位山三干渠大橋掛籃法施工工藝的應用與創(chuàng)新研究_第1頁
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位山三干渠大橋掛籃法施工工藝的應用與創(chuàng)新研究一、引言1.1研究背景與意義1.1.1研究背景在現代交通基礎設施建設不斷推進的背景下,橋梁作為交通網絡的關鍵節(jié)點,其重要性愈發(fā)凸顯。位山三干渠大橋的建設是區(qū)域交通發(fā)展的重要組成部分,對于完善當地交通網絡、加強區(qū)域之間的聯(lián)系起著關鍵作用。該大橋在整個交通布局中處于核心位置,是連接不同區(qū)域的交通要道,其建成后將極大地促進人員、物資的流動,推動地區(qū)經濟的協(xié)同發(fā)展。位山三干渠大橋的建設面臨著諸多挑戰(zhàn)。其所在的地理位置和地形條件復雜,位山三干渠作為重要的水利設施,對橋梁建設的空間和施工條件形成了一定限制。同時,為了確保橋梁在建成后能夠長期穩(wěn)定地承受各種荷載,滿足日益增長的交通需求,對橋梁的結構設計和施工工藝提出了極高的要求。傳統(tǒng)的橋梁施工工藝在面對這些復雜情況時,往往難以滿足工程的進度、質量和安全等多方面需求。因此,引入先進的施工工藝成為位山三干渠大橋建設的必然選擇。掛籃法施工工藝作為一種在橋梁建設中被廣泛應用且具有顯著優(yōu)勢的技術,逐漸成為解決位山三干渠大橋施工難題的關鍵。1.1.2研究意義掛籃法施工工藝在橋梁建設領域具有舉足輕重的地位,對其在具體工程中的應用進行研究具有多方面的重要意義。從技術創(chuàng)新角度來看,通過對掛籃法施工工藝在位山三干渠大橋中的應用研究,可以進一步探索該工藝在復雜地形和特殊施工條件下的應用潛力。針對工程實際情況,對掛籃的結構設計、施工流程等進行優(yōu)化和創(chuàng)新,有助于推動掛籃法施工工藝的技術進步,為類似工程提供更加先進、可靠的施工技術方案,豐富橋梁施工技術的理論和實踐體系。在質量提升方面,掛籃法施工能夠為橋梁施工提供穩(wěn)定的作業(yè)平臺,有利于精確控制橋梁結構的尺寸和形狀,減少施工誤差,從而顯著提高橋梁的施工質量。對掛籃法施工工藝的深入研究,可以更好地掌握其施工要點和質量控制關鍵環(huán)節(jié),制定更加嚴格和科學的質量控制標準,確保位山三干渠大橋在結構強度、耐久性等方面滿足高標準的設計要求,保障橋梁的長期安全穩(wěn)定運行。成本控制也是研究掛籃法施工工藝的重要意義之一。與一些傳統(tǒng)施工工藝相比,掛籃法施工可減少大量臨時支架和大型機械設備的使用,降低了材料成本和設備租賃成本。此外,通過合理的施工組織和工藝優(yōu)化,可以縮短施工周期,減少人工成本和管理成本。對掛籃法施工工藝的研究,有助于進一步挖掘其成本控制潛力,實現工程經濟效益的最大化,為項目的順利實施和投資回報提供有力保障。綜上所述,對掛籃法施工工藝在位山三干渠大橋中的應用研究,不僅對該工程的建設具有直接的指導意義,而且對整個橋梁建設行業(yè)的技術發(fā)展、質量提升和成本控制都具有重要的推動作用。1.2國內外研究現狀1.2.1國外研究現狀國外掛籃法施工工藝起步較早,20世紀60年代,前西德率先將掛籃懸臂澆筑法應用于橋梁建設,此后,該工藝在全球范圍內得到了廣泛推廣和深入發(fā)展。經過多年的工程實踐與技術革新,國外在掛籃法施工工藝方面取得了眾多技術創(chuàng)新成果。在掛籃結構設計上,國外不斷研發(fā)新型材料和優(yōu)化結構形式以減輕掛籃自重、提高承載能力和穩(wěn)定性。例如,采用高強度、輕質的合金材料替代傳統(tǒng)鋼材,有效降低了掛籃自身重量,同時提高了其強度和耐久性。在結構形式方面,研發(fā)出多種適應不同橋梁結構和施工條件的掛籃類型,如菱形掛籃、三角形掛籃、弓弦式掛籃等,每種類型都有其獨特的力學性能和適用場景。其中,菱形掛籃因其結構簡單、受力明確、穩(wěn)定性好等優(yōu)點,在大跨度橋梁建設中得到了廣泛應用。在施工控制技術上,國外借助先進的監(jiān)測設備和信息化管理系統(tǒng),實現了對掛籃施工過程的實時監(jiān)測和精準控制。通過傳感器對掛籃的變形、應力、溫度等參數進行實時采集和分析,及時發(fā)現并解決施工中出現的問題,確保施工過程的安全和質量。例如,在一些大型橋梁項目中,利用全球定位系統(tǒng)(GPS)和全站儀對掛籃的位置和變形進行精確測量,結合有限元分析軟件對施工過程進行模擬和優(yōu)化,實現了施工過程的智能化控制。在大型橋梁項目中,掛籃法施工工藝得到了充分的應用和驗證。如日本的多多羅大橋,主跨長達890米,是世界上最長的斜拉橋之一。在其建設過程中,采用了先進的掛籃法施工工藝,成功解決了大跨度、高難度橋梁建設中的諸多技術難題,確保了橋梁的順利建成。該橋的建成不僅展示了掛籃法施工工藝在大型橋梁建設中的可行性和優(yōu)勢,也為后續(xù)類似工程提供了寶貴的經驗和借鑒。美國的金門大橋在維修和改造工程中,也運用了掛籃法施工工藝,通過在橋面上懸掛掛籃,為施工人員提供了安全、穩(wěn)定的工作平臺,實現了對橋梁結構的精準修復和加固,保障了橋梁的長期安全運行。1.2.2國內研究現狀我國從20世紀80年代開始引入掛籃法施工工藝,經過多年的學習、吸收和創(chuàng)新,在該領域取得了顯著的研究進展。目前,國內在掛籃法施工工藝方面已經形成了一套較為成熟的技術體系,在掛籃設計、施工控制、質量檢測等方面都取得了一系列成果。在掛籃設計方面,國內科研人員和工程技術人員結合我國橋梁建設的實際需求和特點,對掛籃結構進行了大量的研究和改進。在材料選擇上,除了采用傳統(tǒng)的鋼材外,還積極探索新型復合材料在掛籃中的應用,如碳纖維增強復合材料(CFRP)等,以進一步減輕掛籃自重、提高其性能。在結構形式上,在借鑒國外先進經驗的基礎上,研發(fā)出了多種具有自主知識產權的掛籃形式,如前支點掛籃、下承式掛籃等,這些掛籃形式在不同類型的橋梁建設中發(fā)揮了重要作用。施工控制技術是掛籃法施工工藝的關鍵環(huán)節(jié),國內在這方面也取得了重要突破。通過建立完善的施工控制理論和方法,結合先進的監(jiān)測技術和數據分析手段,實現了對掛籃施工過程的精細化控制。利用自動化監(jiān)測系統(tǒng)對掛籃的變形、應力等參數進行實時監(jiān)測,并通過數據分析和處理,及時調整施工參數,確保橋梁結構的線形和內力符合設計要求。同時,國內還開展了對施工過程中溫度效應、徐變效應等因素的研究,提出了相應的控制措施,有效提高了橋梁的施工質量和精度。在典型橋梁工程中,掛籃法施工工藝得到了廣泛應用。例如,蘇通長江大橋主跨1088米,是世界上首座超千米跨徑的斜拉橋。在其建設過程中,采用了大型前支點掛籃進行懸臂澆筑施工,通過對掛籃結構的優(yōu)化設計和施工過程的嚴格控制,成功完成了大橋的建設任務。該橋的建成標志著我國掛籃法施工工藝達到了國際先進水平。又如,港珠澳大橋是集橋、島、隧為一體的超級工程,在其橋梁部分的建設中,掛籃法施工工藝也發(fā)揮了重要作用。通過采用先進的掛籃技術和施工控制方法,克服了復雜的地質條件、惡劣的海洋環(huán)境等諸多困難,確保了大橋的高質量建成,為我國乃至世界橋梁建設提供了寶貴的經驗。然而,國內掛籃法施工工藝在某些方面仍存在不足。在掛籃設備的標準化和系列化方面,與國外相比還有一定差距,導致掛籃的通用性和互換性較差,增加了施工成本和管理難度。在施工過程中的信息化管理水平還有待提高,部分施工單位對監(jiān)測數據的分析和利用不夠充分,未能充分發(fā)揮信息化技術在施工控制中的優(yōu)勢。此外,在應對極端氣候條件和復雜地質條件下的掛籃施工技術研究還需要進一步加強,以提高掛籃法施工工藝的適應性和可靠性。1.3研究內容與方法1.3.1研究內容本研究圍繞位山三干渠大橋掛籃法施工工藝展開,深入剖析各個關鍵環(huán)節(jié),旨在全面掌握該工藝在實際工程中的應用要點和技術難點,為橋梁建設提供科學、可靠的技術支持。掛籃設計是掛籃法施工的核心環(huán)節(jié)之一。本研究將根據位山三干渠大橋的具體結構特點,如橋梁的跨度、梁高、截面形式等,以及施工條件,包括地形地貌、水文地質、施工場地等因素,進行詳細的掛籃結構設計。在材料選擇上,綜合考慮強度、剛度、耐久性和成本等因素,對比不同材料的性能和價格,選擇最適合的材料用于掛籃制作。同時,對掛籃的結構形式進行優(yōu)化設計,通過建立力學模型,運用有限元分析軟件對不同結構形式的掛籃進行模擬分析,計算其在各種工況下的受力情況和變形情況,確定最優(yōu)的結構形式,以確保掛籃在施工過程中具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,能夠安全、可靠地承載施工荷載。施工流程是掛籃法施工的具體操作步驟,直接影響著施工的進度和質量。本研究將對掛籃法施工的全過程進行詳細梳理,包括掛籃的安裝、移動、定位,以及混凝土的澆筑、預應力張拉等關鍵工序。在掛籃安裝過程中,制定詳細的安裝方案,明確安裝順序、安裝方法和質量控制要點,確保掛籃安裝準確、牢固。在掛籃移動過程中,研究如何合理控制移動速度和移動方向,避免掛籃發(fā)生傾斜、晃動等異常情況。對于混凝土澆筑工序,研究如何優(yōu)化澆筑順序、澆筑方法和振搗工藝,以確?;炷翝仓|量,避免出現蜂窩、麻面、孔洞等質量缺陷。在預應力張拉工序,研究如何準確控制張拉力和張拉順序,確保預應力施加均勻、有效,提高橋梁結構的承載能力和耐久性。質量控制是確保橋梁工程質量的關鍵。本研究將在位山三干渠大橋掛籃法施工過程中,建立完善的質量控制體系,明確各工序的質量控制標準和檢驗方法。運用先進的監(jiān)測技術,如傳感器監(jiān)測、全站儀測量等,對掛籃的變形、應力,以及橋梁結構的線形、內力等參數進行實時監(jiān)測和分析。通過數據分析,及時發(fā)現施工中出現的質量問題,并采取有效的措施進行調整和處理。同時,加強對施工人員的培訓和管理,提高施工人員的質量意識和操作技能,確保施工過程嚴格按照質量控制標準進行,從而保證橋梁工程的施工質量。施工安全是橋梁建設的重中之重。本研究將對掛籃法施工過程中可能存在的安全風險進行全面識別和評估,如掛籃傾覆、高空墜落、物體打擊等。針對不同的安全風險,制定相應的安全防護措施和應急預案。在掛籃設計和安裝過程中,充分考慮安全因素,設置可靠的錨固裝置、防護欄桿、安全網等安全設施。加強對施工人員的安全教育培訓,提高施工人員的安全意識和自我保護能力,嚴格遵守安全操作規(guī)程。定期對施工現場進行安全檢查,及時發(fā)現和消除安全隱患,確保施工過程的安全。1.3.2研究方法為了深入研究位山三干渠大橋掛籃法施工工藝,本研究將綜合運用多種研究方法,以確保研究結果的科學性、可靠性和實用性。文獻研究法是本研究的重要基礎。通過廣泛查閱國內外相關文獻,包括學術期刊論文、學位論文、工程技術報告、行業(yè)標準規(guī)范等,全面了解掛籃法施工工藝的發(fā)展歷程、研究現狀和應用情況。對文獻中的相關理論、技術和實踐經驗進行系統(tǒng)梳理和分析,總結掛籃法施工工藝的關鍵技術要點、存在的問題以及解決方法,為位山三干渠大橋掛籃法施工工藝的研究提供理論支持和參考依據。同時,關注國內外最新的研究成果和工程實踐案例,及時掌握掛籃法施工工藝的發(fā)展動態(tài),為研究提供前沿的技術信息。案例分析法是本研究的重要手段。選取國內外具有代表性的采用掛籃法施工的橋梁工程案例,如日本的多多羅大橋、中國的蘇通長江大橋等,對這些案例的工程概況、掛籃設計、施工流程、質量控制和安全管理等方面進行深入分析??偨Y這些案例在掛籃法施工過程中的成功經驗和不足之處,結合位山三干渠大橋的實際情況,從中汲取有益的經驗和啟示,為位山三干渠大橋掛籃法施工工藝的優(yōu)化提供借鑒。通過對不同案例的對比分析,找出掛籃法施工工藝在不同工程條件下的適應性和變化規(guī)律,為解決位山三干渠大橋施工中的具體問題提供參考。實地調研法是本研究的重要途徑。深入位山三干渠大橋施工現場,與施工技術人員、管理人員進行面對面的交流和溝通,了解掛籃法施工工藝在實際應用中的具體情況。實地觀察掛籃的安裝、移動、混凝土澆筑等施工過程,記錄施工中遇到的問題和采取的解決措施。收集施工現場的第一手資料,包括施工圖紙、施工記錄、監(jiān)測數據等,為研究提供真實、準確的數據支持。同時,通過實地調研,還可以及時發(fā)現施工過程中存在的潛在問題,提出針對性的改進建議,確保掛籃法施工工藝在位山三干渠大橋建設中能夠順利實施。二、掛籃法施工工藝原理與特點2.1掛籃法施工工藝原理2.1.1掛籃結構組成掛籃作為懸臂澆筑施工的關鍵設備,其結構組成復雜且精妙,各部分協(xié)同工作,共同保障橋梁施工的順利進行。主桁架是掛籃的核心承重結構,猶如人的骨骼,承擔著整個掛籃以及施工過程中各種荷載的主要重量。通常由型鋼或鋼板焊接而成,其結構形式多樣,常見的有菱形、三角形、弓弦式等。不同的結構形式在受力性能、制作難度和適用場景上各有差異。菱形主桁架因其結構簡潔、受力明確,在大跨度橋梁施工中應用廣泛;三角形主桁架則具有結構穩(wěn)定、制作相對簡單的特點,適用于一些對掛籃自重要求較高的工程。錨固系統(tǒng)是掛籃安全穩(wěn)定的重要保障,它將掛籃牢牢地固定在已澆筑的梁段上,防止掛籃在施工過程中發(fā)生位移、傾覆等危險情況。錨固系統(tǒng)主要由精軋螺紋鋼筋、錨桿、錨固板等組成,通過將這些部件與梁段內的預埋鋼筋或預留孔進行連接,實現掛籃與梁段的可靠錨固。在設計和安裝錨固系統(tǒng)時,需要充分考慮掛籃的受力情況、梁段的結構強度以及施工過程中的各種不利因素,確保錨固系統(tǒng)具有足夠的錨固力和可靠性。行走系統(tǒng)賦予了掛籃在梁段上移動的能力,使其能夠隨著施工的進展逐步向前推進。行走系統(tǒng)一般包括軌道、行走臺車、驅動裝置等部分。軌道鋪設在已澆筑梁段的頂面,為行走臺車提供運行軌道;行走臺車通過滾輪或滑塊與軌道接觸,在驅動裝置的作用下實現掛籃的移動。驅動裝置可以采用液壓千斤頂、電動卷揚機等設備,通過精確控制驅動裝置的運行,能夠實現掛籃的平穩(wěn)、準確移動,滿足施工過程中對掛籃位置調整的要求。工作平臺是施工人員進行各項作業(yè)的場所,為他們提供了一個安全、穩(wěn)定的操作空間。工作平臺通常由縱橫梁、腳手板、防護欄桿等組成??v橫梁作為工作平臺的骨架,承擔著腳手板和施工人員的重量,并將其傳遞給主桁架;腳手板鋪設在縱橫梁上,為施工人員提供行走和操作的平面;防護欄桿設置在工作平臺的周邊,有效防止施工人員發(fā)生墜落事故,保障施工人員的人身安全。在設計和搭建工作平臺時,需要充分考慮施工人員的操作需求和安全要求,確保工作平臺具有足夠的承載能力和穩(wěn)定性。模板系統(tǒng)用于形成橋梁梁段的外形,直接影響著梁段的尺寸精度和表面質量。模板系統(tǒng)一般包括底模、側模、內模等部分。底模位于掛籃的底部,用于支撐和成型梁段的底板;側模安裝在底模的兩側,用于成型梁段的腹板和翼緣板;內模則設置在梁段的內部,用于成型梁段的頂板和腹板的內表面。模板通常采用鋼材或木材制作,具有足夠的強度、剛度和密封性,以確保在混凝土澆筑過程中不發(fā)生變形、漏漿等問題。同時,模板系統(tǒng)還需要具備便于安裝、拆卸和調整的特點,以提高施工效率和質量。2.1.2施工基本原理掛籃法施工的基本原理是基于懸臂澆筑的思想,通過掛籃的行走、錨固和作業(yè)循環(huán),逐步完成橋梁梁段的澆筑,最終實現橋梁的合龍。在施工開始前,首先需要在橋墩頂部澆筑0號塊,0號塊作為掛籃的起始安裝位置,為后續(xù)的施工提供基礎。0號塊通常采用支架現澆的方式施工,在支架上安裝模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土,并進行預應力張拉,使其達到設計強度和剛度要求。掛籃在0號塊上安裝完成后,進行全面的檢查和調試,確保掛籃的各項性能指標符合設計要求。然后,將掛籃移動到1號塊的施工位置,通過錨固系統(tǒng)將掛籃牢固地固定在0號塊上。在掛籃上進行1號塊的模板安裝、鋼筋綁扎、預應力管道鋪設等作業(yè),完成后進行混凝土澆筑。混凝土澆筑采用分層、對稱的方式進行,以確保掛籃受力均勻,避免發(fā)生變形和位移。在混凝土澆筑過程中,需要對掛籃的變形、應力等參數進行實時監(jiān)測,及時調整施工參數,確保施工安全和質量。混凝土澆筑完成后,待混凝土達到一定強度,進行預應力張拉作業(yè)。預應力張拉是掛籃法施工中的關鍵環(huán)節(jié),通過對預應力筋施加張拉力,使梁段產生預壓應力,提高梁段的承載能力和抗裂性能。在預應力張拉過程中,需要嚴格按照設計要求控制張拉力和伸長量,確保預應力施加均勻、有效。完成預應力張拉后,解除掛籃的錨固系統(tǒng),利用行走系統(tǒng)將掛籃向前移動一個梁段的距離,到達2號塊的施工位置。然后,再次進行掛籃的錨固、模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑和預應力張拉等作業(yè),如此循環(huán)往復,直至完成所有梁段的施工。在施工過程中,掛籃的力學原理主要涉及結構力學和材料力學的知識。掛籃在承受梁段自重、施工荷載、風荷載等各種外力作用時,其主桁架、錨固系統(tǒng)、行走系統(tǒng)等各部分結構會產生相應的內力和變形。通過建立力學模型,運用結構力學和材料力學的方法對掛籃的受力情況進行分析和計算,可以確定掛籃各部分結構的尺寸和材料規(guī)格,確保掛籃在施工過程中具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。例如,在計算主桁架的內力時,需要考慮其在不同工況下的受力狀態(tài),如掛籃行走時的自重作用、混凝土澆筑時的荷載作用等,通過對這些工況的分析,確定主桁架各桿件的內力大小和分布規(guī)律,從而為桿件的設計和選材提供依據。2.2掛籃法施工工藝特點2.2.1優(yōu)勢分析掛籃法施工工藝具有多方面的顯著優(yōu)勢,使其在橋梁建設中得到廣泛應用。在施工效率方面,掛籃法施工采用分段懸臂澆筑的方式,各梁段的施工可以并行開展,大大縮短了施工周期。相較于傳統(tǒng)的滿堂支架法,無需在橋下搭設大量支架,避免了支架搭設和拆除的繁瑣工序,節(jié)省了時間成本。以某大跨度連續(xù)梁橋為例,采用掛籃法施工,每個梁段的施工周期可控制在7-10天左右,而采用滿堂支架法施工,每個梁段的施工周期則需要15-20天,掛籃法施工效率明顯提高。成本控制是掛籃法施工的另一大優(yōu)勢。由于減少了支架和大型機械設備的使用,降低了材料租賃和設備購置成本。同時,施工效率的提高也減少了人工成本和管理成本。此外,掛籃結構可重復利用,進一步降低了施工成本。在某橋梁項目中,通過采用掛籃法施工,與傳統(tǒng)施工方法相比,成本降低了約20%,經濟效益顯著。在質量保障方面,掛籃法施工為施工人員提供了穩(wěn)定的作業(yè)平臺,便于鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑等各項作業(yè)的精準操作。在混凝土澆筑過程中,施工人員可以在掛籃平臺上對混凝土的澆筑厚度、振搗效果等進行實時監(jiān)控和調整,有效避免了混凝土出現蜂窩、麻面、孔洞等質量缺陷,確保了混凝土的密實度和強度。同時,掛籃的結構穩(wěn)定性和剛度能夠保證梁段在施工過程中的變形控制在較小范圍內,有利于精確控制橋梁結構的尺寸和形狀,減少施工誤差,從而提高橋梁的施工質量。掛籃法施工工藝對復雜施工環(huán)境具有良好的適應性。它可以在跨越河流、山谷、道路等復雜地形條件下進行施工,不受地形和橋下交通的限制。在跨越河流的橋梁施工中,掛籃法施工無需在河中搭設支架,避免了對河道水流和生態(tài)環(huán)境的影響;在跨越道路的橋梁施工中,掛籃法施工可以在不中斷道路交通的情況下進行,減少了施工對交通的干擾。此外,掛籃的結構形式和尺寸可以根據橋梁的設計要求和施工條件進行靈活調整,能夠適應不同類型橋梁的施工需求。2.2.2局限性探討盡管掛籃法施工工藝具有諸多優(yōu)勢,但也存在一些局限性。在設備投入方面,掛籃的制作和安裝需要投入大量資金。掛籃的結構復雜,需要使用高強度鋼材等優(yōu)質材料,制作工藝要求高,導致掛籃的制造成本較高。同時,掛籃的安裝和調試需要專業(yè)的設備和技術人員,增加了設備投入和人工成本。對于一些小型橋梁工程或資金有限的項目來說,較高的設備投入可能會成為采用掛籃法施工的障礙。掛籃法施工對技術要求較高。施工過程中需要精確控制掛籃的移動、定位、錨固以及混凝土的澆筑、預應力張拉等工序,任何一個環(huán)節(jié)出現問題都可能影響橋梁的施工質量和安全。這就要求施工人員具備豐富的專業(yè)知識和熟練的操作技能,能夠準確判斷和處理施工中出現的各種技術問題。然而,在實際施工中,部分施工人員的技術水平可能無法滿足要求,增加了施工風險。此外,掛籃法施工需要進行詳細的結構設計和力學分析,對設計人員的專業(yè)能力也提出了較高要求。惡劣天氣條件對掛籃法施工有較大影響。在大風、暴雨、暴雪等惡劣天氣下,掛籃的穩(wěn)定性和安全性會受到威脅,可能導致掛籃發(fā)生傾斜、晃動甚至傾覆等事故。在六級以上大風天氣中,掛籃施工必須停止作業(yè),以確保施工安全。同時,惡劣天氣還會影響混凝土的澆筑質量,如在雨中澆筑混凝土,可能會導致混凝土的水灰比發(fā)生變化,影響混凝土的強度和耐久性。因此,在采用掛籃法施工時,需要密切關注天氣變化,合理安排施工進度,以減少惡劣天氣對施工的影響。三、位山三干渠大橋工程概況3.1工程簡介位山三干渠大橋坐落于山東省聊城市,具體位于東昌府區(qū)境內。聊城地處魯西,是連接中原經濟區(qū)、省會城市群經濟圈和西部經濟隆起帶的關鍵節(jié)點城市,在區(qū)域發(fā)展格局中占據重要戰(zhàn)略地位。位山三干渠作為重要的水利灌溉設施,承擔著為周邊地區(qū)農業(yè)生產、生態(tài)補水等重要任務,是保障區(qū)域水資源合理利用和經濟社會可持續(xù)發(fā)展的生命線。位山三干渠大橋的建設,正是為了滿足日益增長的交通需求,加強區(qū)域之間的聯(lián)系,促進資源的優(yōu)化配置和經濟的協(xié)同發(fā)展。該大橋是聊城市交通基礎設施建設的重點項目,也是區(qū)域交通網絡中的關鍵節(jié)點工程。大橋全長[X]米,橋梁寬度為[X]米,采用雙向[X]車道設計,能夠有效緩解交通擁堵,提高交通運輸效率。其建設規(guī)模宏大,涉及到多個專業(yè)領域和復雜的施工工藝,對施工技術和管理水平提出了極高的要求。位山三干渠大橋采用連續(xù)箱梁結構,這種結構形式具有受力合理、整體性好、外形美觀等優(yōu)點,能夠適應不同的地質條件和交通荷載要求。連續(xù)箱梁結構通過將梁體連續(xù)布置,減少了伸縮縫的數量,降低了車輛行駛過程中的顛簸和噪聲,提高了行車的舒適性和安全性。同時,連續(xù)箱梁結構的整體性好,能夠有效抵抗各種荷載作用,增強橋梁的穩(wěn)定性和耐久性。在本工程中,連續(xù)箱梁結構的設計充分考慮了位山三干渠的水文地質條件、交通流量和荷載特點等因素,通過精確的力學計算和優(yōu)化設計,確保了橋梁結構的安全可靠。位山三干渠大橋在整個交通規(guī)劃中具有不可替代的重要作用。它是連接聊城市不同區(qū)域的交通要道,加強了城鄉(xiāng)之間的聯(lián)系,促進了區(qū)域經濟的一體化發(fā)展。大橋的建成,使得周邊地區(qū)的人員、物資流動更加便捷高效,為當地的產業(yè)發(fā)展、旅游業(yè)繁榮提供了有力的交通支撐。此外,該大橋還是區(qū)域綜合交通網絡的重要組成部分,與周邊的高速公路、鐵路、城市道路等交通設施實現了無縫對接,進一步完善了區(qū)域交通布局,提高了區(qū)域交通的通達性和便利性,對促進區(qū)域經濟社會發(fā)展具有重要的推動作用。3.2工程建設條件分析3.2.1地形地質條件位山三干渠大橋所處區(qū)域在地質構造上處于華北板塊的東南部,位于聊考斷裂帶附近。聊考斷裂帶是一條長期活動的深大斷裂,對區(qū)域的地質穩(wěn)定性和工程建設具有重要影響。該斷裂帶在歷史上曾多次發(fā)生地震活動,雖然近期相對穩(wěn)定,但潛在的地震風險依然存在,這對大橋的抗震設計和施工提出了嚴格要求。從地層分布來看,該區(qū)域主要由第四系全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)地層組成。上部為第四系全新統(tǒng)沖積層,巖性主要為粉質黏土、粉土和砂土,厚度一般在10-20米左右。這些土層的工程性質差異較大,粉質黏土具有一定的黏性和可塑性,但強度相對較低;粉土的顆粒較細,透水性較好,但抗剪強度較差,在振動荷載作用下容易發(fā)生液化;砂土的顆粒較大,透水性強,強度較高,但在飽水狀態(tài)下,其承載力會有所降低。下部為第四系上更新統(tǒng)沖積層,巖性主要為黏土、粉質黏土和砂質黏土,厚度較大,一般在30-50米左右。這些土層的工程性質相對較好,強度較高,壓縮性較低,是大橋基礎的主要持力層。該區(qū)域的不良地質現象主要有軟土、砂土液化和地面沉降等。軟土主要分布在河漫灘和低洼地帶,具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、強度低等特點,對橋梁基礎的穩(wěn)定性和沉降控制構成威脅。在橋梁基礎設計時,需要對軟土進行處理,如采用換填法、排水固結法、深層攪拌法等,以提高軟土的強度和穩(wěn)定性。砂土液化是指在地震等振動荷載作用下,飽水的砂土顆粒之間的有效應力減小,導致砂土失去抗剪強度而發(fā)生液化流動的現象。該區(qū)域部分地段的砂土在地震作用下可能會發(fā)生液化,從而影響橋梁基礎的穩(wěn)定性。為了防止砂土液化,可采取地基加固措施,如振沖碎石樁、強夯法等,提高砂土的密實度和抗液化能力。地面沉降是由于長期過量開采地下水等原因導致的地面高程下降的現象。該區(qū)域存在一定程度的地面沉降問題,這對橋梁的線形和結構安全會產生不利影響。在施工過程中,需要加強對地面沉降的監(jiān)測和控制,合理規(guī)劃地下水開采,采取回灌等措施,減緩地面沉降的速度。針對這些地形地質條件對掛籃法施工的影響,采取了一系列應對措施。在掛籃設計時,充分考慮地質條件的影響,對掛籃的結構強度和穩(wěn)定性進行加強設計。增加掛籃主桁架的桿件截面尺寸,提高其承載能力;優(yōu)化錨固系統(tǒng)的設計,確保掛籃在復雜地質條件下能夠牢固地固定在梁段上。在施工過程中,加強對地質條件的監(jiān)測和分析,及時發(fā)現潛在的地質問題,并采取相應的處理措施。采用地質雷達等先進的探測技術,對橋梁基礎下的地質情況進行詳細探測,提前發(fā)現不良地質體;在掛籃移動和混凝土澆筑過程中,實時監(jiān)測橋梁基礎的沉降和位移情況,如發(fā)現異常,及時停止施工,采取加固措施。同時,合理安排施工順序和施工進度,避免在地質條件較差的地段集中施工,減少對地質環(huán)境的擾動。3.2.2水文氣象條件位山三干渠是黃河下游的一條重要灌溉渠道,其水位變化受黃河來水、灌溉用水和降水等因素的影響。在灌溉期,由于大量引水灌溉,位山三干渠的水位會明顯下降;在非灌溉期,水位相對穩(wěn)定,但如果遇到黃河來水變化或強降水等情況,水位也會發(fā)生較大波動。據歷史資料統(tǒng)計,位山三干渠的水位年變幅一般在2-4米左右,最高水位與最低水位相差可達5米以上。這種較大的水位變化對掛籃法施工帶來了諸多挑戰(zhàn)。在掛籃設計時,需要考慮水位變化對掛籃的影響,確保掛籃在不同水位條件下都能安全穩(wěn)定地運行。設置足夠高度的掛籃支腿,使其在最低水位時也能提供穩(wěn)定的支撐;對掛籃的錨固系統(tǒng)進行特殊設計,防止在高水位時因水壓力作用導致掛籃錨固失效。在施工過程中,要密切關注水位變化情況,根據水位變化及時調整施工方案。在水位上升時,提前采取防護措施,如對掛籃的電器設備進行防水處理,避免因水浸造成設備損壞;在水位下降時,檢查掛籃支腿的支撐情況,確保其穩(wěn)定可靠。該地區(qū)屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候,四季分明,夏季高溫多雨,冬季寒冷干燥。年平均氣溫為13.5℃左右,極端最高氣溫可達40℃以上,極端最低氣溫可達-20℃以下。年平均降水量為550-650毫米左右,降水主要集中在夏季,約占全年降水量的70%以上。這種氣象條件對掛籃法施工的影響較為顯著。在高溫天氣下,混凝土的水化熱反應加快,容易導致混凝土內部溫度過高,產生裂縫。為了防止混凝土裂縫的產生,采取了一系列溫控措施。在混凝土配合比設計中,選用低熱水泥,減少水泥用量,降低水化熱;在混凝土澆筑過程中,采用冷卻水管對混凝土進行內部降溫,同時在混凝土表面覆蓋保濕材料,減少混凝土表面的溫度梯度。在低溫天氣下,混凝土的凝結時間延長,強度增長緩慢,甚至可能會遭受凍害。為了確?;炷猎诘蜏丨h(huán)境下的施工質量,采取了加熱原材料、對混凝土進行保溫養(yǎng)護等措施。對水和骨料進行加熱,提高混凝土的入模溫度;在混凝土澆筑完成后,及時用棉被、草簾等保溫材料對混凝土進行覆蓋養(yǎng)護,保持混凝土的溫度在一定范圍內。該地區(qū)風力較大,年平均風速為3-4米/秒左右,最大風速可達20米/秒以上。在掛籃法施工過程中,大風天氣會對掛籃的穩(wěn)定性和施工安全造成嚴重威脅。為了應對大風天氣,制定了詳細的應急預案。在大風來臨前,將掛籃移動到安全位置,并進行錨固加固;對掛籃上的施工材料和設備進行固定,防止被風吹落;加強對掛籃結構的檢查,確保其在大風作用下的安全性。同時,根據天氣預報提前安排施工計劃,避免在大風天氣進行掛籃的移動和混凝土澆筑等關鍵作業(yè)。3.3采用掛籃法施工的必要性與可行性3.3.1必要性分析位山三干渠大橋的連續(xù)箱梁結構對施工工藝提出了特殊要求。連續(xù)箱梁結構在施工過程中需要確保各梁段之間的連接緊密、線形順暢,以保證結構的整體性和受力性能。掛籃法施工工藝能夠適應連續(xù)箱梁結構的特點,采用分段懸臂澆筑的方式,逐段完成梁段的施工,有效避免了傳統(tǒng)施工方法在梁段連接部位容易出現的質量問題,確保了連續(xù)箱梁結構的施工質量。在梁段連接處,掛籃法施工可以通過精確控制掛籃的定位和混凝土的澆筑工藝,使相鄰梁段之間的混凝土結合緊密,減少施工縫的出現,從而提高結構的整體性和抗裂性能。位山三干渠作為重要的水利設施,其正常運行關系到周邊地區(qū)的農業(yè)灌溉、生態(tài)環(huán)境等重要方面。采用掛籃法施工,可以在不中斷位山三干渠正常運行的情況下進行橋梁建設。掛籃法施工無需在渠道內搭設大量支架,減少了對渠道水流的干擾,避免了因施工對渠道堤岸造成的破壞,有效保護了水利設施的安全和穩(wěn)定運行。這對于保障區(qū)域水資源合理利用和經濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著交通流量的不斷增長,位山三干渠大橋在建成后將承受較大的交通荷載。為了確保橋梁在長期使用過程中的安全性和耐久性,對橋梁的施工質量和結構精度提出了極高的要求。掛籃法施工工藝具有較高的施工精度和質量控制能力。在施工過程中,可以通過先進的測量儀器和監(jiān)測技術,對掛籃的變形、梁段的線形和內力等進行實時監(jiān)測和調整,確保橋梁結構的施工精度符合設計要求。同時,掛籃法施工為施工人員提供了穩(wěn)定的作業(yè)平臺,便于進行鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑等精細作業(yè),有利于保證施工質量,提高橋梁的承載能力和耐久性,滿足未來交通發(fā)展的需求。3.3.2可行性論證在技術層面,國內掛籃法施工工藝經過多年的發(fā)展和實踐,已經積累了豐富的經驗,形成了一套成熟的技術體系。位山三干渠大橋建設團隊擁有一批專業(yè)素質高、經驗豐富的技術人員,他們熟悉掛籃法施工工藝的流程和技術要點,能夠熟練運用各種先進的施工技術和設備。在掛籃設計方面,團隊可以根據大橋的具體結構特點和施工條件,運用先進的結構分析軟件進行優(yōu)化設計,確保掛籃的結構安全可靠。在施工控制方面,團隊可以利用高精度的測量儀器和自動化監(jiān)測系統(tǒng),對掛籃的變形、應力以及橋梁結構的線形、內力等參數進行實時監(jiān)測和分析,及時調整施工參數,保證施工過程的安全和質量。此外,國內相關科研機構和高校在掛籃法施工工藝方面也開展了大量的研究工作,為工程實踐提供了有力的技術支持。從經濟角度來看,雖然掛籃法施工的前期設備投入相對較大,但從整體工程成本和效益綜合考慮,具有顯著優(yōu)勢。掛籃法施工可減少大量臨時支架和大型機械設備的使用,降低了材料租賃和設備購置成本。以位山三干渠大橋為例,若采用滿堂支架法施工,需要在橋下搭設大量支架,支架材料的租賃和運輸成本高昂。而采用掛籃法施工,可節(jié)省這部分費用。同時,掛籃法施工效率高,能夠縮短施工周期,減少人工成本和管理成本。施工周期的縮短還可以使橋梁早日投入使用,提前產生經濟效益。此外,掛籃結構可重復利用,進一步降低了施工成本。通過對類似橋梁工程的成本分析,采用掛籃法施工相比傳統(tǒng)施工方法,成本可降低15%-25%左右,具有良好的經濟性。位山三干渠大橋施工現場具備實施掛籃法施工的條件。施工現場場地開闊,便于掛籃的組裝、調試和存放。施工所需的原材料和設備能夠通過便捷的交通網絡及時運輸到現場。同時,施工現場的水電供應充足,能夠滿足施工過程中的用水用電需求。在施工過程中,當地政府和相關部門給予了大力支持,為施工提供了良好的外部環(huán)境。此外,施工現場周邊的居民對工程建設表示理解和支持,減少了施工過程中的干擾因素,為掛籃法施工的順利實施提供了保障。四、位山三干渠大橋掛籃法施工工藝實施4.1施工準備4.1.1技術準備技術準備工作是位山三干渠大橋掛籃法施工的重要前提,對施工的順利開展和工程質量的保障起著關鍵作用。在項目啟動初期,組織專業(yè)技術人員對施工圖紙進行全面、深入的熟悉和研究。通過細致的圖紙會審,與設計單位進行充分溝通,及時發(fā)現并解決圖紙中存在的問題,如設計尺寸的標注錯誤、構造不合理之處以及各專業(yè)之間的沖突等。確保施工人員對橋梁的結構形式、設計要求、施工細節(jié)等有清晰、準確的理解,為后續(xù)的施工提供可靠的依據。根據位山三干渠大橋的工程特點、施工條件以及相關規(guī)范標準,精心編制施工組織設計。施工組織設計涵蓋了施工總體部署、施工進度計劃、資源配置計劃、施工方法、質量控制措施、安全保障措施、環(huán)境保護措施等多個方面。在施工總體部署中,明確了施工區(qū)域的劃分、施工順序的安排以及各施工隊伍的任務分工;施工進度計劃采用橫道圖和網絡圖相結合的方式,詳細制定了各施工階段的開始時間、結束時間以及關鍵節(jié)點的控制目標,確保施工進度的合理有序;資源配置計劃根據施工進度和工程量,準確計算了所需的人力、物力和財力資源,包括施工人員的數量和工種配置、材料和設備的種類和數量等,為施工的順利進行提供充足的資源保障;施工方法部分詳細闡述了掛籃法施工的工藝流程、操作要點和技術要求,對掛籃的設計、安裝、移動、定位,混凝土的澆筑、振搗、養(yǎng)護,預應力張拉的工藝和控制要點等進行了全面的說明;質量控制措施制定了嚴格的質量標準和檢驗制度,明確了各工序的質量控制要點和檢驗方法,確保施工質量符合設計和規(guī)范要求;安全保障措施針對掛籃法施工過程中可能存在的安全風險,制定了相應的安全防護措施和應急預案,加強對施工人員的安全教育培訓,提高安全意識和自我保護能力;環(huán)境保護措施提出了減少施工對周邊環(huán)境影響的具體措施,如施工揚塵、噪聲、廢水、固體廢棄物的控制和處理措施等,實現文明施工和綠色施工。技術交底是將施工技術要求和質量標準傳達給每一位施工人員的重要環(huán)節(jié)。在施工前,由技術負責人向施工管理人員、班組長和一線施工人員進行詳細的技術交底。技術交底采用書面交底和現場講解相結合的方式,確保施工人員對施工工藝、技術要求、質量標準、安全注意事項等有深入的理解和掌握。書面交底內容包括施工圖紙的解讀、施工方法的說明、質量標準的要求、安全操作規(guī)程的規(guī)定等,要求施工人員簽字確認,以明確責任?,F場講解則通過實際操作演示、實物展示等方式,讓施工人員更加直觀地了解施工過程中的關鍵環(huán)節(jié)和操作要點,提高施工人員的實際操作能力。為了確保位山三干渠大橋在施工過程中的結構安全和施工質量,開展施工監(jiān)測方案設計。施工監(jiān)測方案明確了監(jiān)測項目、監(jiān)測方法、監(jiān)測頻率和預警值等內容。監(jiān)測項目主要包括掛籃的變形、應力,橋梁結構的線形、內力,以及溫度、濕度等環(huán)境因素。掛籃變形監(jiān)測采用全站儀和水準儀進行測量,通過在掛籃上設置觀測點,定期測量觀測點的坐標和高程變化,實時掌握掛籃的變形情況;應力監(jiān)測采用應力傳感器進行測量,將應力傳感器安裝在掛籃的關鍵部位和橋梁結構的受力較大部位,實時采集應力數據,分析結構的受力狀態(tài);橋梁結構線形監(jiān)測采用全站儀和水準儀進行測量,通過測量橋梁各控制點的坐標和高程,繪制橋梁的線形曲線,與設計線形進行對比,及時調整施工參數,確保橋梁線形符合設計要求;內力監(jiān)測采用應變片和壓力傳感器進行測量,通過測量結構內部的應變和壓力,計算結構的內力,評估結構的承載能力;溫度和濕度監(jiān)測采用溫濕度傳感器進行測量,實時監(jiān)測施工現場的溫濕度變化,分析溫濕度對結構變形和內力的影響。監(jiān)測頻率根據施工階段和結構狀態(tài)進行合理設置,在掛籃安裝、移動、混凝土澆筑、預應力張拉等關鍵施工階段,增加監(jiān)測頻率,確保及時發(fā)現問題并采取相應的措施。預警值根據設計要求和相關規(guī)范標準進行確定,當監(jiān)測數據超過預警值時,立即啟動應急預案,采取有效的措施進行處理,確保施工安全和質量。4.1.2材料與設備準備材料與設備的充分準備是位山三干渠大橋掛籃法施工順利進行的重要保障。在材料準備方面,根據施工設計和工程量計算,精確確定所需材料的種類、規(guī)格和數量。掛籃材料的選擇至關重要,主桁架選用Q345高強度鋼材,這種鋼材具有較高的強度和良好的韌性,能夠滿足掛籃在施工過程中承受各種荷載的要求。Q345鋼材的屈服強度為345MPa,抗拉強度為470-630MPa,伸長率不小于21%,其各項性能指標均符合國家標準和設計要求。錨固系統(tǒng)采用精軋螺紋鋼筋和高強度螺栓,精軋螺紋鋼筋具有強度高、錨固性能好的特點,高強度螺栓能夠確保連接的可靠性。行走系統(tǒng)的軌道采用特制的鋼軌,具有較高的耐磨性和穩(wěn)定性;行走臺車采用優(yōu)質鋼材制作,配備高精度的滾輪,確保掛籃移動順暢。模板系統(tǒng)的底模、側模和內模采用鋼模板,鋼模板具有強度高、剛度大、表面平整度好的優(yōu)點,能夠保證混凝土澆筑的質量。在采購過程中,嚴格篩選供應商,選擇信譽良好、產品質量可靠的供應商進行合作。對采購的材料進行嚴格的質量檢驗,每批材料進場時,均要求供應商提供產品質量證明文件,并按照相關標準進行抽樣檢驗。對鋼材的化學成分、力學性能進行檢測,對模板的尺寸精度、表面平整度進行檢查,確保材料質量符合設計和規(guī)范要求。對不合格的材料堅決予以退貨,嚴禁用于工程施工。施工設備的準備同樣不可或缺。起重設備是掛籃安裝和材料吊運的關鍵設備,選用兩臺50噸的汽車吊,其起吊高度和起吊重量能夠滿足位山三干渠大橋掛籃安裝和施工材料吊運的需求。汽車吊具有機動性好、操作靈活的特點,能夠在施工現場快速移動,準確地將掛籃部件和施工材料吊運到指定位置。混凝土澆筑設備采用混凝土輸送泵,型號為HBT60,其輸送能力為60立方米/小時,能夠滿足混凝土澆筑的連續(xù)性和速度要求?;炷凛斔捅门鋫渥銐蜷L度的輸送管道,確?;炷聊軌蝽樌斔偷綕仓课弧nA應力張拉設備采用智能張拉系統(tǒng),包括千斤頂、油泵和智能控制系統(tǒng)。千斤頂的型號為YCW250B,公稱張拉力為250噸,行程為200毫米,能夠滿足位山三干渠大橋預應力張拉的要求。智能控制系統(tǒng)能夠精確控制張拉力和伸長量,實現預應力張拉的自動化和智能化,提高張拉精度和施工效率。在設備進場前,對設備進行全面的檢查和調試,確保設備性能良好,運行可靠。對汽車吊的起吊性能、制動系統(tǒng)、安全保護裝置進行檢查和測試;對混凝土輸送泵的泵送能力、管道密封性進行檢查和調試;對預應力張拉設備的張拉力精度、伸長量測量精度進行校準和調試。同時,建立設備臺賬,記錄設備的型號、規(guī)格、購置時間、使用情況、維護保養(yǎng)記錄等信息,定期對設備進行維護保養(yǎng),確保設備在施工過程中始終處于良好的運行狀態(tài)。4.1.3現場準備現場準備工作是為位山三干渠大橋掛籃法施工創(chuàng)造良好施工條件的重要環(huán)節(jié)。在施工現場,首先進行場地平整工作。對施工區(qū)域內的雜物、障礙物進行清理,確保施工場地開闊、平坦。對于地勢較低的區(qū)域,采用土方回填的方式進行平整,回填土選用符合要求的土料,并進行分層壓實,確?;靥钔恋拿軐嵍群推秸取龅仄秸?,進行臨時設施的搭建。搭建臨時辦公區(qū),為施工管理人員提供辦公場所,配備必要的辦公設備和通訊設施,確保辦公環(huán)境舒適、便捷。搭建臨時生活區(qū),為施工人員提供住宿、餐飲、娛樂等生活設施,保障施工人員的基本生活需求。臨時生活區(qū)設置合理,宿舍采用彩鋼板房,通風良好,床鋪整潔;食堂采用磚混結構,配備齊全的炊事設備和餐具,確保飲食衛(wèi)生安全;娛樂設施包括電視、乒乓球桌等,豐富施工人員的業(yè)余生活。搭建材料堆放區(qū)和機械設備停放區(qū),材料堆放區(qū)按照材料的種類、規(guī)格進行分類堆放,設置明顯的標識牌,便于材料的管理和取用。對鋼材、模板等材料進行墊高存放,防止受潮生銹;對水泥等易受潮的材料進行密封存放,并做好防潮措施。機械設備停放區(qū)設置在安全、平坦的位置,對設備進行定期維護保養(yǎng),確保設備的正常運行。施工便道的修筑是保障施工物資運輸和機械設備通行的重要條件。根據施工現場的地形和交通情況,修筑臨時施工便道。施工便道采用泥結碎石路面,寬度為6米,能夠滿足兩輛大型車輛并行的要求。便道兩側設置排水溝,確保雨水能夠及時排出,避免便道積水。施工便道與既有道路進行合理連接,確保施工物資能夠順利運輸到施工現場。在施工便道的路口和危險路段設置警示標志,提醒車輛和行人注意安全。同時,定期對施工便道進行維護和保養(yǎng),對路面的坑洼進行填平,對損壞的路段進行修復,確保施工便道的暢通。在施工現場周圍設置圍擋,圍擋采用彩鋼板制作,高度為2米,圍擋表面設置安全宣傳標語和警示標志,既保證了施工現場的安全,又起到了良好的宣傳作用。在施工現場入口處設置門禁系統(tǒng),對進出施工現場的人員和車輛進行管理,確保施工現場的秩序和安全。4.2掛籃設計與加工4.2.1掛籃設計原則與依據掛籃設計遵循一系列關鍵原則,以確保其在橋梁施工中安全、高效地運行。安全可靠是掛籃設計的首要原則,在整個施工過程中,掛籃需承受梁段自重、施工荷載、風荷載等各種復雜外力作用。為保證安全,在結構設計時,通過精確的力學計算,充分考慮各種可能的荷載組合情況,使掛籃結構具備足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。以位山三干渠大橋為例,在計算掛籃主桁架的強度時,運用結構力學和材料力學原理,對主桁架在混凝土澆筑、掛籃行走等不同工況下的受力進行詳細分析,確保主桁架各桿件的應力水平在材料的許用應力范圍內,避免出現桿件斷裂等安全事故。同時,對掛籃的整體穩(wěn)定性進行分析,考慮掛籃在偏心荷載、風荷載等作用下的抗傾覆能力,設置可靠的錨固系統(tǒng)和抗風措施,確保掛籃在施工過程中不會發(fā)生傾覆和滑移等危險情況。結構輕巧是掛籃設計的重要原則之一。掛籃自身重量過大不僅會增加施工成本,還會對已澆筑梁段產生較大的附加荷載,影響梁段的施工質量和結構安全。因此,在設計過程中,通過優(yōu)化結構形式和選擇合適的材料,盡量減輕掛籃的自重。采用合理的桁架結構形式,減少不必要的構件和連接節(jié)點,提高結構的受力效率。在材料選擇上,選用高強度、輕質的材料,如Q345高強度鋼材,其強度高,能夠滿足掛籃的受力要求,同時相對密度較小,可有效減輕掛籃自重。操作方便原則旨在提高施工效率和降低施工難度。掛籃的設計應便于現場安裝、拆卸、移動和調整,各部件之間的連接方式應簡單可靠,易于操作。在掛籃的行走機構設計上,采用液壓驅動或電動驅動方式,通過精確控制驅動裝置,實現掛籃的平穩(wěn)、準確移動。同時,設置清晰的操作指示和安全警示標識,方便施工人員操作,減少誤操作的風險。此外,掛籃的工作平臺和模板系統(tǒng)應便于施工人員進行鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑等作業(yè),提供良好的施工條件。掛籃設計依據相關的規(guī)范和標準進行,以確保設計的合法性和規(guī)范性?!豆窐蚝┕ぜ夹g規(guī)范》(JTG/T3650-2020)是掛籃設計的重要依據之一,該規(guī)范對掛籃的設計、制作、安裝、使用和拆除等各個環(huán)節(jié)都做出了詳細的規(guī)定。在掛籃的結構設計方面,規(guī)范明確了掛籃各部分結構的最小尺寸、材料的選用標準、連接方式的要求等;在施工過程控制方面,規(guī)范規(guī)定了掛籃的移動速度、定位精度、混凝土澆筑順序和方法等?!朵摻Y構設計標準》(GB50017-2017)也是掛籃設計的重要參考標準,它為掛籃鋼結構的設計提供了理論依據和技術指導。在材料的力學性能指標、結構的強度和穩(wěn)定性計算方法、焊接和螺栓連接的設計要求等方面,該標準都有詳細的規(guī)定,確保掛籃鋼結構的設計符合安全和經濟的要求。此外,位山三干渠大橋的設計圖紙和相關技術文件也是掛籃設計的直接依據,掛籃的設計需嚴格按照橋梁的結構特點、施工要求和設計參數進行,確保掛籃與橋梁工程的整體要求相匹配。4.2.2掛籃結構設計位山三干渠大橋掛籃的主桁架形式采用菱形結構,這種結構形式具有諸多優(yōu)勢。菱形主桁架的桿件受力明確,主要承受軸向力,能夠充分發(fā)揮材料的力學性能,提高結構的承載能力。在混凝土澆筑過程中,主桁架主要承受梁段的自重和施工荷載,通過合理的結構布置和桿件設計,將這些荷載有效地傳遞到錨固系統(tǒng)和已澆筑梁段上。同時,菱形主桁架的結構相對簡單,制作和安裝方便,可降低施工難度和成本。在現場拼裝時,施工人員能夠快速、準確地完成主桁架的組裝,提高施工效率。此外,菱形主桁架的穩(wěn)定性好,在風荷載和其他水平荷載作用下,能夠保持良好的結構性能,確保掛籃在施工過程中的安全。錨固方式是掛籃結構設計的關鍵環(huán)節(jié)之一。位山三干渠大橋掛籃采用豎向精軋螺紋鋼筋與預埋鋼板相結合的錨固方式。在已澆筑梁段的頂板和腹板中預埋鋼板,將精軋螺紋鋼筋穿過預埋鋼板上的預留孔,然后通過螺母將鋼筋與預埋鋼板緊固連接,實現掛籃與已澆筑梁段的可靠錨固。這種錨固方式具有錨固力大、可靠性高的特點,能夠有效地抵抗掛籃在施工過程中產生的豎向力、水平力和傾覆力矩。精軋螺紋鋼筋具有較高的強度和良好的錨固性能,能夠提供足夠的錨固力;預埋鋼板與梁段混凝土緊密結合,增強了錨固的可靠性。在掛籃的行走和混凝土澆筑過程中,通過定期檢查錨固系統(tǒng)的緊固情況,確保錨固力始終滿足設計要求,防止掛籃發(fā)生位移和傾覆等事故。行走機構是掛籃實現移動功能的重要組成部分。位山三干渠大橋掛籃的行走機構采用軌道式行走方式,由軌道、行走臺車和驅動裝置組成。軌道采用特制的鋼軌,鋪設在已澆筑梁段的頂面,為行走臺車提供運行軌道。行走臺車通過滾輪與軌道接觸,在驅動裝置的作用下實現掛籃的移動。驅動裝置采用液壓千斤頂,通過液壓系統(tǒng)的控制,能夠精確地調整千斤頂的行程和推力,實現掛籃的平穩(wěn)、準確移動。在掛籃行走前,對軌道進行檢查和調整,確保軌道的平整度和順直度符合要求;對行走臺車的滾輪進行潤滑和檢查,確保其轉動靈活。在行走過程中,密切關注掛籃的移動情況,及時調整驅動裝置的參數,防止掛籃發(fā)生傾斜、晃動等異常情況。同時,設置限位裝置和制動裝置,在掛籃到達指定位置時,能夠及時停止移動,并確保掛籃在停止狀態(tài)下的穩(wěn)定性。4.2.3掛籃加工與驗收掛籃的加工工藝直接影響其質量和性能。在加工過程中,嚴格控制各部件的加工精度和質量。主桁架的桿件采用數控切割設備進行下料,確保桿件的尺寸精度和切口質量。采用先進的焊接工藝進行桿件的連接,如二氧化碳氣體保護焊,這種焊接方法具有焊接質量高、變形小的優(yōu)點。在焊接過程中,嚴格控制焊接電流、電壓和焊接速度等參數,確保焊縫的強度和密封性。對焊縫進行探傷檢測,采用超聲波探傷或射線探傷等方法,確保焊縫內部無裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。對于重要的連接部位,如主桁架與錨固系統(tǒng)的連接節(jié)點,采用高強度螺栓連接,并對螺栓的預緊力進行嚴格控制,通過扭矩扳手按照規(guī)定的扭矩值進行緊固,確保連接的可靠性。為確保掛籃加工質量,制定了嚴格的質量控制措施。建立完善的質量管理體系,明確各加工環(huán)節(jié)的質量責任人和質量檢驗標準。在原材料進場時,對鋼材、螺栓等原材料進行嚴格的檢驗,檢查其質量證明文件和外觀質量,對不符合要求的原材料堅決予以退貨。在加工過程中,加強對各工序的質量檢驗,實行“三檢制”,即自檢、互檢和專檢。施工人員在完成每一道工序后,首先進行自檢,檢查本工序的加工質量是否符合要求;然后由同班組的其他施工人員進行互檢,相互監(jiān)督和檢查;最后由專職質檢員進行專檢,對加工質量進行全面檢查和驗收。對不合格的工序,及時進行返工處理,確保每一道工序的質量都符合標準。同時,定期對加工設備進行維護和保養(yǎng),確保設備的精度和性能穩(wěn)定,為加工質量提供保障。掛籃加工完成后,依據相關標準和設計要求進行驗收。外觀檢查是驗收的重要內容之一,檢查掛籃各部件的表面是否平整、光滑,有無明顯的劃痕、凹陷、變形等缺陷。焊縫的外觀質量也需重點檢查,焊縫應均勻、飽滿,無咬邊、氣孔、裂紋等缺陷。尺寸精度檢查是驗收的關鍵環(huán)節(jié),采用全站儀、水準儀、鋼尺等測量工具,對掛籃各部件的尺寸進行精確測量,包括主桁架的長度、寬度、高度,行走軌道的間距,模板的尺寸等。將測量結果與設計圖紙進行對比,確保各部件的尺寸偏差在允許范圍內。對于關鍵尺寸,如主桁架的桿件長度和截面尺寸,其偏差應控制在極小范圍內,以保證掛籃的結構性能。力學性能測試是驗收的核心內容,通過對掛籃進行加載試驗,檢驗其承載能力、剛度和穩(wěn)定性是否滿足設計要求。加載試驗采用分級加載的方式,模擬掛籃在施工過程中可能承受的各種荷載工況,如混凝土澆筑時的最大荷載、掛籃行走時的動荷載等。在加載過程中,利用傳感器對掛籃各部位的應力和變形進行實時監(jiān)測,當荷載達到設計荷載的1.2倍時,掛籃應無明顯的變形和損壞,各部位的應力和變形均在設計允許范圍內,表明掛籃的力學性能符合要求。只有通過全面驗收的掛籃,才能投入到位山三干渠大橋的施工中,確保施工的安全和質量。4.3掛籃安裝與調試4.3.1掛籃安裝流程在掛籃安裝前,需在已澆筑的0號塊頂面上精確測量并放出掛籃行走軌道的軸線位置。在測量過程中,使用全站儀等高精度測量儀器,確保軸線定位誤差控制在極小范圍內,一般要求平面位置誤差不超過±5mm。根據測量放線結果,安裝軌道墊梁,軌道墊梁下采用水泥砂漿進行找平處理,確保墊梁頂面的平整度。在找平過程中,使用水平儀進行測量,保證墊梁頂面高差不超過±2mm。安裝行走軌道時,需精確設置一組中兩根軌道間距及兩組軌道間距,確保主桁的間距符合設計要求,軌道間距誤差應控制在±3mm以內。軌道安裝要保證順直,軌道頂面保持水平,軌道的高差不大于5mm。軌道縱向接長采用腹板處連接鋼板、螺栓連接,嚴禁用電焊焊接接長,以確保軌道連接的可靠性和穩(wěn)定性。利用箱梁豎向精軋螺紋鋼把軌道壓緊,在軌道頂面錨固處設置小壓橫梁、螺母和墊板,確保軌道在施工過程中不會發(fā)生位移。采用兩臺50噸汽車吊進行主桁架的吊裝作業(yè)。在吊裝前,對汽車吊的各項性能進行全面檢查,包括起吊能力、制動系統(tǒng)、安全保護裝置等,確保其處于良好的工作狀態(tài)。在主桁架的起吊過程中,保持起吊速度均勻、平穩(wěn),避免主桁架發(fā)生晃動和碰撞。當主桁架吊運至安裝位置時,通過人工輔助進行精確對位,然后使用高強度螺栓將主桁架與軌道上的行走臺車進行連接,連接過程中嚴格按照規(guī)定的扭矩值進行緊固,確保連接牢固可靠。在主桁架安裝完成后,及時安裝臨時支撐,對主桁架進行臨時固定,防止其發(fā)生傾斜和倒塌。臨時支撐采用鋼管或型鋼制作,支撐位置應合理選擇,確保能夠有效支撐主桁架的重量。在主桁架安裝完成后,安裝后錨固系統(tǒng)。后錨固系統(tǒng)采用豎向精軋螺紋鋼筋與預埋鋼板相結合的方式,在已澆筑梁段的頂板和腹板中預埋鋼板,將精軋螺紋鋼筋穿過預埋鋼板上的預留孔,然后通過螺母將鋼筋與預埋鋼板緊固連接。在安裝過程中,確保精軋螺紋鋼筋的垂直度和預埋鋼板的位置準確,鋼筋的垂直度偏差不超過±1%,預埋鋼板的平面位置偏差不超過±5mm。同時,對錨固系統(tǒng)進行嚴格的質量檢查,檢查螺母的緊固情況、鋼筋的錨固長度等,確保錨固系統(tǒng)的可靠性。安裝前橫梁時,先將前橫梁吊運至安裝位置,然后使用精軋螺紋鋼和扁擔梁與主桁架進行錨固連接。在連接過程中,調整前橫梁的位置和高程,使其符合設計要求,前橫梁的高程偏差不超過±5mm。安裝中橫梁和后橫梁時,同樣使用預埋好的精扎螺紋鋼和扁擔梁把橫梁與貝雷架、滑軌及混凝土錨固在一起,確保橫梁的安裝牢固可靠。安裝底模系統(tǒng)時,先在地面將底模的各部件進行組裝,形成整體框架。使用兩臺汽車吊將組裝好的底模整體吊運至掛籃下方,通過底模吊帶將底模與前橫梁和后橫梁進行連接。在連接過程中,調整底模的位置和高程,使其與已澆筑梁段的底面平齊,底模的平面位置偏差不超過±5mm,高程偏差不超過±3mm。同時,檢查底模的平整度和密封性,確保在混凝土澆筑過程中不會出現漏漿現象。安裝側模系統(tǒng)時,先將側模在地面進行組裝,然后使用汽車吊將側模吊運至掛籃兩側。通過側模吊帶和支撐系統(tǒng)將側模與掛籃進行連接,調整側模的位置和垂直度,使其符合設計要求,側模的垂直度偏差不超過±2mm。安裝內模系統(tǒng)時,根據箱梁的內部尺寸和結構特點,在地面將內模組裝成合適的單元,然后使用小型吊運設備將內模單元吊運至箱梁內部進行安裝。在安裝過程中,調整內模的位置和尺寸,確保內模與箱梁的內部結構相匹配。在掛籃各部件安裝完成后,安裝工作平臺和防護設施。工作平臺采用型鋼和腳手板搭建而成,在主桁架和橫梁上設置支撐點,將工作平臺固定牢固。防護設施包括防護欄桿、安全網等,防護欄桿的高度不低于1.2米,在欄桿上設置明顯的警示標志。安全網采用密目式安全網,將掛籃周圍全部封閉,防止施工人員和物體墜落。在安裝完成后,對工作平臺和防護設施進行全面檢查,確保其牢固可靠,符合安全要求。4.3.2安裝注意事項在掛籃安裝過程中,安全問題至關重要。所有施工人員必須正確佩戴安全帽、安全帶等個人安全防護用品,在高處作業(yè)時,安全帶應高掛低用,嚴禁低掛高用。在掛籃安裝現場設置明顯的安全警示標志,如“高處作業(yè),注意安全”“嚴禁拋物”等,提醒施工人員注意安全。對吊裝作業(yè)區(qū)域進行嚴格的警戒,設置警戒線,嚴禁無關人員進入。在吊裝作業(yè)前,對吊裝設備進行全面檢查,確保設備性能良好,安全保護裝置齊全有效。在吊裝過程中,由專人負責指揮,信號明確,確保吊裝作業(yè)的安全進行。在掛籃安裝過程中,如遇六級以上大風、暴雨等惡劣天氣,應立即停止作業(yè),采取相應的防護措施,如對已安裝的部件進行加固,將施工人員撤離到安全地帶等。質量控制是掛籃安裝的關鍵環(huán)節(jié)。在掛籃安裝前,對所有的構配件進行嚴格的質量檢查,檢查其外觀質量、尺寸精度、材料性能等是否符合設計要求。對有缺陷的構配件,及時進行修復或更換,嚴禁使用不合格的構配件。在掛籃安裝過程中,嚴格按照設計圖紙和施工方案進行操作,確保各部件的安裝位置、連接方式、緊固程度等符合要求。對主桁架的安裝,要保證其垂直度和平面位置的準確性,主桁架的垂直度偏差不超過±1%,平面位置偏差不超過±5mm。對錨固系統(tǒng)的安裝,要確保錨固鋼筋的長度、直徑、錨固深度等符合設計要求,錨固螺母要緊固可靠,防止出現松動現象。在掛籃安裝完成后,對掛籃的整體結構進行全面檢查,檢查掛籃的穩(wěn)定性、剛度、承載能力等是否符合設計要求。通過測量掛籃各部位的變形情況、檢查連接部位的可靠性等方式,對掛籃的質量進行評估。對不符合質量要求的部位,及時進行整改,確保掛籃的質量符合施工要求。在掛籃安裝過程中,可能會遇到一些常見問題。如在軌道安裝過程中,可能會出現軌道不平整、軌道間距偏差過大等問題。對于軌道不平整的問題,可通過重新調整軌道墊梁的高度,使用水泥砂漿進行二次找平來解決;對于軌道間距偏差過大的問題,可通過調整軌道連接鋼板的位置,重新緊固螺栓來進行調整。在主桁架安裝過程中,可能會出現主桁架傾斜、連接螺栓松動等問題。對于主桁架傾斜的問題,可通過增加臨時支撐,調整支撐位置和角度來進行糾正;對于連接螺栓松動的問題,可使用扭矩扳手按照規(guī)定的扭矩值進行緊固,同時檢查螺栓和螺母是否有損壞,如有損壞及時進行更換。在掛籃調試過程中,可能會出現掛籃行走不順暢、模板變形等問題。對于掛籃行走不順暢的問題,可檢查行走軌道是否有雜物、行走臺車的滾輪是否轉動靈活、驅動裝置是否正常工作等,針對具體問題進行清理、維修或更換;對于模板變形的問題,可檢查模板的支撐系統(tǒng)是否牢固、模板的連接部位是否松動,對支撐系統(tǒng)進行加固,對連接部位進行緊固,同時對變形的模板進行修復或更換。4.3.3掛籃調試與預壓掛籃調試是確保掛籃正常運行的重要步驟。在掛籃安裝完成后,對掛籃的行走系統(tǒng)進行調試。啟動行走系統(tǒng)的驅動裝置,使掛籃在軌道上緩慢移動,檢查行走過程中掛籃是否平穩(wěn),有無晃動、卡頓等異?,F象。觀察行走臺車的滾輪與軌道的接觸情況,確保滾輪轉動靈活,無脫軌現象。測量掛籃在行走過程中的位移和速度,檢查其是否符合設計要求,行走位移偏差不超過±5mm,行走速度偏差不超過設計速度的±10%。對掛籃的模板系統(tǒng)進行調試,檢查模板的安裝是否牢固,各模板之間的拼接是否緊密,有無漏漿現象。調整模板的位置和高程,使其符合設計要求,模板的平面位置偏差不超過±5mm,高程偏差不超過±3mm。對掛籃的錨固系統(tǒng)進行檢查,確保錨固鋼筋和螺栓緊固可靠,無松動現象。掛籃預壓的主要目的是檢驗掛籃的承載能力和穩(wěn)定性,消除掛籃的非彈性變形,獲取掛籃在不同荷載作用下的彈性變形數據,為后續(xù)梁段的施工提供參數依據。采用砂袋作為預壓荷載,根據掛籃在施工過程中可能承受的最大荷載,按照1.2倍的荷載系數進行加載。在加載前,對砂袋進行稱重,確保每個砂袋的重量準確一致,誤差控制在±5kg以內。在掛籃上按照梁段的實際荷載分布情況布置砂袋,模擬施工過程中掛籃的受力狀態(tài)。加載過程按照分級加載的方式進行,一般分為三級加載,分別加載至設計荷載的50%、80%和120%。在每級加載完成后,靜置1-2小時,待掛籃變形穩(wěn)定后,使用全站儀和水準儀對掛籃的變形情況進行測量。測量掛籃主桁架的撓度、底模的沉降、側模的位移等參數,并做好記錄。在加載至設計荷載的120%后,持續(xù)觀測24小時,確保掛籃的變形穩(wěn)定,無異常情況發(fā)生。卸載過程也按照分級卸載的方式進行,分別卸載至設計荷載的80%、50%和0%。在每級卸載完成后,同樣對掛籃的變形情況進行測量,觀察掛籃的回彈情況。通過對加載和卸載過程中掛籃變形數據的分析,計算掛籃的非彈性變形和彈性變形。根據計算結果,對掛籃的變形情況進行評估,判斷掛籃是否滿足施工要求。如果掛籃的變形超過設計允許范圍,分析原因并采取相應的措施進行調整,如加強掛籃的結構強度、調整錨固系統(tǒng)等。在掛籃預壓完成后,根據預壓獲得的彈性變形數據,對后續(xù)梁段的施工預拱度進行調整,確保梁段在施工過程中的線形符合設計要求。4.4鋼筋混凝土施工4.4.1鋼筋加工與安裝鋼筋在加工前,需對其表面進行清理,去除油污、鐵銹等雜質,確保鋼筋表面潔凈,以保證鋼筋與混凝土之間的粘結力。采用鋼筋切斷機進行鋼筋下料,根據設計圖紙要求的長度和數量進行精確切割,確保下料長度誤差控制在±10mm以內。對于需要彎曲的鋼筋,使用鋼筋彎曲機進行加工,嚴格按照設計的彎曲角度和半徑進行操作,確保鋼筋的彎曲質量。如在加工箍筋時,其彎鉤角度應不小于135°,彎鉤平直部分長度不小于箍筋直徑的10倍。鋼筋連接方式主要有焊接和機械連接兩種。對于直徑大于等于22mm的鋼筋,優(yōu)先采用機械連接,如直螺紋套筒連接。直螺紋套筒連接具有連接強度高、施工速度快、受環(huán)境影響小等優(yōu)點。在連接前,需對鋼筋端部進行打磨和清理,確保鋼筋端部平整、無銹蝕。將加工好的直螺紋鋼筋與套筒進行連接時,使用扭矩扳手按照規(guī)定的扭矩值進行擰緊,確保連接牢固可靠。對于直徑小于22mm的鋼筋,可采用焊接連接,如閃光對焊、電弧焊等。閃光對焊適用于鋼筋的對接連接,通過強大的電流使鋼筋端部迅速加熱并熔化,然后施加頂鍛力使鋼筋連接在一起。在進行閃光對焊時,需嚴格控制焊接參數,如焊接電流、焊接時間、頂鍛力等,確保焊接接頭的質量。電弧焊適用于鋼筋的搭接連接和幫條連接,在焊接過程中,要保證焊縫的長度、寬度和厚度符合設計要求,焊縫表面應平整、無裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。在鋼筋安裝過程中,先在底模上按照設計要求的間距彈出鋼筋位置線,然后進行鋼筋的綁扎。底層鋼筋綁扎完成后,安裝預應力管道,預應力管道采用金屬波紋管,安裝時要確保其位置準確、固定牢固,防止在混凝土澆筑過程中發(fā)生位移和變形。預應力管道安裝完成后,再綁扎上層鋼筋。鋼筋的交叉點應采用鐵絲進行綁扎,綁扎絲頭應朝向混凝土內部,避免外露銹蝕。在鋼筋安裝過程中,要注意鋼筋的保護層厚度控制,采用預制的混凝土墊塊或塑料墊塊,按照一定的間距放置在鋼筋與模板之間,確保鋼筋的保護層厚度符合設計要求,誤差控制在±5mm以內。同時,要確保鋼筋的間距均勻,符合設計圖紙的要求,鋼筋間距誤差控制在±20mm以內。4.4.2模板安裝與拆除模板安裝前,對模板表面進行清理和打磨,去除表面的污垢和銹跡,然后涂刷脫模劑,確保脫模劑涂刷均勻,無漏刷現象。脫模劑的選擇應符合環(huán)保要求,且不影響混凝土的外觀質量。在安裝底模時,先將底模吊運至掛籃下方,通過底模吊帶將底模與前橫梁和后橫梁進行連接。調整底模的位置和高程,使其與已澆筑梁段的底面平齊,底模的平面位置偏差不超過±5mm,高程偏差不超過±3mm。同時,檢查底模的平整度和密封性,確保在混凝土澆筑過程中不會出現漏漿現象。安裝側模時,先將側模在地面進行組裝,然后使用汽車吊將側模吊運至掛籃兩側。通過側模吊帶和支撐系統(tǒng)將側模與掛籃進行連接,調整側模的位置和垂直度,使其符合設計要求,側模的垂直度偏差不超過±2mm。側模與底模之間的拼接縫要嚴密,采用密封條或密封膠進行密封處理,防止漏漿。安裝內模時,根據箱梁的內部尺寸和結構特點,在地面將內模組裝成合適的單元,然后使用小型吊運設備將內模單元吊運至箱梁內部進行安裝。在安裝過程中,調整內模的位置和尺寸,確保內模與箱梁的內部結構相匹配。內模與側模之間要設置足夠的支撐,以保證內模在混凝土澆筑過程中的穩(wěn)定性。模板固定采用多種方式相結合,確保模板在混凝土澆筑過程中不會發(fā)生位移和變形。底模通過吊帶與前橫梁和后橫梁連接,吊帶采用高強度的精軋螺紋鋼筋,在連接部位設置墊板和螺母,確保連接牢固可靠。側模通過側模吊帶和支撐系統(tǒng)與掛籃連接,側模吊帶采用鋼絲繩或精軋螺紋鋼筋,支撐系統(tǒng)采用鋼管或型鋼,在側模與支撐系統(tǒng)之間設置調節(jié)裝置,便于調整側模的位置和垂直度。內模通過支撐系統(tǒng)與側模和底模連接,支撐系統(tǒng)采用鋼管或木方,在支撐系統(tǒng)與內模之間設置頂托和底托,便于調整內模的高度和位置。在模板固定過程中,要確保各連接部位的緊固程度,定期檢查模板的固定情況,如發(fā)現松動及時進行加固。模板拆除的時機根據混凝土的強度來確定。在混凝土澆筑完成后,通過現場留置的同條件養(yǎng)護試件進行抗壓強度試驗,當混凝土強度達到設計強度的75%以上時,方可拆除側模。拆除側模時,先拆除側模與底模和內模之間的連接螺栓和支撐,然后使用小型吊車或人工將側模緩慢吊離梁體,在拆除過程中要注意保護梁體混凝土表面,避免碰撞和損傷。當混凝土強度達到設計強度的100%以上時,方可拆除底模和內模。拆除底模和內模時,先拆除底模和內模與掛籃之間的連接吊帶和支撐,然后使用吊車將底模和內模整體吊離梁體。在拆除過程中,要按照先拆除內模,后拆除底模的順序進行,確保拆除過程的安全和穩(wěn)定。拆除后的模板要及時進行清理、維修和保養(yǎng),分類存放,以便下次使用。4.4.3混凝土澆筑與養(yǎng)護混凝土配合比設計根據位山三干渠大橋的設計要求、施工工藝和原材料性能等因素進行。選用強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥,水泥的各項性能指標符合國家標準。細骨料采用級配良好的中砂,其含泥量不超過3%,泥塊含量不超過1%。粗骨料采用粒徑為5-25mm的連續(xù)級配碎石,其針片狀顆粒含量不超過15%,含泥量不超過1%,泥塊含量不超過0.5%。外加劑選用高效減水劑和緩凝劑,高效減水劑能夠減少混凝土的用水量,提高混凝土的強度和耐久性;緩凝劑能夠延長混凝土的凝結時間,滿足混凝土的澆筑和振搗要求。根據混凝土的設計強度等級、耐久性要求和施工工藝,通過試驗確定水泥、砂、石、水和外加劑的最佳配合比例,確保混凝土的工作性能和力學性能符合設計要求。如設計強度等級為C50的混凝土,其配合比為水泥:砂:石:水:外加劑=450:650:1100:180:5(kg/m3),該配合比下的混凝土坍落度控制在180-220mm之間,能夠滿足掛籃法施工的要求?;炷翝仓捎梅謱?、對稱的方法進行。在澆筑前,對模板、鋼筋、預應力管道等進行全面檢查,確保其符合設計要求。先從梁段的一端開始澆筑,按照分層厚度30-50cm進行分層澆筑,每層澆筑完成后,及時進行振搗,確?;炷恋拿軐嵍取T谡駬v過程中,使用插入式振搗器,振搗器的移動間距不超過其作用半徑的1.5倍,振搗時間以混凝土表面不再出現氣泡、泛漿為準。在澆筑腹板時,為防止混凝土發(fā)生離析,在腹板內設置串筒,使混凝土通過串筒下落至澆筑部位。在澆筑頂板時,控制好混凝土的頂面高程和平整度,在混凝土初凝前,使用平板振搗器進行振搗,并進行收面處理,確保頂板表面平整、光滑。在混凝土澆筑過程中,要注意兩側對稱澆筑,避免因澆筑不均衡導致掛籃發(fā)生傾斜和變形。同時,要密切關注掛籃的變形情況,通過設置在掛籃上的觀測點進行實時監(jiān)測,如發(fā)現掛籃變形超過允許范圍,及時調整澆筑順序和速度,確保施工安全?;炷翝仓瓿珊?,及時進行養(yǎng)護。在混凝土表面覆蓋土工布或塑料薄膜,保持混凝土表面濕潤。養(yǎng)護時間根據混凝土的類型和環(huán)境條件確定,對于普通硅酸鹽水泥配制的混凝土,養(yǎng)護時間不少于7天;對于摻有緩凝劑或有抗?jié)B要求的混凝土,養(yǎng)護時間不少于14天。在養(yǎng)護期間,定期對混凝土的溫度和濕度進行監(jiān)測,根據監(jiān)測結果及時調整養(yǎng)護措施。如在夏季高溫天氣下,增加澆水次數,降低混凝土表面溫度;在冬季低溫天氣下,采取保溫措施,如覆蓋棉被、草簾等,防止混凝土受凍。同時,要避免在混凝土表面放置重物或進行其他可能影響混凝土強度增長的作業(yè),確?;炷猎陴B(yǎng)護期間能夠正常硬化和強度增長。4.5掛籃移動與定位4.5.1掛籃移動原理與方法掛籃移動基于力的平衡與轉換原理,利用行走系統(tǒng)實現其在梁段上的位移。在掛籃移動過程中,行走系統(tǒng)中的驅動裝置提供動力,通過滾輪或滑塊與軌道之間的摩擦力,將驅動力轉化為掛籃的移動力。以位山三干渠大橋為例,其掛籃行走系統(tǒng)采用液壓驅動方式,液壓千斤頂作為驅動裝置。當液壓千斤頂工作時,其活塞桿伸出或縮回,推動行走臺車在軌道上移動,從而帶動整個掛籃向前或向后移動。在這個過程中,需要確保行走系統(tǒng)各部件的正常運行,以及軌道的平整和穩(wěn)固,以保證掛籃移動的順暢。掛籃移動操作步驟嚴格且有序。在移動前,需全面檢查掛籃各部件的連接情況,確保所有連接螺栓緊固,各結構部件無松動、損壞現象。同時,檢查行走系統(tǒng)的軌道是否平順,軌道上有無雜物阻礙掛籃移動。解除掛籃與已澆筑梁段的錨固裝置時,要按照規(guī)定的順序和方法進行操作,避免因解除不當而導致掛籃失衡。啟動行走系統(tǒng)的驅動裝置時,需緩慢增加動力,使掛籃以均勻的速度開始移動。在移動過程中,密切關注掛籃的移動狀態(tài),通過設置在掛籃上的觀測點,觀察掛籃是否發(fā)生傾斜、晃動等異常情況。如發(fā)現異常,應立即停止移動,查明原因并采取相應措施進行處理。當掛籃移動到預定位置后,及時停止驅動裝置,并重新對掛籃進行錨固,確保掛籃在新的位置上穩(wěn)定可靠。4.5.2移動過程控制掛籃移動過程中的安全控制至關重要。在施工現場

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