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大跨度桥梁挂篮施工技术

2015-10-21郝国伟

建筑工程技术与设计 2015年17期
关键词:挂篮大跨度桥梁

郝国伟

【摘要】随着大跨度桥梁施工要求的不断提高,研究其挂篮施工技术凸显出重要意义。本文首先对桥梁挂篮做了概述,分析了大跨度桥梁挂篮施工的技术要点,并从相关实践经验出发,从多方面研究了大跨度桥梁挂篮施工的质量控制。

【关键词】大跨度;桥梁;挂篮;施工;技术

一、前言

作为大跨度桥梁建设中的重要技术,挂篮施工技术在近期得到了长足的发展和进步。该项课题的研究,将会更好地提升挂篮施工技术的实践水平,从而有效优化大跨度桥梁施工的整体效果。本文从概述桥梁挂篮相关内容着手本课题的研究。

二、桥梁挂篮概述

挂篮施工法是桥梁箱梁施工的常用方法,具有操作方便、施工速度快、结构轻盈等优点。特别是早跨越河流、山谷、湖泊等大型的桥梁施工中,挂篮技术使用更加广泛。在桥梁建筑中,挂篮是一个能够行走移动的活动支架,悬挂在已经张拉锚固的梁段上,在施工时,混凝土浇筑、钢筋绑扎和压浆等材料和工序均在挂篮上进行。可以说,挂篮既是空中的施工平台,也是一个承重结构。在桥梁工程建设中,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,因此,在桥梁建设中使用挂篮技术时要注意控制其施工技术和要点,只有严格按照施工工艺制造的挂篮,才能确保其施工质量。

挂篮施工是悬臂浇筑法施工中重要的施工方法,它的优点在于结构轻巧,操作方便,而且省去了使用大型吊机的麻烦。在施工中采用挂篮施工,可就地分段悬臂作业,在浇完一对梁段,进行预应力铺固后,可向前移动挂篮,在进行下一段浇筑,这样不但施工方便,而且大大加快了施工进度。由于挂篮要挂在悬臂上进行施工,既是一个承重结构,又要充当操作平台,因此在挂篮的设计中要设计出强度大、稳定性强、运动轻巧的挂篮,尽量减轻挂篮自身的重量,保证挂篮施工的质量和安全。

三、大跨度桥梁挂篮施工的技术要点

1.前期准备

(一)挂篮是实施悬臂灌注施工的主要设备。它是一个能够沿轨道行走的活动模架.并悬臂挂在已完成悬臂施工的悬臂梁段上,用以进行下一梁段施工,如此循环直至梁段浇筑完成。

(二)挂篮设置除应保证强度安全可靠外,还应满足变形小,行走方便、锚固、装拆容易、重量轻以及各项施工作业的操作要求.并有安全防护措施。

2.挂篮的构造三角形和菱形挂篮主要由以下几部分组成:

(一)主桁架。主要杆件通常由两片槽钢组焊而成,槽钢的截面由结构分析确定,各杆件间的连接为高强螺栓或销接。

(二)走行系统。由钢枕、滑道及上滑板构成,其中钢枕为槽钢加一块钢板焊接而成,滑道为二根槽钢组焊而成,上滑板为厚钢板。滑道由竖向预应力钢筋锚固在桥面上,用来平衡挂篮空载走行时的倾覆力矩。

(三)内外模板系统。内模分顶模和内侧模,由型钢组焊成模架。内模工作时由滑梁支承在内吊梁上,脱模时松开内吊梁,滑梁落在内吊梁上,即可滑行前移;顶模板为组合钢模板,内侧模板由部分木模组成,以适应梁高的变化。外模由侧模板和底模构成,侧模由外吊梁悬挂,为型钢和钢板组焊的整体钢模板;底模由底纵梁、底横梁及模板组成,通过底横梁的前后吊带悬挂在挂篮主桁的前吊点、已浇梁段和外吊梁上,随主桁一起前移。

(四)悬吊系统。由螺旋千斤顶、小横梁、吊带及精轧螺纹钢组成,用于悬挂模板,调整模板的标高。

(五)张拉操作平台,悬挂于主桁上,提供立模、扎筋、灌筑砼、张拉预应力束及移动挂篮的工作面。桁架、锚固、平衡系统、吊杆和纵横梁等根據挂篮设计图纸加工而成。

3.挂篮设计

为保证施工质量,加快施工进度,挂篮的设计是关键,在设计中要求挂篮自重轻,结构简单,受力明确,移运方便,并要求坚固稳定.变形小.便于锚固、拆装,尽量利用现有构件。

(一)设计挂篮长度

设计挂篮长度应按悬臂灌注最大的分段长度而定。挂篮的横断面布置则取决于桥梁的宽度和箱梁截面形式。当桥梁横截面为一个箱时,全截面用一个挂篮施工即可。当箱梁为多箱结构时,为了使挂篮的施工中有一定的灵活性,也可用多个挂篮分别施工。

(二)挂篮的设计荷载

按计算的部件和施工阶段不同.采用不同结合,一般可以分为如下类别:模板重量(包括侧模、内模、底模、端模等各部件).可先按平均重0.8-1.OkPa计,待模板尺寸确定后再进行详细计算;振动器重及振动力,主要是附着式振动器,在进行挂篮底模架设计时,可假定模板梁上的振动为振动器自重的4倍;施工人群荷载可按2kPa估算;千斤顶、油泵重量;最大节段混凝土重量。

(四)挂篮的验算

挂篮应验算空载走行状态下的平衡稳定.浇筑混凝土时的倾覆稳定。由于挂篮系可移动的模架,又属高空作业.所以在设计时必须保证有足够的稳定性、刚度和强度安全系数。挂篮重量应和设计操作施工阶段验算中估计的重量相符,并应将实际的挂篮重量和有关数据及时反馈给主梁设计部门,以便进行阶段验算。

四、大跨度桥梁挂篮施工的质量控制分析

挂篮施工关键问题桥梁施工中的关键技术,所有挂篮施工都需要借助相应的挂篮设备来完成,所以在进行挂篮施工的过程中,要对挂篮设施进行合理的选择,而挂篮设施中最主要的就是悬吊设备。在进行悬吊设备的选择时需要将悬吊的设备安装在适合的结构建筑上,这种建筑一般需要有较强的刚度和强度,在不发生弯折的情况下必须能够做到拆卸方便而且比较容易移动,在进行移动时要做到有专门的技术人员进行操作。

在挂篮的制作和安装当中要做到桥梁的施工挂篮制作要求要和图纸保持一致,无论哪种桥梁的挂篮施工都要做好合理的检验工作,做到整个施工过程中全方位和全时段的施工质量检测,在检测的实际工作过程中一切都要以设计图为主,以施工质量和施工安全为主。挂篮构建进行合格的试拼之后才可以进行上墩和安装。挂篮的安装是在已经浇筑完成的零号工件上进行操作的,一般采用重型的吊车和倒链结合的方法进行悬空拼接实行安装就位,在安装完成后需要对加载值和形变值进行实际测试,计算后通过绘出不同重量时的弹性和非弹性的变形图,控制好每个阶段混凝土浇筑过程中产生的型变量等提供重要的施工参数依据。

在挂篮施工的过程中要尽量安排有工程施工经验的施工人员进行对设备的操作以及其他与之相关的防护工作。在进行挂篮浇筑施工工作前要保证一切材料的清洁和没有杂质。0#混凝土有蜂窝要尽量避免使用,在进行实际的施工过程中会在混凝土中出现类似于砂眼之类的蜂窝空隙,这种情况是非常严重的,会给施工带来不安全因素,产生这种空隙的最主要原因是因为施工过程中的粗料下沉和振捣力度不足造成的。对于0#块的混凝土出现此类问题要做好下列防护措施:首先要进行专管下灰,设计好下灰点,按照设计顺序进行循环下灰。其次要设计好工作人员的下行通道,通常是采用螺纹机械接头的方法断开钢筋流出通道,方便外部工作人员到施工场地内部进行振捣,等在浇筑完成后再连接起来。

五、结束语

通过对大跨度桥梁挂篮施工技术的相关研究,我们可以发现,该项施工技术良好效果的获得,有赖于对其多项影响环节与因素的充分掌控,有关人员应该从大跨度桥梁施工的客观实际需求出发,研究制定最为符合实际的施工技术实施策略。

参考文献:

[1]胡会轩.挂篮技术在桥梁施工中的应用探索[J].中国建筑金属结构.2013(04):63-64.

[2]吕继奎,董书贵.浅谈桥梁施工中单侧挂篮法及施工要点[J].科技创业家.2013(04):26-27.

[3]徐会超.桥梁挂篮浇筑法施工技术分析[J].中国高新技术企业.2010(17):183-184.

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