預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁掛籃施工管理研究

青志儉 青志剛

摘要：文章以桃溪1號(hào)大橋預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋工程為背景，針對(duì)掛籃施工工藝，開(kāi)展了施工質(zhì)量和安全管理研究，介紹了該橋掛籃施工質(zhì)量管理與安全管理要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋;掛籃;施工管理

0 引言

懸臂澆筑法是預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁最廣泛使用的施工方法，具有施工方便、施工速度快、適用性廣等優(yōu)點(diǎn)。掛籃是懸臂澆筑法中最主要的組成部分，既是橋梁施工的承載結(jié)構(gòu)，又是施工操作平臺(tái)，是保證預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工質(zhì)量的關(guān)鍵部分，因此做好掛籃的施工管理對(duì)于推進(jìn)橋梁施工具有重要意義[1]。本文以桃溪1號(hào)大橋?yàn)槔?，就掛籃施工管理及方法展開(kāi)研究探討。

1 工程概況

桃溪1號(hào)大橋位于賀州至巴馬高速公路鐘昭至昭平段，橋梁跨徑為（11×40+70+125+70+4×40）m，其中主橋結(jié)構(gòu)為（70+125+70）m預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)箱梁橋，其余為先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁橋。

大橋主墩高度分別為57.42m和66.0m。主橋箱梁斷面形式為單箱單室截面，箱寬6.5m，翼板懸臂為3.125m，全寬12.75m，箱梁根部中心梁高7.8m，過(guò)渡墩部及跨中中心梁高3.2m，箱梁截面高度按二次拋物線(xiàn)變化，箱梁底板厚度按二次拋物線(xiàn)變化，厚度為32～94cm，箱梁腹板厚度為50～70cm。

主橋采用懸臂澆筑法施工，邊跨分16個(gè)梁段，中跨分15個(gè)梁段，其中0號(hào)、16號(hào)節(jié)段在墩頂上托架現(xiàn)澆，15號(hào)節(jié)段為合龍段，用吊架現(xiàn)澆，其余各梁段為平衡懸澆節(jié)段。

2 掛籃施工質(zhì)量管理要點(diǎn)

為保證掛籃施工質(zhì)量，項(xiàng)目部制定了掛籃施工專(zhuān)項(xiàng)方案，由項(xiàng)目經(jīng)理為第一負(fù)責(zé)人，牽頭做好施工管理工作，完善自檢、互檢制度，落實(shí)好相關(guān)的質(zhì)量把控措施。

2.1 掛籃設(shè)計(jì)

桃溪1號(hào)大橋主橋在掛籃設(shè)計(jì)上采用[JP+1]受力明確、安裝方便的三角掛籃，設(shè)計(jì)過(guò)程中重點(diǎn)控制掛籃的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。掛籃的設(shè)計(jì)通過(guò)第三方復(fù)核，控制掛籃的最大承載能力能夠達(dá)到實(shí)際荷載的1.4倍、最大撓度<20mm，掛籃的抗傾覆安全系數(shù)>2、自錨固安全系數(shù)>2。同時(shí)控制掛籃自重與待澆筑混凝土梁段最大單節(jié)重量比介于0.3～0.45之間，在保證安全的同時(shí)不浪費(fèi)材料。掛籃各構(gòu)件材料型號(hào)如表1所示。掛籃正側(cè)面圖如圖1、圖2所示。

控制掛籃材料和加工質(zhì)量，通過(guò)具有專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的廠(chǎng)家加工定制，各構(gòu)件嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙加工，控制好關(guān)鍵部位的焊接質(zhì)量。

2.2 掛籃安裝與拆除

嚴(yán)格按照工序要求，在0#塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求以后進(jìn)行掛籃安裝。

組織安裝與拆除人員的技術(shù)培訓(xùn)，由專(zhuān)業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人帶頭，必須熟悉掛籃設(shè)計(jì)圖紙，明確安裝和拆除順序。組織檢查各構(gòu)件有無(wú)損傷、缺失，并事先組織試拼裝。

掛籃拼裝過(guò)程中，安裝人員需逐一檢查主桁架、提吊系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)?；喊惭b需平整，通過(guò)精密水準(zhǔn)儀器控制兩側(cè)滑梁標(biāo)高保持水平;保證主桁定位準(zhǔn)確，兩端荷載基本平衡;后錨加固需牢固，提吊連接需可靠，預(yù)留孔位的偏移誤差控制在±10mm內(nèi)，確保吊桿貫通，吊桿、滑道固定螺母必須采用雙螺母，防止滑絲。掛籃拼裝完成后，必須進(jìn)行檢查驗(yàn)收。

2.3 掛籃預(yù)壓

由于桃溪1號(hào)大橋橋墩較高，根據(jù)實(shí)際施工條件，掛籃預(yù)壓方案選擇僅預(yù)壓主桁架、立柱和吊帶，該方案操作簡(jiǎn)便，可在地面操作，可以驗(yàn)算掛籃的強(qiáng)度，保證掛籃的施工安全性，并通過(guò)收集預(yù)壓過(guò)程中的技術(shù)參數(shù)，便于線(xiàn)形控制。

三角桁架的拼裝需在平坦的預(yù)壓平臺(tái)上進(jìn)行，掛籃前橫梁以及后橫梁位置按掛籃設(shè)計(jì)圖（見(jiàn)圖1、圖2）在相應(yīng)位置設(shè)置對(duì)拉32精軋螺紋鋼，荷載疊加方式通過(guò)在立柱處主桁下端中間位置設(shè)置液壓千斤頂?shù)姆绞竭M(jìn)行加載。掛籃荷載考慮施工過(guò)程中的各工況后計(jì)算得出，預(yù)壓方案如下頁(yè)圖3所示。掛籃預(yù)壓分三級(jí)加載，分別為掛籃荷載的60%、100%、120%。每次加載后記錄三角主桁架的變形量，加載至第三級(jí)并持荷24h后，等主桁架變形量不再變化，計(jì)算總變形量并與設(shè)計(jì)值對(duì)比，合格后與加載過(guò)程相反進(jìn)行分級(jí)卸載。

2.4 掛籃行走

預(yù)應(yīng)力張拉完成后進(jìn)行掛籃前移，通過(guò)在行走軌道上安裝千斤頂推進(jìn)。支點(diǎn)采用100t千斤頂。掛籃行走前，需對(duì)其進(jìn)行全面檢查以及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，并測(cè)量澆筑好節(jié)段的梁端標(biāo)高，確定梁體的中軸線(xiàn)。掛籃前進(jìn)時(shí)需沿中軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)推進(jìn)，避免掛籃轉(zhuǎn)角、偏位。在墊梁表面和鋼支座下表面進(jìn)行潤(rùn)滑，保證掛籃順利行走。掛籃行走軌道安放位置要準(zhǔn)確，接頭處平齊無(wú)臺(tái)階，走道與豎向筋錨固。

掛籃行走時(shí)，先移除滑移梁的固定裝置，后推進(jìn)前行，控制前進(jìn)速度為5～10cm/min，在掛籃后部設(shè)置10t葫蘆反拉帶進(jìn)行保護(hù)。拉緊固定前、后橫梁，放松后錨但不拆除，前、后橫梁不動(dòng)，三角主桁前行到指定位置并固定后錨，最后再前移前、后橫梁。在前移過(guò)程中的每一步都要檢查底板、腹板、翼板等部位，確保掛籃行走無(wú)障礙。兩端掛籃應(yīng)同步移動(dòng)，保證兩端主梁前進(jìn)差距<0.4m，避免產(chǎn)生過(guò)大不平衡力矩。

為限制掛籃行走時(shí)軌道橫向位移，在箱梁混凝土頂面軌道外側(cè)預(yù)埋小角鋼以限位。

3 掛籃安全管理措施要點(diǎn)

桃溪1號(hào)大橋掛籃施工為高空作業(yè)，其施工安全管理形勢(shì)較為嚴(yán)峻。在掛籃施工管理中，主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行控制[2]：

3.1 健全安全保證體系

建立完善的安全保證體系，從五個(gè)方面確保掛籃施工中各個(gè)工序施工安全：

（1）建立安全委員會(huì)。在項(xiàng)目部成立了以項(xiàng)目經(jīng)理為主要責(zé)任人的項(xiàng)目安全領(lǐng)導(dǎo)小組，同時(shí)設(shè)立了經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的專(zhuān)職安全員，并要求施工現(xiàn)場(chǎng)有兼職安全員，從上到下在組織上保障掛籃施工安全。

（2）建立健全制度。掛籃施工專(zhuān)項(xiàng)方案必須經(jīng)過(guò)審批后，手續(xù)完整才允許施工;加強(qiáng)技術(shù)交底制度，重點(diǎn)需要對(duì)掛籃施工特點(diǎn)、施工控制點(diǎn)和安全質(zhì)量控制措施進(jìn)行交底;完善安全生產(chǎn)檢查制度，定期、經(jīng)常性開(kāi)展檢查，要求對(duì)于重要工序（掛籃設(shè)計(jì)、安裝、預(yù)壓、行走）等至少一周檢查一次。

（3）健全安全獎(jiǎng)懲制度。自上到下實(shí)行安全風(fēng)險(xiǎn)抵押金制度，落實(shí)安全責(zé)任制，在一定程度上降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

（4）加強(qiáng)安全教育培訓(xùn)。通過(guò)開(kāi)展安全素質(zhì)教育會(huì)、崗前安全培訓(xùn)等方式，提高管理人員、施工人員對(duì)于安全知識(shí)、安全工作的認(rèn)識(shí);特殊工種必須通過(guò)培訓(xùn)后持證上崗;專(zhuān)職安全員必須通過(guò)專(zhuān)業(yè)安全培訓(xùn);定期組織開(kāi)展安全檢查工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中的問(wèn)題，并及時(shí)改進(jìn)。

（5）加強(qiáng)信息反饋制度。通過(guò)微信、電話(huà)等方式從項(xiàng)目部到施工隊(duì)伍建立反饋體系，及時(shí)反饋施工中出現(xiàn)的安全和質(zhì)量問(wèn)題，避免造成事故，并建立糾錯(cuò)整改制度。

安全體系架構(gòu)圖如圖4所示。

3.2 加強(qiáng)掛籃施工安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施

為了對(duì)掛籃施工階段的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)與分析，項(xiàng)目部建立了風(fēng)險(xiǎn)源評(píng)價(jià)小組，開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)源調(diào)查。經(jīng)調(diào)查，主要風(fēng)險(xiǎn)源為：結(jié)構(gòu)驗(yàn)算考慮不充分、掛籃構(gòu)件加工不滿(mǎn)足要求、采用塔吊拼裝臨時(shí)固定不到位、掛籃預(yù)壓荷載未達(dá)到設(shè)計(jì)施工荷載、高空作業(yè)吊裝風(fēng)險(xiǎn)、掛籃吊裝發(fā)生碰撞、掛籃局部偏載嚴(yán)重造成傾斜、掛籃行走時(shí)混凝土強(qiáng)度不滿(mǎn)足要求、掛籃行走錨固失效、行走左右不同步等。采用LEC評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)分級(jí)，并針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源制定了對(duì)應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施。

主要措施如下：（1）掛籃采用三角掛籃，由項(xiàng)目部設(shè)計(jì)并經(jīng)第三方復(fù)核，保證了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度;（2）選擇正規(guī)的具有加工資質(zhì)的工廠(chǎng)進(jìn)行掛籃加工，在經(jīng)過(guò)交底后嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行加工，加工完成后需對(duì)焊縫進(jìn)行檢查;（3）掛籃預(yù)壓嚴(yán)格根據(jù)掛籃預(yù)壓操作規(guī)程進(jìn)行，并做好技術(shù)交底，加載需按照實(shí)際施工荷載考慮，應(yīng)考慮施工臨時(shí)荷載;（4）掛籃施工為高空作業(yè)，嚴(yán)格按照項(xiàng)目部編制的高空作業(yè)安全規(guī)程和吊裝作業(yè)安全規(guī)程施工，掛籃安裝到位后派專(zhuān)員檢查錨固系統(tǒng)是否固定到位，澆筑混凝土?xí)r應(yīng)對(duì)稱(chēng)澆筑，并做好橋上施工機(jī)具的管理，避免操作平臺(tái)堆載過(guò)多;（5）在掛籃第一次行走前，需再次進(jìn)行安全技術(shù)交底，使作業(yè)人員明確掛籃行走的操作規(guī)程;（6）掛籃行走需在預(yù)應(yīng)力張拉完成后進(jìn)行;（7）掛籃行走前，需對(duì)模板體系、后錨體系進(jìn)行檢查，保證與梁體脫離不影響掛籃行走;（8）掛籃行走時(shí)，保證滑道的平整，控制行走速度≤10cm/min，應(yīng)勻速、左右同步進(jìn)行;（9）掛籃行走到位后，應(yīng)立即進(jìn)行錨固，及時(shí)轉(zhuǎn)變后錨體系。

4 結(jié)語(yǔ)

本文從施工質(zhì)量管理和施工安全管理兩方面開(kāi)展論述，重點(diǎn)研究了掛籃設(shè)計(jì)、掛籃安裝與拆除、掛籃預(yù)壓、掛籃行走管理和安全制度、安全風(fēng)險(xiǎn)、安全教育管理，為桃溪1號(hào)大橋的順利施工提供了保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]簡(jiǎn)華華，郭奉波.連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工管理控制要點(diǎn)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（30）：781.

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