桥梁在公路建设中所占的比重越来越大,连续梁的使用也随之增大。因挂篮悬浇施工技术所用施工机具设备少、支架少,且不受跨度限制等优势,被广泛的应用在大跨度连续桥梁中。本文主要对连续梁挂篮的施工技术进行分析探讨。
关键词:桥梁 挂篮 施工技术
0 引言
在桥梁工程建设中,悬臂挂篮技术已经比较成熟,但是挂篮一般应用在比较高的空中,其结构相对较为复杂,对施工的技术要求较高。本文结合位于敦化市境内的小石河特大桥34#~37# 墩挂篮悬浇连续箱梁施工,从
桥梁工程建设中悬臂挂篮技术施工的条件及优点、挂篮设计、施工工艺等进行探讨,为广大桥梁建设同行提供参考。
1 挂篮技术的应用条件及优点
1.1 应用前提条件 挂篮施工不是在任何情况下都通用的桥梁工程的施工技术,它必须满足以下前提条件才能实施:①大跨度、大型化的桥梁施工。因为挂篮施工在小型桥梁工程中会影响工期而增加额外的费用,而且没
有必要使用挂篮设备就能很好地完成桥梁工程。②不能断航的河流。在遇到河流时,桥梁工程无法进行河流的拦截或断航要求,此时,应用挂篮施工技术可以有效解决施工困难。③跨越繁忙的公路和铁路。遇到繁忙的公路
和铁路路段,在进行桥梁工程的施工时不允许隔断交通的情况下,为了施工安全和施工质量,必须采用挂篮施工技术。④跨越深谷下面,搭支架非常困难或无法搭支架,采用挂篮施工比较方便。以上条件铁路桥梁工程在施
工时,用普通施工技术很难达到要求,所以,选择挂篮施工技术符合实际情况,而且经济实用。
1.2 优点 ①液压驱动整体走行一次到位,在自动化的基础上大大提高安全系数。②新浇筑梁段混凝土重量通过斜拉梁或斜拉带等作用在已成梁段上,结构受力科学,稳定牢靠。应用箱梁竖向预应力筋解决倾覆稳定性问
题,挂篮配重减轻。③采用型钢制备梁体等重要受力构件,重量轻,便于拼装和转移,在一定程度上保证了挂篮施工进度。④挂篮具有较强的刚度,结构承载力满足施工要求,能够保证混凝土施工质量。
2 挂篮设计
桥梁挂篮施工中一重要节点就是挂篮设计。为了在保证工程质量的前提下进一步缩短工期,挂篮设计要求挂篮结构单一,合理受力,质量小,以便于拼装和转运,但是要保证结构强度,以便于锚固和装卸。
①在设计阶段,挂篮的宽度应该参考桥梁宽度和箱梁截面形式而定,其长度须根据悬臂灌注最大分段长度设定。施工中,若为单箱箱梁,则全截面仅需一个挂篮即可施工;若为多箱箱梁,则须多个挂篮分别施工。
②挂篮荷载须参考不同的施作阶段和结构部件来优化组合,一般分为:模板重量(包括内模、底模、侧模、端模等各部件),前期先参考0.8~1.0KPa的平均重计算,设定模板尺寸后再作进一步计算;施工中使用附着式振动器;施工人群荷载以2kpa为标准进行估算;最大节段混凝土重量;千斤顶、油泵重量;挂篮自重。
③挂篮验算:先对空载条件下挂篮行走的平衡稳定性进行验算,混凝土浇筑过程中的倾覆稳定,因为挂篮走行属高空作业,模架能够转运和移动,因此须重点检验挂篮结构的强度、刚度和稳固性,以确保行走安全、可靠。挂篮重量须与估算值基本一致,同时要向主梁设计部门及时反馈挂篮的实际重量及相关参数,以便为阶段验算提供参考依据。
3 桥梁施工中挂篮的施工工艺
3.1 挂篮的制作与安装 在桥梁挂篮施工阶段,挂篮的制备与拼装须遵循一定的顺序。模架拼装前先进行安全大检查,查看现场的安全条件,确认机械设备和人员是否到位。根据模架拼装要求逐步拼装,装好后测验模架
的安全性能,同时在挂篮四周配装防止人员掉落的安全防护设施,保障人员安全。制作悬臂挂篮的过程中,一定要严格参考设计图纸逐项制作。制作好以后拼装前进行安全检测,确保模架稳固后再拼装。吊篮的安装也应遵
循一定的规范和流程,尽量从源头控制安装质量,为后续施工提供安全保障。
3.2 挂篮预压 挂篮拼装完毕后,为了检验其强度、刚度和安全性,须在桥位进行预压及静载试验,以消除其非弹性变形,针对挂篮前端挠度及引起主桁架变形的原因,确定力与位移的关系,以便在施工阶段利于底模板
立模,并对标高进行适当调整。为了控制挂篮配重,须参考现场条件和施工要求,应用千斤顶张拉钢绞线方案进行预压。借助在承台顶上提前埋设的地锚穿束,钢绞线上端从前底横梁与梁上的千斤顶处穿过,再用锚具将钢
绞线锚固,然后借助油压千斤顶分级加载预压挂篮模架。
3.3 梁段混凝土的灌注施工 ①混凝土在拌和站集中拌和,再泵送至现场;②混凝土灌注分层约40厘米厚;③混凝土灌注顺序:横隔板→腹板→底板→横隔板→腹板及顶板四周。④混凝土入模导管安装间距约为1.5m,
导管底面距混凝土灌注面1m。钢筋分布较密集的节段可增设一定数量的导管,同时须将个别钢筋断开用作导管入口,混凝土浇筑至入口处时再焊接恢复。⑤采用Φ70或Φ50和Φ30插入式振捣器进行混凝土捣固。钢筋稀疏
处用大振捣棒,钢筋密集处用小振捣棒。振捣棒的作用半径需经试验确定,振动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的1.5倍。⑥灌注混凝土前,先用水彻底冲洗原墩顶混凝土面。采用与原混凝土标号相同的砂浆均匀摊铺
在原墩顶混凝土面上,厚度2cm。铺筑前用水泡木模板,以免其干燥吸水。灌注底腹板混凝土前,对顶板钢筋顶面要用布或草袋覆盖,以防松散混凝土粘附其上。⑦用插入式振捣器在顶板混凝土浇注完成后对顶腹板接缝处
进行充分的二次振捣,确保连接处密实、可靠。⑧混凝土灌注结束后,要加强对梁段包括箱梁内侧和外侧的撒水养护。
3.4 边跨现浇段施工 ①装设支架时须严格控制支架位移。允许支架顶部出现小程度的位移。为避免底模板和支架对合龙段的约束力过大,允许底模板和支架之间存在微量的水平位移,以提高模架对现浇段梁体随温度纵
向位移及混凝土收缩变形的适应性。钢筋滚筒安放于支架下的混凝土基础顶面,以便挂篮模架、模板和新浇混凝土顺桥轴方向随箱梁作微量的水平移动。②施工顺序:边跨现浇段在主垮T构悬浇施工结束前七天完成。装配
好边跨现浇段支架后,为避免其发生较大的非弹性变形,须预压支架,预压重量至少为施工重量的1.4倍,最终确定弹性变形。③预压边跨现浇段的支架以消除其非弹性变形。测定弹性变形。混凝土浇筑前参考梁段重梁加
施工荷载的10%、20%、30%、50%、80%、100%、120%、140%用水箱逐级加载预压,每级预压至少半小时,最后两级延长至1小时。
4 挂篮施工的安全控制
4.1 做好安全技术交底工作 参加挂篮悬浇施工的人员必须熟知悬浇施工的工艺流程,接受安全技术交底,严格执行高空作业、水上作业的安全规定,严格执行各自岗位及所用机具的安全操作规程,系好安全带,戴好安
全帽,穿好救生衣。
4.2 持证上岗 参加挂篮悬浇施工的特种作业人员要想上岗操作,必须要经培训合格,并持有效特种作业操作证。指挥人员与操作人员距离较远时应用对讲机指挥联络。
4.3 严把挂篮设计关 挂篮系非标设备,一般由施工方自行设计制造安装。 根据悬浇施工要求,精心设计,计算数据准确,有足够的安全系数,结构合理,在保证安全的前提下,尽量减轻自重。为安全使用,必须严把
设计关。
5 结束语
挂篮施工是桥梁施工的重要组成部分,其已成为当代大跨度施工工程中必不可少的施工工艺,也是施工中的一个难点。一定要确保施工的规范性和正确性,提高相关数据的准确性,以对整个施工进行有效控制,确保施
工技术的安全,并不断的优化施工工艺,以提高挂篮的施工技术水平,使挂篮能更好的发挥作用。
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