阐述了挂篮悬浇施工质量控制措施,以期为同类桥梁工程建设提供参考。
关键词:公路桥梁;挂篮悬浇技术;合龙段;质量控制
中图分类号:U445.4 文献标识码:A DOI:10.13282/j.cnki.wccst.2019.08.034
文章编号:1673-4874(2019)08-0124-03
0引言
随着我国交通行业的快速发展,公路桥梁施工技术也逐渐丰富和成熟。挂篮悬浇技术具有对设备依赖程度輕、施工流程相对简便以及具有良好的环境适应性等特点,在公路桥梁工程中得到广泛的应用。目前,国内桥梁工程的建设规模均较大,且施工环境都比较复杂,一般都会采用挂篮悬浇进行施工。但桥梁建设是一个复杂的系统工程,挂篮悬浇过程中也会面临诸多不确定因素。如何充分发挥挂篮悬浇施工技术优势,确保公路桥梁工程的安全性,是当下研究者必需重视的问题。本文阐述了挂篮悬浇技术的原理与施工流程,针对挂篮悬浇技术展开分析,总结出挂篮悬浇施工质量控制措施,以期为同类桥梁工程建设提供参考。
1挂篮悬浇施工技术原理
挂篮悬浇技术作为国内路桥工程施工常用技术之一,解决了以往施工作业中常见的地形地质限制问题以及施工技术管理难题。例如,以往桥梁施工中,吊车、起重机、支架等工具设备,都是不可或缺的。而大多数公路桥梁施工现场相对狭小,很难摆放这些工具、设备,给施工效率和工程质量都带来了一定的负面影响。而挂篮悬浇施工技术则是提前在桥梁的两侧架设两根或多根支架,在支架之间搭接钢丝,挂篮可以在电机的牵引下,沿着钢丝作定向移动,从而更加灵活地完成桥梁施工所用材料的运输。此外,挂篮悬浇施工还具有较强的流动性,每完成一段施工后,可以将挂篮先向前推进一段距离,继续进行下一段的桥梁施工,在加快施工进度和降低工程成本等方面也有显著优势。
2公路桥梁施工中挂篮悬浇施工流程
2.1前期勘查与施工准备
在路桥施工开始前,需要组织专业人员对施工现场进行全面的勘查工作,并尽可能详细地收集工程现场的地质信息,包括水文特点、土壤类型、地形地貌等。然后将勘查信息进行汇总、整理,为设计人员制定施工方案提供必要的参考。结合勘查结果,还能够为施工单位进行物料、设备的进场布置提供一定的便利。例如,根据勘查结果了解现场地形地貌,确定可以架设支架的位置以及选择物料、设备的放置位置等。完成上述准备工作后,设计人员还要确定设计参数。
设计参数进行最终敲定时:(1)要确定桥梁荷载,而且其准确度要求较高,所以有必要分析和计算施工段的长度;(2)如一侧外模重量为5t,则两侧共10t;(3)如内模的固有重量也是5t,底模自重0.07t/m,模具末端重0.7t。荷载组合具有很多种方式,具体如表1所示。
2.2制作和安装挂篮
为了加快路桥施工进度,降低工程成本支出,目前很多施工单位都是选择预制挂篮的方式。设计部门将挂篮设计方案和具体参数,提前交给预制厂,预制厂按照这些要求制作挂篮组成材料,然后将这些材料运输到路桥施工现场,由施工人员完成组装后使用。这种方式不仅简化了现场施工操作,而且也有利于提高挂篮本身的标准化程度,降低施工质量问题的发生概率。在现场安装挂篮时,需要注意的技术要点有:(1)要做好挂篮组成材料的进场检查,例如钢筋是否有锈蚀,搭接部位是否焊接牢固等;(2)安装时必须要按照一定的顺序,并尽可能采取一定的保护措施,提高挂篮承载力。
2.3浇筑混凝土
根据路桥施工现场情况,选择自制混凝土或预制混凝土以及两种方法混合等形式。在浇筑混凝土前,需要做好作业面的清理工作,以增强混凝土和钢筋材料的粘结性,保证混凝土干燥后,桥梁主体结构具有较强的承载力与稳定性,确保桥梁的使用安全。浇筑混凝土时,为了避免混凝土内部混有气体,还需要边浇筑、边振捣,通过振捣增加密实度。混凝土浇筑结束后,养护工作也要及时开展。尤其是对于大型桥梁工程,更加需要注意大体积混凝土带来的水化热问题,要通过预留冷却循环管等方式,及时疏散混凝土内部热量,防止桥梁主体结构产生变形、裂缝等病害。
2.4挂篮行走
挂篮在起始段安装完成后,由施工人员进行检查,确定各项参数符合安全技术规范要求后,向另一端发送信号,由另一端的工作人员启动电机,牵引挂篮沿着钢丝定向移动。挂篮行走时,要特别注意安全问题。施工单位需要加强安全教育和现场管理,负责挂篮行走管理的人员,应当严格执行作业规范,例如严禁酒后上岗,定期参加技术培训等,确保挂篮行走的安全性。另外,还要在每天停工后,及时做好挂篮检查、清理,第二天开工前也需要进行一次检查,最大限度地防范挂篮使用中的安全质量问题。
2.5合龙段施工
合龙是桥梁施工的重要组成部分。合龙段浇筑时,应在低温条件下进行,以避免环境温度的不利影响。在公路桥梁施工过程中,合龙段对系统的转换影响很大,这就需要施工单位要严格遵循施工方案,并且要结合以往工作经验,对各种可能发生的意外因素,采取必要的方法措施,以保证合龙段的施工顺利完成,这对整个公路桥梁工程的顺利交付有着决定性的影响。
2.6挂篮拆除
合龙段施工完毕并经过现场监督人员或监理人员检查通过后,可以组织施工人员将挂篮拆除。按照常规作业模式,先对挂篮进行必要的检查,确定不存在安全隐患后,按照“由外到内”的顺序,依次将挂篮拆除。拆除过程中,除了要保证技术人员自身的安全外,还要科学摆放工具、材料,避免这些工具、材料高空坠落,砸伤地面施工人员。对于拆除下来的材料,可以在现场进行清理,然后交给仓库。仓库方面应当做好入库登记,避免挂篮组成材料丢失,方便下次进行路桥施工时继续使用,这也符合绿色施工理念。
3挂篮悬浇施工技术分析
3.1适用范围
公路桥梁工程中,挂篮悬浇技术虽然具有较为明显的应用优势,但是该项技术也有其局限性。以往也有部分施工单位因为前期勘查工作不到位,或是没有掌握挂篮悬浇技术应用条件,不仅影响了施工质量,而且也容易带来一些安全隐患。综合以往的技术应用经驗,适合选择该项技术的情形有:(1)大中型规模的桥梁中,由于所用物料(钢筋、混凝土等)较多,需要频繁使用大型吊车等机械设备。在这种情况下选用挂篮悬浇技术,可以节约大型设备的使用,从而达到降低成本的效果。(2)对于一些跨江、跨河的桥梁,常规桥梁施工技术可能因为水流湍急或地基不稳等受到较大的限制,在这种情况下挂篮悬浇技术的优势也比较明显。同理,在山间复杂地质条件下也可以优先考虑挂篮悬浇技术。
3.2优缺点分析
在路桥工程中,挂篮悬浇技术的应用优势主要体现为:(1)自动化程度较高。由于该技术中涉及到的大型装备较少,因此也比较容易实现自动化控制,既可以减轻现场施工人员的作业压力,又能够加快工程进度。(2)应用挂篮悬浇技术的桥梁,其主体结构多为钢结构,在施工时具有较强的灵活性。例如可以完成一段施工后,继续搭建下一段的钢结构,然后进行混凝土浇筑,这样也方便对进度与质量的管控。(3)挂篮悬浇施工使桥梁结构的受力更加科学,对于解决传统桥梁施工后普遍存在受力不均问题也有良好效果。
当然,受到现阶段技术条件、现场管理等诸多因素的影响,挂篮悬浇技术在实践运用中也有一些问题亟待优化,较为突出的有:(1)由于桥梁主体结构多为钢制材料,需要考虑钢材腐蚀的问题。(2)大跨度桥梁中,桥梁主体结构的承载力、稳定性等也是需要重点关注的问题。(3)现场安全问题。在挂篮行走中,一旦发生挂篮卡住或坠落等事故,极有可能引发重大安全问题,这也是需要在现场管理中重点关注的要点。
4挂篮悬浇施工质量控制措施
采用挂篮悬浇施工技术,现场的管理尤为重要,并且贯穿于路桥工程的整个施工环节中。例如,在施工前期,加强现场管理可以将施工所用的设备、器具、物料等进行整齐摆放,方便进行现场管理和提高施工效率。在施工后期,加强现场管理也有助于营造安全施工环境,防范安全事故的发生等。因此,无论是从工程质量方面还是安全管理方面考虑,都需要加强对现场管理工作的高度重视。此外,混凝土、钢材作为路桥施工用量最大的物料,也需要对这些材料的质量进行严格监管。尤其是混凝土,其配合比例、浇筑方法以及后期养护等,也是质量控制的重点内容。
5结语
挂篮悬浇技术虽然在路桥施工中应用较为广泛,但是施工单位仍然需要加强对各个施工环节以及施工技术要点的重点关注,通过采取严格的施工标准和完善的质量监管制度,充分发挥挂篮悬浇施工技术的优势,确保公路桥梁工程的安全性。