一、工程概況
某高速ZT11標(biāo)段內(nèi)矩形薄壁高墩尺寸6m×2.4m，每排2根墩柱，墩間凈距為6.25米，墩高范圍在33米到47米之間；高墩施工中在同排的兩個(gè)墩身之間搭設(shè)裝配式鋼梯用于人員上下通行，鋼梯結(jié)構(gòu)平面尺寸為4m×2.1m，鋼梯為批量加工生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)組裝搭設(shè)。
二、高處作業(yè)上下通道應(yīng)用現(xiàn)狀
升降機(jī)一般適用于房建工程。升降機(jī)價(jià)格較高，施工單位多采用租賃的方式，而且短期租賃價(jià)格昂貴，適合施工周期較長(zhǎng)的房建工程長(zhǎng)期租賃，同時(shí)升降機(jī)除了作為人員上下通道外還可以運(yùn)送部分建筑材料。高速公路工程施工工期緊，施工材料很少采用人工上下運(yùn)送，上下通道主要用于作業(yè)人員上下通行，因此采用短期租賃升降機(jī)的方式投入較大，且功能浪費(fèi)。
腳手架通道適用于房建、公路、鐵路等各類工程中，腳手架搭設(shè)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)較為成熟，但是腳手架搭設(shè)與拆除所耗用的時(shí)間較長(zhǎng)，人員投入量大；腳手架通道步板需用大量木板，價(jià)格相對(duì)較高，且回收利用率低：架體外側(cè)需要滿掛安全網(wǎng)，大大增加了架體的阻風(fēng)面積，降低了結(jié)構(gòu)的抗傾覆穩(wěn)定性，常需要采取多種加固方式，若加固不到位，則安全隱患較大。
三、鋼梯結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)
鋼梯架體為輕鋼結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、安拆便捷；外部不需要掛安全網(wǎng)，架體阻風(fēng)的面積小，抗傾覆的穩(wěn)定性高；架體各功能構(gòu)件采用焊接連接，結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度及穩(wěn)定性均較高。鋼梯結(jié)構(gòu)由底層支架及若干標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段加長(zhǎng)組成，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段共由7部分組成，分別為底層支架、單體焊接結(jié)構(gòu)、連接桿件、標(biāo)準(zhǔn)梯子、水平過(guò)跳、多用門(mén)、翻板支撐，各部分結(jié)構(gòu)功能如下：
1、底層支架
考慮結(jié)構(gòu)豎向受力特點(diǎn)，底層支架外側(cè)豎向通長(zhǎng)連接桿采用4根80×80×5mm方鋼管與地基連接，內(nèi)側(cè)豎向通長(zhǎng)連接桿采用4根50×50×3mm方鋼管與地基連接，其余部位采用50×40×3mm方鋼管，結(jié)構(gòu)焊縫滿焊。
支架底部焊接地腳板，通過(guò)M16地腳螺栓與基礎(chǔ)預(yù)埋鋼板牢固連接，豎向方鋼管與地腳板之間設(shè)置4向三角形加強(qiáng)鋼板；方管頂部設(shè)置方管連接套筒，套筒由方管、連接鋼板、三角加強(qiáng)鋼板焊接組成，連接鋼板上開(kāi)鋼楔片槽口。
2、單體焊接結(jié)構(gòu)
單體焊接結(jié)構(gòu)為本結(jié)構(gòu)基本組成單元，每一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段由2節(jié)單體焊接結(jié)構(gòu)通過(guò)中間連接桿件連接而成；主要起著構(gòu)成結(jié)構(gòu)主體的作用，在其上掛設(shè)標(biāo)準(zhǔn)梯子、水平過(guò)跳后人員即可上下自由通行，到達(dá)施工作業(yè)處。
結(jié)構(gòu)外側(cè)豎向通長(zhǎng)連接桿采用2根80×80×5mm方鋼管，內(nèi)側(cè)豎向連接桿采用50×50×3mm方鋼管；過(guò)道鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，桿件焊接處均設(shè)置三角加強(qiáng)鋼板，下連接點(diǎn)由連接鋼板及三角加強(qiáng)鋼板組成，并且連接鋼板上開(kāi)鋼楔片槽口，上連接點(diǎn)采用方管連接套筒，套筒形式與底層支架形式相同。單體焊接結(jié)構(gòu)上設(shè)4塊節(jié)點(diǎn)板，每塊節(jié)點(diǎn)板上開(kāi)4個(gè)螺栓孔，用M24螺栓通過(guò)連接桿件將2節(jié)單體焊接結(jié)構(gòu)組合成標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段。上連接點(diǎn)下方各設(shè)耳板一塊，與鐵鎖鏈、預(yù)埋錨固件、翻板等構(gòu)成多功能翻板支撐結(jié)構(gòu)。每節(jié)單體焊接結(jié)構(gòu)上設(shè)2個(gè)多用門(mén)。
3、連接桿件
連接桿件起著將2節(jié)單體焊接結(jié)構(gòu)連接成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的作用，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段含有2組連接桿件，每組連接桿件由2根100×50×20×3mmC型鋼、4根50×50×4mm角鋼、1塊節(jié)點(diǎn)鋼板通過(guò)螺栓牢固連接。
4、標(biāo)準(zhǔn)梯子
標(biāo)準(zhǔn)梯子每節(jié)高2m，寬0.63m，梯子上設(shè)一對(duì)鋼板掛鉤與單體焊接結(jié)構(gòu)相應(yīng)位置掛鉤牢固掛接，腳踏板采用30×30×3mm角鋼焊接成58×20cm矩形框架結(jié)構(gòu)，上焊設(shè)鋼筋網(wǎng)片構(gòu)成，踏步間距20cm；梯子兩側(cè)均設(shè)置扶手，扶手采用DN10、DN20鋼管制作。
5、水平過(guò)跳
在同一平面內(nèi)兩休息平臺(tái)之間設(shè)置水平過(guò)跳結(jié)構(gòu)，作業(yè)人員可以通過(guò)水平過(guò)跳在兩個(gè)高墩間同一高度操作平面內(nèi)安全轉(zhuǎn)移，水平過(guò)跳兩端各焊設(shè)一對(duì)鋼板掛鉤與單體焊接結(jié)構(gòu)相應(yīng)位置掛鉤牢固掛接；兩側(cè)均設(shè)置扶手欄桿，采用DN10、DN20鋼管制作。
6、多用門(mén)
多用門(mén)設(shè)置于單體焊接結(jié)構(gòu)外側(cè)，其功能有以下2種：(1)可以做爬梯使用，需要時(shí)人員可以將多用門(mén)向外側(cè)打開(kāi)，作為爬梯爬升至高墩模板操作平臺(tái)上進(jìn)行作業(yè)；(2)人員需要在翻板支撐上進(jìn)行作業(yè)時(shí)，可以將多用門(mén)向內(nèi)側(cè)打開(kāi)放平。
7、翻板支撐
翻板支撐設(shè)置于鋼梯結(jié)構(gòu)與墩體之間，兩側(cè)均設(shè)置，每8m一道，主要起到增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用，也可兼做操作平臺(tái)使用；該結(jié)構(gòu)主要由預(yù)埋圓臺(tái)螺母、翻板、鐵鎖鏈、耳板等構(gòu)件組成，圓臺(tái)螺母在墩體預(yù)制時(shí)預(yù)埋于規(guī)定位置，翻板由方鋼管焊接成框架，在其上焊設(shè)鋼筋網(wǎng)。
四、總結(jié)
高速公路工程施工工期較緊張，裝配式鋼梯的投入，使得矩形高墩施工的安全性和工作效率均得以提高。由于裝配式鋼梯處于初步應(yīng)用階段，會(huì)有很多設(shè)計(jì)上的不足之處，在后續(xù)的施工實(shí)踐中會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并作相應(yīng)改進(jìn)，使其不斷改進(jìn)、優(yōu)化。在公路橋梁矩形高墩施工中，裝配式鋼梯較腳手架通道及升降機(jī)更具有優(yōu)勢(shì)，其發(fā)展前景較為廣闊。
