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浅谈桥梁施工中的挂蓝悬臂浇筑技术

作者:任广鹏 来源:科学与财富 202019期 时间:2020-11-19

摘要:文章简述了挂篮的分类及结构特点,并介绍了挂篮悬臂施工工艺,同时结合工程实例,对挂篮在桥梁工程中的应用进行了研究。关键词:桥梁;挂蓝;悬臂;浇筑随着社会主义经济...

  摘要:文章简述了挂篮的分类及结构特点,并介绍了挂篮悬臂施工工艺,同时结合工程实例,对挂篮在桥梁工程中的应用进行了研究。

  关键词:桥梁;挂蓝;悬臂;浇筑

  随着社会主义经济建设的发展,越来越多大型桥梁投入建设。悬臂浇筑法因其自身灵活性好,适应性强,不需要大量的施工支架和临时设备,不影响桥下通航、通车,施工不受季节、水位的影响,已成为连续梁桥施工中常用的一种施工方法。悬臂浇筑法施工从20世纪60年代由前西德首先使用,我国在20世纪70年代引进,并于20世纪90年代广泛推广使用,发展至今,已成为修建大中跨径桥梁的一种有效施工手段。悬臂浇筑施工中所用的主要设备是挂篮。为了拼制挂篮,在墩柱两侧常先采用托架支撑浇筑一定长度的梁段。

  一、挂篮的分类及结构特点

  目前,挂篮的形式很多,构造上亦有差异,按主要承重结构形式分类:桁架式(包括平弦无平衡重式、菱彤、三角形、弓弦式等)、斜拉式(包括三角斜拉式和预应力斜托式)、钢板梁式及牵索式四种;按挂篮使用材料分类:万能杆件、军用梁、贝类梁等制式杆件组拼和型钢加工制成两种;按其走行方法分类:一次走行到位和两次走行到位两种;按受力原理分类:垂育吊杆式、斜拉式、刚性模板三种;按其抗倾覆平衡方式分类:压重式、锚同式和半压重半锚固三种;按其移动方式分类:滚动式、滑动式和组合式三种。

  挂篮的主要功能:支承梁段模板,调整正确位置;吊运材料、机具;浇筑混凝土和在挂篮上张拉预应力筋。当该节段的全部工序施工完成后,由行走系统将挂篮向前移动,动力常采用导链牵引。

  挂篮主要由三角形主桁架系统、行走和锚固系统、提吊系统、模板系统、操作平台等5大系统组成,挂篮的纵、横断面见图1所示、图2所示。

  二、挂篮悬臂施工工艺

  (一)挂篮的安装

  1、安装的流程:构件加工制作→铺枕→安装轨道→安装前后支座→吊装主构架→安装自制支撑架→旋紧联接螺栓→接长贝雷片桁架悬臂段→安装自制支撑架→吊装前上横梁→安装后吊带→吊装底模架→安装底模板→安装外侧模板。

  2、安装关键技术:①竖向预应力筋安装时,横向与纵向偏差<3mm,以确保挂篮轨道安装位置的准确性;挂篮拼装、前移就位后,其中线应与桥梁中线重合,偏差<5mm;②挂篮组拼完成后,为有效消除挂篮安装后的塑性变形,实测挂篮本身在加,转自[星论文网]www.starlunwen.net载状态下的弹性变形,需对组拼后的挂篮进行加载预压。预压采用砂袋模拟梁重堆砌法,分0.25、0.5、0.75、1.0、1.2五级加载,并及时测量每级加载后的支架弹、塑性变形值。可分级卸载,直到非弹性变形全部消除完为止,试验结果应整理出加载测试报告,将弹性变形值及非弹性变形值的测量结果用于指导施工。分级卸载,并测量变形,记录数据。

  (二)挂篮加载试验

  挂篮加载试验时应注意以下几点:测量仪器应保持温度一致,避免温度升高对测量值的影响;②同步分级加载过程中千斤顶步调一致,油压差值不超过1MPa;③测量仪器安置选择安全地带,避免试验中其他意外;④操作人员、观测人员必须进行岗前培训、交底,选择熟练工人参与。

  (三)梁段循环施工

  1、钢筋施工:先绑扎底板钢筋;腹板钢筋中的箍筋与底板钢筋一起安装,其下部与底板钢筋的横向钢筋平行焊接,形成腹板和底板钢筋骨架;绑扎底板上层钢筋网;安装腹板水平钢筋;调整好内模后施工顶板钢筋。

  2、预应力管道施工:在钢筋施工时穿插进行预应力管道安装,管道每间隔50cm安装定位的钢筋网并固定;为了防止预应力管道变形、漏浆,预应力管道内穿比预应力管道小一级别的塑料衬管。

  3、混凝土施工:浇筑顺序为底板、腹板、顶板。腹板混凝土浇筑按照分曾浇筑的要求进行,为了防止翻浆,箱内倒角应采用压模处理。混凝土浇筑完成采用全覆蓋土工布,洒水养护7d。

  4、预应力筋的张拉:混凝土养生同条件混凝土抗压试块强度和弹性模量达到设计值的90%,张拉纵向预应力筋,然后采用跳槽对称张拉横向预应力筋,竖向预应力筋滞后2个阶段张拉。纵向钢束采用上到下,左右对称张拉,采用双控施工。大跨径桥梁应采用应变监控措施。

  (四)合龙段施工

  合龙段施工应先边跨,后中跨,边跨合龙时临时支墩不拆除;为了使悬臂挠度保持稳定,加载按照中轴线对称,并在混凝土浇筑过程中逐级卸载;合龙段要在设计温度范围内进行,施工应选择在温度变化幅度小的时间段进行,凌晨为佳。

  (五)连续梁体系转换

  中跨合拢时,在两悬臂端平衡配重;焊接临时劲性骨架;拆除临时支墩,解除支座锁定,边浇筑混凝土边卸除平衡配重;混凝土养生到设计强度和龄期张拉预应力筋并压浆封锚。

  三、工程实例

  (一)工程概况

  某大桥,全长1093.5m,该桥为双向六车道单层桥,其桥式布置为:4×30m简支梁+(51+3×80+51)m连续刚构+6.7m+(106+2×160+106)m连续刚构+3×30m简支梁。该桥上部为连续刚构,桥墩采用双薄板墩,边墩采用柱式墩,箱梁采用单箱单窒,底宽8.0m,顶宽1525m,按三向预应力设计。

  (二)施工方法

  梁体每2~5m分为一个节段,施工机具为挂蓝,从桥墩开始对称伸臂逐段现场浇筑混凝土的施工方法。

  采用悬臂浇筑施工,桥墩顶部的O#块,圬工数量大,一般采用现场就地浇筑。为了拼装挂篮,往往对悬臂根部梁段也与O#块一同浇筑,支承这部分施工重量常采用三角托架,当桥墩比较高时,可在墩中设置预埋支撑或悬吊式施工托架,当桥墩比较低时,支架可置于桥墩基础上或直接置于地基上。

  悬臂浇筑施工时钢筋加工,为了施工,混凝土拌制和运输问题需要周密计划,尽量缩短运输路线。合拢段的施工是悬臂施工的关键,必须在当天温度最低时一次快速施工完成,同时还应注意养生。

  悬臂浇筑施工的工作周期一般为6~10d,依据节段施工混凝土数量和结构的复杂程度而不同:缩短施工期,加快施工进程的主要关键在于混凝土早期强度上升的快,减少混凝土的养生时间,这是现场浇筑施工中存在的共同性问题。由于施工的主要作业都在挂篮中进行,挂篮设有外棚,不受外界气候影响,便于维护;操作重复,有利于提高工作效率和保证施工质量,同时还便于在施工中不断凋整节段误差,提高施工精度。

  参考文献:

  [1] 彭学理.涟水河大桥挂篮悬臂浇筑法施工技术的应用[J].城市道桥与防洪,2009(11).

  [2] 张立.某大桥挂篮悬臂浇筑施工关键技术[J].中国高新技术企业,2010(9).

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