文/吉桂兵 連云港市鐵路事業(yè)發(fā)展中心 江蘇連云港 222000
連續(xù)梁是鐵路橋梁中常見的結(jié)構(gòu)形式,具有跨度大、受力合理、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。由于連續(xù)梁的施工過程中需要進(jìn)行多次懸臂澆筑,傳統(tǒng)的施工方法往往需要使用大量的模板和支撐設(shè)備,施工周期長、施工效率低下。為了解決這一問題,掛籃施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。掛籃施工技術(shù)是一種將模板和支撐設(shè)備懸掛在已經(jīng)澆筑好的梁段上進(jìn)行后續(xù)澆筑的方法。通過掛籃的懸掛和移動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)梁的逐段澆筑,大大縮短了施工周期,提高了施工效率。同時(shí),掛籃施工技術(shù)還可以減少模板和支撐設(shè)備的使用量,降低了工程成本。
鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)的基本原理主要包括預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、T 形鋼構(gòu)和懸臂梁的分段施工。掛籃施工是一種主要設(shè)備,它可以沿軌道整體向前,常用工藝有桁架式掛籃、三角式掛籃、棱形掛籃和斜拉式掛籃等。此外,掛籃施工也被稱為懸臂澆注施工,它是連續(xù)梁施工工藝的一大進(jìn)步,尤其適合于大跨徑,跨越深水、山谷、立體交通等處。在實(shí)施過程中,涂抹黃油可以緩解滑動(dòng)阻力,保證掛籃的均衡性;利用高標(biāo)號(hào)砂漿將軌道下方的橫橋找平,以保持兩側(cè)移動(dòng)的平穩(wěn)性;還可以在下滑道的頂面劃分小格,保證掛籃為等距離、同步滑行,兩個(gè)立柱的差距控制在100mm 以內(nèi)。掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用效果較好,但工藝較為復(fù)雜,因此需對(duì)該項(xiàng)技術(shù)展開深入探討,總結(jié)技術(shù)要點(diǎn),全面提升施工質(zhì)量。例如,在預(yù)加載靜荷載并分析觀測數(shù)據(jù)時(shí),需要確保懸架和支架在施工中發(fā)揮應(yīng)有的作用,并根據(jù)特定的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行靜載荷偏置和觀測分析[1]。同時(shí),在掛籃加載過程中,應(yīng)及時(shí)檢查懸掛系統(tǒng),以確保懸掛籃的連接點(diǎn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。
掛籃設(shè)備在設(shè)計(jì)和制造過程中,會(huì)充分考慮到橋梁連續(xù)梁施工的實(shí)際需求和各種可能的工況。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,受力分布均勻,使得其在承受壓力時(shí)不易發(fā)生變形或損壞,保證了施工的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí),掛籃設(shè)備的剛度強(qiáng),承載壓力大,能夠有效地提高橋梁連續(xù)梁的耐久性能和使用壽命。此外,掛籃設(shè)備還會(huì)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測和試驗(yàn),確保其在各種工況下都能保持良好的工作性能和安全性。
掛籃設(shè)備的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是其高度的靈活性。它可以沿預(yù)設(shè)的固定軌道平臺(tái)移動(dòng),這使得其在施工過程中具有很高的靈活性和便利性。無論是在曲線段還是在直線段,掛籃設(shè)備都可以輕松地進(jìn)行調(diào)整和移動(dòng),以滿足施工的實(shí)際需求[2]。此外,由于掛籃結(jié)構(gòu)由外模和內(nèi)模兩部分組成,它可以在無支架輔助的情況下實(shí)現(xiàn)整體移動(dòng),大大減少了模板組裝和連續(xù)梁施工的時(shí)間。這不僅可以提高施工效率,還可以降低施工成本。
掛籃技術(shù)在施工過程中,無需使用大量的大型吊車裝備,這不僅可以節(jié)省設(shè)備采購和維護(hù)的成本,還可以減少對(duì)施工場地的占用,從而降低了工程的總體成本。同時(shí),由于掛籃設(shè)備的行走效率高,可以快速地完成模板的組裝和拆除工作,進(jìn)一步縮短了施工周期,降低了施工成本。此外,掛籃設(shè)備還具有方便拆卸的特點(diǎn),必要時(shí)可以去除自配重部件以減輕載荷,這不僅可以提高施工安全性,也可以進(jìn)一步降低工程成本。
掛籃技術(shù)的適應(yīng)性非常強(qiáng),無論是跨度、幅度還是梁高等多樣性的施工條件,都可以通過調(diào)整掛籃設(shè)備的設(shè)計(jì)和使用方式來滿足施工需求。例如,對(duì)于跨度較大的橋梁連續(xù)梁,可以使用多節(jié)掛籃進(jìn)行分段施工;對(duì)于幅度較大的曲線段,可以使用可調(diào)節(jié)角度的掛籃進(jìn)行施工。此外,掛籃技術(shù)還適用于相對(duì)復(fù)雜、困難的施工環(huán)境。例如,在無法搭設(shè)落地支架或大跨度無法現(xiàn)澆等情況下,掛籃施工技術(shù)都能發(fā)揮重要作用。掛籃施工技術(shù)采用高空作業(yè)方式,可以避免地面現(xiàn)場操作的危險(xiǎn)因素[3],從而保障施工人員的安全。同時(shí),該技術(shù)的施工效率較高,能大幅度縮短施工周期。通過優(yōu)化施工方案和提高施工效率,掛籃技術(shù)可以有效地提高工程質(zhì)量和施工安全性,為鐵路橋梁連續(xù)梁的施工提供了一種高效、安全、經(jīng)濟(jì)的解決方案。
施工前的準(zhǔn)備工作是鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)的重要環(huán)節(jié),它對(duì)保證施工質(zhì)量和安全具有決定性的作用。首先,技術(shù)及管理人員需要對(duì)施工組織設(shè)計(jì)及相關(guān)文件進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和理解,包括施工方案、施工圖紙、施工工藝等,以確保他們對(duì)整個(gè)施工過程有全面、準(zhǔn)確的掌握。這既包括理論知識(shí)的學(xué)習(xí),也包括實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累和總結(jié)。其次,需要對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行全面的檢查和維護(hù),確保其性能良好、安全可靠。例如,對(duì)于掛籃設(shè)備,需要定期涂抹黃油以緩解滑動(dòng)阻力,保證其在移動(dòng)過程中的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí),還需要對(duì)設(shè)備的其他部分進(jìn)行檢查,如主桁架、走行系統(tǒng)、內(nèi)外模板系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)以及張拉操作平臺(tái)等,確保它們在施工過程中能夠正常工作。此外,還需要對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行勘察和測量,了解地形地貌、地質(zhì)條件等情況,以便制定合理的施工方案。同時(shí),還需要對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo),使他們熟悉施工流程和操作規(guī)程,提高他們的技能水平和安全意識(shí)。
首先,設(shè)計(jì)階段需要根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特性、施工條件和施工要求,確定掛籃的結(jié)構(gòu)和尺寸。包括主桁架、走行系統(tǒng)、內(nèi)外模板系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)以及張拉操作平臺(tái)等組成部分的設(shè)計(jì)。其中,主桁架是掛籃的主要承重結(jié)構(gòu),通常由兩片槽鋼焊接而成,具有良好的穩(wěn)定性和承載能力。走行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮橋梁的曲線和坡度,以保證掛籃能夠順利移動(dòng)。內(nèi)外模板系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮橋梁的形狀和尺寸,保證混凝土的成型質(zhì)量。懸吊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮掛籃的重量和施工條件,保證其穩(wěn)定性和安全性。張拉操作平臺(tái)的設(shè)計(jì)需要考慮張拉作業(yè)的要求,保證張拉作業(yè)的順利進(jìn)行[4]。其次,制作階段需要按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行精確的制造。這包括對(duì)鋼材的切割、焊接、打磨等工序,以及對(duì)其他部件的加工和裝配。在制作過程中,需要嚴(yán)格控制質(zhì)量,確保各部件的尺寸精度和表面質(zhì)量。例如,鋼材的切割需要保證切口的平整和垂直,焊接需要保證焊縫的質(zhì)量,打磨需要保證表面的平滑和無毛刺。此外,還需要對(duì)掛籃進(jìn)行試裝和調(diào)試,檢查其各部分的連接是否牢固,移動(dòng)是否靈活,以確保其在施工過程中能夠正常工作。同時(shí),還需要對(duì)掛籃進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn),測試其承載能力和安全性。
首先,需要將掛籃錨固懸掛在已施工好的梁段上。通過在梁段上設(shè)置預(yù)埋件,使用高強(qiáng)度螺栓將掛籃與預(yù)埋件連接起來。在安裝過程中,需要確保掛籃的位置準(zhǔn)確、連接牢固,以防止在施工過程中發(fā)生移動(dòng)或脫落。為了確保安裝的準(zhǔn)確性,可以使用全站儀等測量設(shè)備進(jìn)行精確測量和定位。其次,完成一個(gè)節(jié)段的施工后,需要對(duì)掛籃進(jìn)行調(diào)整,以適應(yīng)下一節(jié)段的施工要求。這包括調(diào)整掛籃的位置、角度和高度等參數(shù)。在調(diào)整過程中,需要使用專業(yè)的測量設(shè)備,如全站儀、水平儀等,以確保調(diào)整的準(zhǔn)確性。例如,如果下一個(gè)節(jié)段的梁高有所變化,可能需要調(diào)整掛籃的高度;如果下一個(gè)節(jié)段的梁軸線有所偏移,可能需要調(diào)整掛籃的位置。此外,還需要對(duì)掛籃進(jìn)行試運(yùn)行,檢查其各部分的工作狀態(tài),如走行系統(tǒng)是否靈活,懸吊系統(tǒng)是否穩(wěn)定等。如果發(fā)現(xiàn)問題,需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和修復(fù)。在掛籃的安裝和調(diào)整過程中,還需要注意安全問題。由于掛籃通常位于高空,因此需要采取嚴(yán)格的安全措施,如設(shè)置安全網(wǎng)、安裝防護(hù)欄等,以防止施工人員墜落。
首先,使用掛籃作為模具進(jìn)行混凝土的澆筑工作。在澆筑過程中需要嚴(yán)格控制混凝土的配合比和澆筑速度,確?;炷恋木鶆蛐院兔軐?shí)性。同時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行振搗以消除其中的氣泡和孔隙,提高其強(qiáng)度和耐久性。其次,完成混凝土的澆筑后需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)過程通常持續(xù)7 天,包括保濕、防裂、防凍等措施。在保濕方面,可以使用濕布或噴水等方式,保持混凝土表面的濕潤;在防裂方面,需要避免混凝土受到劇烈的溫度變化或物理沖擊;在防凍方面,需要在冬季施工時(shí)采取相應(yīng)的保溫措施。此外,還需要定期檢查混凝土的硬化情況,如強(qiáng)度、硬度、顏色等,以及是否有裂縫、滲漏等問題。如果發(fā)現(xiàn)問題,需要及時(shí)進(jìn)行處理。
首先,需要對(duì)連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度檢測,確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能進(jìn)行掛籃的拆除工作。在拆除過程中需要使用專業(yè)的設(shè)備和工具,如起重機(jī)、扳手等,確保拆除的安全和效率。同時(shí)對(duì)拆除過程進(jìn)行監(jiān)控,防止發(fā)生意外事故。其次,完成掛籃的拆除后,需要對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行清理。這包括清理混凝土殘?jiān)?、鋼筋頭、模板等雜物,以及清理掛籃設(shè)備的零部件。在清理過程中,注意防止雜物散落到橋下或道路上,避免造成安全隱患。此外,對(duì)拆除后的掛籃設(shè)備進(jìn)行清洗、維修和保養(yǎng),以保持其良好的性能和使用壽命。若掛籃設(shè)備有損壞或磨損的部分,需要進(jìn)行修復(fù)或更換。經(jīng)過這些處理后,掛籃設(shè)備可以再次使用,從而降低了工程成本。
掛籃試驗(yàn)質(zhì)量控制是施工過程中的重要環(huán)節(jié),它涉及到掛籃的結(jié)構(gòu)、材料和工藝等多個(gè)方面。首先,對(duì)掛籃的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的檢查,包括其穩(wěn)定性、強(qiáng)度和剛度等,以確保其在施工過程中的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí)對(duì)掛籃的材料進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,包括其質(zhì)量、性能和規(guī)格等,以確保能滿足施工需求。其次,對(duì)掛籃的工藝進(jìn)行詳細(xì)的測試,包括安裝、移動(dòng)和拆卸等過程,以驗(yàn)證操作的簡便性和效率。此外,還需要對(duì)掛籃在不同工況下的性能進(jìn)行模擬和預(yù)測,例如在風(fēng)力、溫度和荷載等因素的影響下,掛籃的性能會(huì)如何變化,以便為施工提供有力的數(shù)據(jù)依據(jù)。最后,對(duì)掛籃的安全性能進(jìn)行評(píng)估,包括在施工過程中可能出現(xiàn)的安全隱患和風(fēng)險(xiǎn),以及應(yīng)對(duì)這些隱患和風(fēng)險(xiǎn)的措施。這需要對(duì)掛籃的設(shè)計(jì)、制造和使用等環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的考慮,以確保其在施工過程中的安全性。
掛籃的安裝、移動(dòng)控制是施工過程中的重要環(huán)節(jié),它涉及到掛籃的拼裝、預(yù)壓和移位等多個(gè)步驟。首先,對(duì)掛籃的各部分進(jìn)行詳細(xì)的檢查,包括結(jié)構(gòu)、材料和連接件等,以確保質(zhì)量符合要求。同時(shí),還需要對(duì)掛籃的位置和姿態(tài)進(jìn)行精確測量,以便在安裝和移位過程中進(jìn)行精確控制。其次,按照規(guī)定的程序和方法進(jìn)行掛籃的拼裝。在拼裝過程中,需要確保各部分連接牢固、位置準(zhǔn)確。這需要對(duì)掛籃的拼裝工藝進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃,以確保操作簡便和效率。在預(yù)壓過程中,需要對(duì)掛籃進(jìn)行逐步加載,以檢驗(yàn)承載能力和穩(wěn)定性。這需要對(duì)掛籃的預(yù)壓方案進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃,以確保在施工過程中的穩(wěn)定性和安全性。在移位過程中,需要對(duì)掛籃的位置和姿態(tài)進(jìn)行精確控制,以防止發(fā)生偏移或傾覆。這需要對(duì)掛籃的移位方案進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃,確保在施工過程中的穩(wěn)定性和安全性。
線形控制是高速鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工過程中的重要環(huán)節(jié),它對(duì)施工質(zhì)量有著直接的影響。線形控制主要包括對(duì)連續(xù)梁的幾何形狀、尺寸和位置的控制。首先,對(duì)連續(xù)梁的幾何形狀進(jìn)行控制。這需要對(duì)連續(xù)梁的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行詳細(xì)的分析和理解,以確定其幾何形狀的要求。在施工過程中,需要通過各種測量工具和方法,對(duì)連續(xù)梁的實(shí)際形狀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,確保符合設(shè)計(jì)要求。如果發(fā)現(xiàn)有偏差,需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,以保證連續(xù)梁的形狀滿足設(shè)計(jì)要求。其次,對(duì)連續(xù)梁的尺寸進(jìn)行控制。這需要對(duì)連續(xù)梁的各部分尺寸進(jìn)行詳細(xì)的測量,包括長度、寬度和高度等。在施工過程中,需要通過各種測量工具和方法,對(duì)連續(xù)梁的實(shí)際尺寸進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,以確保符合設(shè)計(jì)要求。如果發(fā)現(xiàn)有偏差,需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,保證連續(xù)梁的尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。再次,對(duì)連續(xù)梁的位置進(jìn)行控制。這需要對(duì)連續(xù)梁的位置進(jìn)行精確的測量和控制,以防止在施工過程中發(fā)生偏移或傾覆。在施工過程中,需要通過各種測量工具和方法,對(duì)連續(xù)梁的實(shí)際位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,以確保其符合設(shè)計(jì)要求。如果發(fā)現(xiàn)有偏差,需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,以保證連續(xù)梁的位置滿足設(shè)計(jì)要求。最后,對(duì)掛籃的位置和姿態(tài)進(jìn)行精確控制。這需要對(duì)掛籃的位置和姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)整,以保證其在施工過程中的穩(wěn)定性和安全性。在施工過程中,需要通過各種測量工具和方法,對(duì)掛籃的實(shí)際位置和姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,以確保其符合設(shè)計(jì)要求。如果發(fā)現(xiàn)有偏差,需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,以保證掛籃的位置和姿態(tài)滿足設(shè)計(jì)要求。
材料控制是施工過程中的重要環(huán)節(jié),它涉及到鋼筋、混凝土等材料的質(zhì)量控制。首先,需要對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和測試,包括其強(qiáng)度、硬度、韌性等性能指標(biāo),確保符合設(shè)計(jì)要求和國家標(biāo)準(zhǔn)。這需要對(duì)材料的生產(chǎn)、供應(yīng)和使用等環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的管理和監(jiān)督,防止不合格材料進(jìn)入施工現(xiàn)場。其次,需要對(duì)材料的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過程進(jìn)行嚴(yán)格的管理,以防止材料受到污染或損壞。在儲(chǔ)存過程中,需要對(duì)材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Wo(hù),防止其受到環(huán)境因素的影響。在運(yùn)輸過程中,需要對(duì)材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌b和固定,防止其在運(yùn)輸過程中發(fā)生移動(dòng)或損壞。在使用過程中,需要對(duì)材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗途S護(hù),以保證其在施工過程中的性能穩(wěn)定。最后,需要對(duì)材料的使用效果進(jìn)行跟蹤和評(píng)價(jià),以便及時(shí)調(diào)整施工方案和方法。這需要對(duì)材料的使用過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄,以獲取其在實(shí)際施工中的性能數(shù)據(jù)。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析和評(píng)價(jià),可以了解材料的實(shí)際使用效果,從而為施工方案和方法的調(diào)整提供依據(jù)。
工藝控制是掛籃施工過程中的重要環(huán)節(jié),它涉及到掛籃的施工工藝、方案和規(guī)程等多個(gè)方面。首先,需要根據(jù)工程的具體情況選擇合適的掛籃施工工藝,如三角式掛籃、桁架式掛籃、斜拉式掛籃、菱形掛籃等。每種工藝都有其特點(diǎn)和適用范圍,選擇時(shí)應(yīng)充分考慮工程的特性和要求。其次,制定詳細(xì)的施工方案和操作規(guī)程,包括工藝流程、操作步驟、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。施工方案應(yīng)具有可操作性和針對(duì)性,能夠指導(dǎo)施工人員進(jìn)行規(guī)范的操作。操作規(guī)程則應(yīng)明確各項(xiàng)操作的要求和標(biāo)準(zhǔn),確保施工過程的安全和質(zhì)量。在施工過程中,需要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,包括對(duì)工藝實(shí)施效果的實(shí)時(shí)監(jiān)測和評(píng)價(jià)。通過監(jiān)測數(shù)據(jù),可以了解工藝實(shí)施的效果,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行調(diào)整。
鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)是一種高效、安全的施工方法,具有很大的發(fā)展?jié)摿?。通過對(duì)該技術(shù)的研究和實(shí)踐,可以進(jìn)一步提高鐵路橋梁的施工效率和質(zhì)量,為鐵路交通的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。然而,該技術(shù)還存在一些不足之處,需要進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。未來,隨著科技的不斷進(jìn)步,鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。