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桥梁施工中悬臂挂篮技术探析

2018-03-23

山西建筑 2018年16期
关键词:挂篮悬臂标高

王 晓 玲

(山西路桥建设集团有限公司阳泉分公司,山西 阳泉 045000)

随着交通事业的快速发展,桥梁工程的建设也向大跨度、高难度的方向发展,特别是在山区地带。悬臂挂篮技术因其生产成本低、施工速度快以及操作简单等优势,已经成为山区桥梁施工最常应用的技术方法,在桥梁整体施工建设环节中占据着十分重要的地位。该技术在桥梁施工中已经逐步成熟,但由于主要被应用于较高空中,因此需要较高的施工技术,使用该技术时必须掌握更多的技术要点及注意事项。

1 悬臂挂篮工艺概况

悬臂挂篮施工技术是目前修建大跨度桥梁跨越河流、山谷、交通繁忙线路的最佳方法,是预应力混凝土连续梁、T形钢构和悬臂梁分段施工的主要技术手段。所谓挂篮施工,是指浇筑较大跨径的悬臂梁桥时,采用吊篮方法,就地分段悬臂作业的施工技术。

2 悬臂挂篮工艺原理

悬臂挂篮施工方法一般将梁每2 m~5 m分成一个节段,以挂篮为施工机具进行悬臂对称浇筑施工。挂篮是一个能够相对独立的可以自由行走移动的承重结构,完全不占用路面,无须中断主辅路交通,依靠“挂篮”的移动,让现场浇筑的混凝土桥身在“挂篮”中产生。挂篮悬挂在已经张拉施工完毕的前端梁段上,在挂篮上进行下一梁段的模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉、压浆等作业。当完成本节梁段施工后,解除挂篮的约束,桥体硬化并达到足够的强度后,液压装置将把挂篮向前推进,挂篮对称向前移动至下一个梁段,进行下个梁段施工,如此循环施工,直到完成全部悬臂梁段施工。

3 悬臂挂篮施工的主要特点

1)悬臂挂篮施工方法不需要架设支架和不使用大型吊机。2)悬臂挂篮施工方法不受交通、通航、流水、深谷等影响,结构简洁、受力明确、拆装锚固方便。3)悬臂挂篮能够承受梁段自重及施工荷载,其刚度大,变形小,结构轻巧,便于前移,适应范围大,底模架便于升降,适应不同的梁高。

4 悬臂挂篮施工工艺分析

1)悬臂挂篮的制作与安装。在实际桥梁悬臂挂篮施工过程中,工作人员应严格按照既定的流程进行制作与安装挂篮。首先,在挂篮制作之前,制作人员应充分熟悉施工图纸,严格按照相关流程进行设计制作,以有效提升悬臂挂篮的质量水平。其次,在安装之前,施工人员应充分检查桥梁施工现场,确保施工环境的合理性,做好相应的安全检查措施,查看施工环境、施工设备以及其他方面的资料是否完善。实际安装环节中,还应兼并做好相应的安全监测工作。同时,工作人员还应在挂篮周围设置相应的防护措施,避免施工期间掉落重物,保证施工作业人员及其他人员的安全。最后,挂篮安装就位后要进行测量放样,标高控制为设计值加预拱度值,每个梁段应设置不同的预拱度值,为在混凝土浇筑时主桁挠度下沉系数与预抬数值相等或相似而抵消,确保标高与设计相符,测量放样满足设计及施工技术规范后,梁端通过预留孔用千斤顶顶死,拧紧螺帽,前端通过倒链葫芦调整至设计标高后,拧紧吊杆螺帽固定。

2)挂篮施工中钢筋混凝土浇筑。作为桥梁施工环节中最为关键的技术设备,施工人员也应充分重视悬臂挂篮过程中混凝土的浇筑施工工作。在钢筋混凝土浇筑之前,施工人员应做好钢筋、锚头的数量检查工作,确定合理的安装位置,结合工程实际情况确定合理的施工方案,确保准确无误后再进行混凝土浇筑。浇筑过程中,施工人员要注意一些施工细节,切实提升浇筑质量水平,混凝土浇筑必须对称、均衡施工,振捣器移动间距不应超过振捣作用半径的1.5倍并与侧模保持5 cm~10 cm的距离,先底板、腹板后顶板分层浇筑。由于张拉端钢筋较密,必须要精心振捣。对称块段混凝土的浇筑方量不超过5 m3,以防梁段受力不均,产生倾覆、扭曲。除此之外,在钢筋混凝土的实际浇筑期间,施工人员还应考虑现场施工环境因素,最大程度的降低环境温度对钢筋混凝土浇筑施工的影响。且施工管理人员还应随时根据施工进展情况合理调节、控制钢筋混凝土的施工流程。

3)悬臂挂篮的行走。在悬臂施工过程中安全风险最大的是挂篮的行走,挂篮的行走是在上一节段纵向预应力张拉压浆完成后才能进行。行走前先将挂篮前吊带和后吊带下放保证模板与混凝土脱开30 cm,再将穿过底板和翼板混凝土的后吊带取掉,最后将挂篮后锚松开使后锚处反压滚轮与轨道接触。在已浇节段顶面轨道位置按设计间距安装好轨枕和轨道下锚固装置,轨道下锚固装置通过竖向预应力锚固好,用油压千斤顶分别顶起主桁前支点,使滑船与轨道脱离不小于2 cm。再将轨道压梁松开,用手拉葫芦或卷扬机将轨道移至指定位置后将轨道锚固好,再将千斤顶松掉使滑船压在轨道上。待所有准备工作就绪后,悬臂两端对称同步利用手拉葫芦或千斤顶牵引主桁的方式使挂篮向前行走。在行走过程中有专人全程观测油表的读数,挂篮行走到前一个轨道压梁位置时,应先用轨道压梁靠近反压滚轮后面位置处锚固好后,再拆掉反压滚轮前面位置处轨道压梁,再进行挂篮行走,以此循环行走挂篮并控制挂篮行走速度,直到挂篮行走到指定位置。挂篮行走到设计位置后,立即将后锚锚固好,使反压滚轮处于轨道中心位置,将后吊带穿过混凝土锚固,最后再通过前后吊带的紧固进行挂篮的调整,完成挂篮的行走。

4)悬臂挂篮的挂篮预压试验。如果在桥梁悬臂挂篮施工过程中采用了新挂篮,还应做好相关桁架结构的预压试验,以充分确保其安全性,有效避免非弹性变形引起的质量问题和安全问题,最大程度的保障施工人员的安全,提高施工质量水平。同时,除了应对桁架进行预压试验外,施工管理人员还应重视其载荷检测试验,以有效测量桥梁悬臂挂篮的实际承载能力。一般情况下,桥梁悬臂挂篮荷载为最大节段重量的1倍~1.5倍,在进行悬臂挂篮荷载试验过程中,工作人员应详细分析记录挂篮的变形情况,明确立模的标准高度,以有效确保箱梁的线性。在悬臂挂篮预压试验中,可以有效参考已完工类似桥梁悬臂挂篮的利用系数,以增强试验结果的准确性。

5 悬臂挂篮施工注意事项

挂篮和支架的弹性变形对施工控制的影响较大,0号块施工前必须对挂篮进行预拼、预压并做相应的试验了解其弹性变形的规律,支架在浇筑前必须做超载预压。悬臂施工按照对称平衡的原则进行,应随时控制两悬臂上部不平衡荷载,除了施工机具外,不得堆放其他物品和材料,以免引起挠度偏差。挂篮悬灌施工调模过程要严格执行三步走的要求,即挂篮前移就位,调整一次模板标高;钢筋绑扎结束调整一次标高;混凝土灌注前精确调整一次标高。合龙浇筑前应通过加压及早调整两端悬浇梁端的中线及标高,随着合龙段混凝土的浇筑逐步减压,保持合龙段混凝土浇筑过程中荷载平衡,保证浇筑完毕后梁底顺滑美观。

6 结语

由于悬臂挂篮施工技术自身优点较多,不仅操作方便,更可以方便跨越河流、山谷、交通繁忙线路等各种复杂环境,所以在现代桥梁工程中使用的也较为频繁,适用于大规模的推广应用。尽管当前我国在悬臂挂篮施工技术上已很成熟,但在施工中还需要对施工工艺和质量进行关注,及时发现影响施工质量的各个因素,加强针对性处理,以便获得更为满意的施工效果。近年来,悬臂挂篮技术作为桥梁上部构造施工的成熟工艺技术,已在公路桥梁建设环节中得到了广泛使用。

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