文/刘锡健
当前建筑工程数量不断增加,路桥施工难度不断加大,亟需引入先进高效的施工技术降低施工难度,为此类工程质量提供切实保障。在此背景下,挂篮悬浇技术应运而生,其具有灵活性强、操作便利、施工范围广等特点,在路桥施工中得到广泛应用。同时,该技术在承重方面优势显著,可有效弥补传统施工的不足,使整体桥梁更加稳固;同时,其在跨越河流、湖泊等大型桥梁建设中应用效果明显,可延长工程建设的使用寿命。
该技术是将承重架悬挂在施工现场桥段,并顺着桥梁顶部进行滑动和滚动。根据上述设计,挂篮以分臂段作业为主,可完成混凝土浇灌、压浆等工作,然后挂篮前移开展后续作业。此举不但可以提升施工效率,还能够节约大量时间与成本的投入。与常规施工技术相比,该技术无须引入大型吊机与支架,只需利用挂篮灵活移动即可完成作业目标。该技术对施工单位的设计与施工提出了严格要求,特别是设计者制定方案时,不但要综合分析力学理论,还要在原有结构基础上进行创新,确保路桥结构轻巧稳定[1]。在当前施工中,挂篮主要包括以下结构:
2.1 主梁桁架,即挂篮中关键受力结构,由两片或多片形式构成。
2.2 锚固系统,可为挂篮提供向下反力,保障前支点可产生后下弯矩,使挂篮重量始终平衡。
2.3 承重系统,包括底模、纵梁、下模。
2.4 横向连接系统,其功能在于全部主桁架横向连接。
该技术的应用条件有两种:一种是大跨度桥梁施工,不但可提高施工效率,还可节约大量资金投入,为企业带来更多建设效益。但是,如若将该技术应用到小型路桥施工中,反而会增加施工成本;另一种是复杂地段施工,此类区域路桥建设常常受地形影响难度较大,如山谷、湖泊等。传统施工技术受地形因素影响无法设立大量支架,由此可引入挂篮悬浇技术。该技术无须搭设过多支架,成本相对更低,且施工质量可得到切实保障,如下图1 所示。
图1 山谷中的路桥施工
3.1 工程概述
因不同工程间存在差异,挂篮结构形式也不尽相同。某跨海大桥为预应力连续钢结构,各项目中单箱单室直腹板为独立结构,结合项目具体情况,将箱梁顶部宽度设置为11.8m,底部宽度定为6m,墩顶梁中线的高度定为10.5m,悬浇节段最大值为900t,利用千吨位挂篮,承载力设计值为1000t。
3.2 技术应用
在悬浇技术应用前期,应做好准备工作。首先明确挂篮的应用特点,即不易变形、易拆装和移动,并采取有效措施提高挂篮载重性能;其次,应结合工程现实需求做好施工设备采购与安全保障工作;最后,对施工和管理者进行明确的分工,实施岗位责任制度,在科学完善的组织架构下开展该项工作,提高施工效率。
3.2.1 挂篮拼装
在正式安装前应对其进行拼装处理,技术人员利用M20 砂浆材料将其抹平,然后安装承重桁架片;结合项目显示需求,合理调整安装涉及的应力,并利用千斤顶实现;通过调整使主梁、立柱安装使压力负荷与施工标准相同。在底模、底部栏板安装中一般采用卷扬机实现,可充分发挥锚固作用。外模安装应确保安装平台稳固,并在内部完成安装;内膜安装要求技术人员先组合顶板内膜,再利用螺纹钢筋固定;最后安装作业,确保安装过程规范有序[2]。
3.2.2 混凝土浇筑
在灌注工序中,应严格参照规定顺序作业,禁止随意胡乱灌注。首先对两个腹板混凝土、底板进行灌注,再按照先后顺序依次开展。作业完毕后,还要根据设计规定预留天窗位置,由两侧朝着中心处进行顶板灌注。在灌注工序中,应坚持缓慢轻柔的原则,禁止混凝土集中下落,避免对波纹管、钢筋造成损伤。在各项操作中,应确保波纹管得到有效保护,禁止在振动棒的作用下使管体受损。在混凝土入模中,同样要保护好管体,并对各项指标进行检测,结果务必与规定相符,及时修正不符数据。另外,待所有作业完毕后,还应开展整体质量检测,具体如下表1 所示。在捣固阶段,不同位置使用的振捣设备不同。以底板为例,施工要求采用插入式振捣器,但腹板应采用附着式设备,以此取得更为理想的效果。在养生工序中,将灌注好的混凝土表面用材料覆盖,并洒水养护,待其抗压能力与规定要求相符时,去掉覆盖材料,再重复洒水工序,使混凝土表面始终湿润,至少养护7 天。
表1 悬臂浇筑偏差允许范围
3.2.3 连续梁合拢
路桥施工中连续梁合拢作为关键工序,与整体工程质量息息相关。在施工中,首先要严格控制合拢位置对称性与准确性。在正式合拢前,合理调整梁端高程与中轴线位置,确保与合拢前的线性精度规定相满足;其次,重视临时锁定工作,在合拢段波纹管、模板安装与调整后,还应在夜间气温最低点时焊接临时钢构件。值得强调的是,在临时锁定完毕后应及时开展合拢段施工,以免影响锁定效果;最后,在正式浇筑前还应将混凝土配种到悬臂端上,根据项目浇筑情况,顺着梁周线卸载。在保障混凝土强度适宜后,针对钢索进行张拉处理,剔除劲性骨架,再针对整体桥梁剩余预应力进行张拉处理。
3.2.4 挂篮移动与拆除
挂篮移动工作时,工作人员应重视安全问题,在正式移动前做好充足准确,例如连接位置倒链、吊带、千斤顶等处,使每个环节均与规定相符合才可行走。为了提高施工安全性,可在挂篮主导梁上安装反压轮,并在立杆处设置缆风,安排监管人员对反压轮、缆风情况进行监管等。在移动时,务必由专人指挥,技术人员相互配合,以此使挂篮平稳的到达目标点;另外,在移动过程中还要密切关注两个悬梁臂的变化,使其左右两侧始终处于平衡状态。当出现偏差时,应立即暂停作业,避免出现重大损失,为企业带来更多不便。在拆除前应保障梁端预应力张拉完毕,所有杂物清理干净,且钢丝绳与机械设备均为安全状态下才可拆除。在该项工序开展中,由专人带头,严格按照步骤进行拆卸,并设置拆卸警戒区,避免无关人员进入,以免物品遗落引发安全事故,使拆除过程更加方便快捷、安全高效。
3.3 质量控制
与以往施工技术相比,挂篮悬浇在路桥施工中的优势更加显著,可使施工安全与质量得到明显提升。为了提高施工效果,相关人员应加强质量监管,在施工准备阶段做好人员组织与分工工作,并结合项目真实情况制定合理的方案计划,对周期区域条件、地理环境等进行勘查,及时有效的解决工程施工问题,充分审核与检验施工方案。当前,工程施工中存在部分的不确定因素,可能影响施工成果。对此,管理者应做好工程预测和处理工作。监管人员在施工中要加强现场巡查,对原料用量、采购等严格监控,以免造成原材料浪费;同时,还应把好原料质量关卡,以免混入质量不合格材料,从根本上解决质量问题。待挂篮悬浇完毕后,技术人员应提前做好质量、操作规范性检验工作,使施工质量与项目设计要求充分符合。
综上所述,当前路桥工程项目数量增加,建筑业进入发展黄金时期,为赢得更多市场份额,我们必须在施工质量与成本控制方面加强重视,并通过引入先进理念和技术,创造更大的利润空间。对此,可将挂篮悬浇技术应用其中,结合项目实际情况充分发挥技术作用与优势,做好挂篮拼装、混凝土浇筑、连续梁合拢、挂篮移动与拆除等工作,使相关设备拆卸、组装等更加便利,提高钢结构刚度,进而全面提升整体工程质量。