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李濤:滿堂吊架在拱橋加固中的應用

中國煤炭新聞網 2020/1/2 10:22:20    論文專區
  一、前言概述
       在省道308線合珙路大橋口橋等五座橋梁加固維修改造工程中,對X023宜威路南廣大橋第三跨進行噴射砼加固,因為第三跨位于南廣河正上方,需河流比較湍急且河道內亂石較多,無法采用傳統的滿堂腳手架進行施工。根據設計圖紙及施工組織設計的總體方案要求安排,結合施工現場、施工內容及支架承重情況,本著就地取材、安全可靠、經濟合理的原則,經研究確定南廣大橋主拱圈加固第三跨采用搭設滿樘式吊架進行施工作業。
       二、施工方案
       為了盡快對第三跨主拱圈進行噴射混凝土施工,所以采用搭設滿堂式吊架作為施工平臺,進行噴射混凝土作業。滿堂吊架采用鋼管、十字扣件、鋼索、膨脹鉤、花籃螺桿、竹跳板等材料搭設。
       首先在腹拱處安裝人員的安全鋼索,再從腹拱處向主拱拱腹條石上依次打入膨脹鉤,再安裝已制作好的鋼索、然后從兩邊向跨中依次搭設鋼管以及調整花籃螺桿松緊,使其每根鋼索能均勻受力。最后鋪設竹跳板以及對吊架搭設剪支撐、攬風繩進行加固。
       三、吊架主要受力源分析驗算
       3.1吊架平臺共848.7㎡,采用Φ48*3.5mm的鋼管(單位重3.841kg/m),
       本吊架平臺共需鋼管2268m,吊架平臺鋼管重8.71t;
       3.2每天運至施工現場混凝土21m³,進行噴射混凝土作業,施工過程中噴射砼掉落到架體上,噴射混凝土浪費量按15%計算,預計將會有3.15m³混凝土將掉落在吊架平臺上,共重7.5t,每天噴射面積在150㎡左右,則每平方米考慮100kg混凝土重量,并安排專人隨噴隨清理。
       3.3鋪設的竹跳板為10kg/m2。
       通過用Midas Civil有限元軟件建立模型計算,該結構滿足安全要求。
       四、施工準備
       4.1技術準備
       組織項目部全體工作人員以及工人學習《滿堂吊架專項施工方案》及安全技術交底,使所有人員對方案中的施工步驟、注意事項爛熟于心。
       4.2人員準備
       配備架子工人6名,設立組長1名,專職安全員1名,現場施工員2名,所有人員在上崗前必須具備專業資格證件。
       4.3材料準備
       4.3.1鋼管:鋼管壁厚3.5mm,公稱直徑48 mm;
       4.3.2扣件:扣件使用腳手架專用十字扣件;
       4.3.3吊索:吊索采用鋼索,鋼索直徑為8mm,長度在2~4m,端部繩卡捆綁鋼索捆軋采用15D\3扣等級為三級,材料進場時提供廠家檢測報告;
       4.3.4掛鉤:掛鉤采用M18膨漲鉤,長度270 mm,有效埋置深度150 mm; 
       4.3.5腳手板:操作平臺采用竹跳板滿鋪,兩端搭接不小于15cm,并用鐵絲進行捆綁;
       4.3.6安全網:安全網采用尼龍繩式安全網,滿鋪于吊架底部。吊架四周扶手桿下面滿掛密目網。
       4.3.7保險索:采用鋼索,鋼索直徑為12mm,長度在40-45m,兩端用繩卡捆綁;安全索直徑為8mm,長度為40m,兩端用繩卡捆綁。
       4.3.8植筋膠:采用AB型植筋膠;
       4.3.9防滑管:采用軟管安裝在鋼索與噴張溝的交接處,增大其摩擦力防止鋼索滑出。
       4.3.10吊索調整裝置:采用φ16mm花籃螺桿。
       五、施工步驟:
       設置人員安全繩→膨脹鉤安裝→安裝鋼吊索及花籃螺桿→搭設腳手架→鋼筋制作與安裝→噴射混凝土→養護→拆除吊架
       六、滿堂吊架控制要點
       6.1安全繩的設置
       在搭設吊架過程中與吊架搭設完成后施工時,采用多根φ8鋼絲繩,將腹拱包圍一圈連接在一起,使人員的安全繩與吊架完全分離,人員的安全繩就系在鋼絲繩上,保障施工人員的安全。
       6.2膨脹鉤安裝
       彈線確定每個掛鉤位置,使其每排基本保持在同一水平面上。鋼管架從主拱拱背低處開始搭設,用鋼管懸挑方式安裝M18鐵膨脹鉤,打孔預埋膨脹螺栓(膨脹螺栓不能打在裂縫中),間距為1.5m,打孔直徑20mm,孔深15cm,用空壓機清孔,注植筋膠,再固定好膨脹螺栓,每2個膨脹鉤間設置一根φ16錨筋(鉆孔植筋)。
       6.3吊索制作
       由于南廣大橋為石拱橋,吊架需要制作成臺階形,每臺高度不一致,吊索下料長度需要結合現場實際情況下料。鋼索兩端彎扣成直徑100mm的圓圈,端部繩卡捆綁長度為30cm,每個端頭3個繩卡。
       6.4鋼管搭設、吊索安裝及花籃螺桿安裝
       鋼管縱橫間距不大于1.5m,鋼管橫向連接采用搭接,用扣件連接,長度為50cm。在鋼索與膨脹鉤交界處設置軟管,防止其滑落。鋼索從掛鉤處再繞過平臺底層鋼管,鋼索再向上閉合,用花籃螺桿(φ16mm)連接緊固,吊索縱、橫間距1.5m,平臺臺階處,每50cm設置橫向桿,吊架搭設完畢后,并在吊架平臺上設置剪刀撐每10m一道,以及根據現場實際情況設置矩形斜撐。一梯吊架底部搭設完畢后立即調緊花籃螺桿,使其每一根鋼索都能均勻受力。之后橫縱每隔3m成梯形上升搭設平臺至主拱拱頂,主拱拱頂搭設9m的平臺,
       6.5竹跳板鋪設
       竹跳板長3.2m,寬度0.21m端頭搭接長度0.15m,端頭用鐵絲綁扎牢固,吊架操作平臺需要全部鋪設,不留間隙。
       6.6吊架進行加固
       搭設剪刀撐,在吊架平臺上設置4根φ12抗風繩,連接至兩岸陸地,并設置10根φ12鋼絲繩環抱吊架施工平臺。在拱頂施工平臺設置2根12mm鋼絲繩,在每個腹拱圈(本跨共8個腹拱圈)施工平臺位置分別設置1根12mm鋼絲繩,共計10根12mm鋼絲繩,保障施工平臺安全、穩定性。
       6.7吊架兩側設置人行扶手以及踢腳桿(踢腳桿高度為20cm),吊架兩側滿貫密目網。吊架搭設完畢后底部采用尼龍繩式安全網,滿鋪于吊架底部。
       6.8 拆除吊架前,必須全面檢查吊架,劃分作業區域,周圍設置警示帶,設專人進行統一指揮,當解開與另一人有關安全帶接扣時,必須先通知對方,待對方系上新的安全扣時,才能拆除鋼管;拆除鋼管時需由跨中向兩邊依次進行拆除,先搭設的后拆,后搭設的先拆;拆除下來的鋼管必須立即運走,嚴禁堆放在吊架上。
       七、結語
       在石拱橋加固維修中,地形較為復雜時,通過本次南廣大橋采用滿堂式吊架搭設施工平臺,證明從工期上能滿足工期要求,從經濟上比傳統工藝節約成本,從安全上也能滿足各項要求,值得使用。


作者:李濤      編 輯:一鳴
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