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钢-混叠合梁翼板移动悬挂模架施工方法

2021-05-20

西部交通科技 2021年4期
关键词:翼板模架吊杆

梁 腾

(1.广西路建工程集团有限公司,广西 南宁 530001;2.南宁市筑路技术与筑路材料工程技术研究中心,广西 南宁 530001)

0 引言

钢-混叠合梁是重要的桥梁结构形式,主梁为钢箱结构,其与桥面板形成完整受力体系,可有效承担桥面荷载,达到减轻桥梁自重的效果。其桥面板的悬挑翼板部分,在传统浇筑施工时,主要采用满堂支架法和钢箱梁侧面三角斜撑支架法。

由于悬挑翼板部分体积小,桥面距地面高度较高,跨度较大,满堂支架法一次搭设需要大量材料的运输、安装、拆除,建筑成本和人力成本非常高,施工安全风险极大,且满堂支架法架设周期很长,不利于加快工程的施工进度。

钢箱梁侧面三角斜撑支架法需要在钢箱梁侧面焊接较多的连接件,在一定程度上对钢箱梁的外观和结构造成永久性的影响。支架的安装和拆卸需要搭设临时梯架到翼板下进行施工作业,作业的安全风险随临时梯架高度递增,梯架频繁拆装成本较高,灵活性差。

都安至巴马高速公路有两座钢-混叠合梁桥,桥梁墩高分别为34 m、26 m,施工时需要跨越既有高速公路。该公路车流量大,不适宜长期封闭交通。为缩短工期,广西路建工程集团有限公司研发了一套钢-混叠合梁悬挑翼板混凝土施工方法,即移动悬挂模架法。本文所述“移动模架”指可在钢梁上移动的用于翼板混凝土浇筑的悬挂模板支架。该方法适用于跨度、高度较大的钢-混叠合梁桥翼板浇筑混凝土施工。

本方法已取得实用新型专利1项[1]:钢-混叠合梁悬挑翼板混凝土施工用移动模架(专利号:ZL 201921859371.X)。

1 移动悬挂模架法原理及特点

根据钢-混叠合梁桥的具体尺寸,设计移动悬挂模架,主要由支撑柱、纵梁、横梁、模板等部分构成;通过焊接的方式在钢箱梁上翼缘板处设置钢管立柱,随后在该结构上安装横梁;形成横梁结构体系后,在两端增设吊杆,在该结构作用下实现与加劲模板的连接;采用了吊环连接的方式,主要应用于外侧吊杆与模板的连接,可实现对翼板边缘高度的灵活调整;内侧与模板形成连接关系,此部分选择的是螺帽连接形式;纵桥上增设了7道横梁及悬挂系统,设置了加劲模板,共由14根吊杆共同组成。基于上述方式,可形成整体结构,其具备对称稳定的特点。悬挑翼板施工产生的荷载主要由该结构承担。

可实现叠合梁悬挑翼板处的浇筑模架,无须架设满堂支架或者钢箱梁侧面三角斜撑支架,悬挑混凝土面板没有凹槽,而且模架整体可纵向移动,在不拆除模架结构的前提下,将模架移送至下一个浇筑工段,大大提高了施工效率,施工完之后模架可周转重复使用,节省了施工成本。

克服叠合梁悬挑翼板处的浇筑模架中传统满堂支架和钢箱梁侧面斜撑支架存在的不足,施工时安装快捷方便,结合千斤顶升降,整体模架落于轨道上通过滑轮进行移动,提高施工效率,缩短施工工期。

合模和拆模操作可全部在桥梁上部进行,无须另搭支架作业,施工安全更有保障。

纵梁、横梁和加劲模板等材料均采用型钢,材料来源广泛,能够实现标准化制造,且工厂集中加工,焊接质量能得到充分的保证,标准化程度高。

利用上部吊环连接模板,使模板可绕吊环自由转动,用顶撑方式配合模板自重可实现轻松脱模。

适用于双箱梁、单箱梁或者多箱梁结构。

2 移动悬挂模架各部设计图(图1)

(a)整体外观结构

3 移动悬挂模架法施工步骤

3.1 交通组织

跨线施工的重大安全隐患来自桥下的交通。当前的几种交通管理方式中,危险性从高到低分别是:边施工边通车、封闭半边路开放半边路、桥下车辆改线运行、全封闭施工。

交通管制要制定专项安全技术方案,按照相关规定办理审批手续,按批准的方案和时间进行施工,对全体参建人员进行安全技术交底,布置各类交通引导标识和警示标识等,设置专人负责指挥交通,制定可行的应急预案,提前进行应急演练。

3.2 施工步骤

(1)按图纸预加工部件完毕,所有预制部件运输至现场,按设计位置在钢箱梁上翼缘板顶部安装钢管支撑柱。

(2)按设计位置在钢箱梁上翼缘板顶部焊接钢管支撑柱,在钢箱梁上翼缘板边部焊接合模限位卡槽。

(3)在地面平整位置或钢箱梁上将横梁和纵梁焊接成整体,在纵梁下方安装滑轮,在横梁两端安装外侧吊杆和内侧吊杆,将加劲模板安装在外侧吊杆的吊环上,吊装整体模架,将限位套环与对应的支撑柱对接,安装插销。

(4)牵拉加劲模板使其三角形卡条嵌入合模限位卡槽,将内侧吊杆与加劲模板连接,进行初步合模。

(5)测量核对加劲模板外侧高度,通过外调节螺帽调整到设计高程,扭紧内调节螺帽,完成合模。

(6)安装桥面钢筋,清理模板内杂物,喷涂脱模剂,进行混凝土浇筑。

(7)混凝土养护达到强度后,拧松内调节螺帽,旋转上固定螺帽,拆除内吊杆,利用加劲模板自重,使加劲模板绕吊环转动,使加劲模板与混凝土面分离,完成脱模。

(8)拆除限位环套上的插销,用4台千斤顶于纵梁两端顶起整个模架,在滑轮下铺设型钢轨道,卸载千斤顶,使滑轮落于轨道上,牵拉行走到下一个浇筑节段。轨道的位置有两种情况:①轨道固定在已经浇筑好的混凝土面板上;②轨道固定在未浇筑混凝土面板的钢箱梁翼缘板上,此时滑轮通过滑轮支腿与轨道相连。

(9)行走就位后,用4台千斤顶于纵梁两端顶起整个支架,拆除滑轮下轨道,将整体支架落于支撑柱上。

(10)重复以上(3)~(9)步骤至全桥翼板浇筑完成。

(11)待混凝土强度达到要求后,依次拆除加劲模板、吊杆、横梁、纵梁;切割外露处混凝土面的支撑柱,完成桥面施工;拆除后的部件转运至下一个项目使用或者运回材料周转仓库保养存放。

3.3 开放桥下交通

开放交通也要按流程进行,必须在规定的时间节点开始放行,如确有原因不能按时开放桥下交通的,必须重新审批,不得无故延期。钢-混叠合梁桥施工完成后,把桥下道路改至设计的位置,清理全部施工标识牌和建筑垃圾,准备好相关材料,向相关部门申报恢复交通,经现场复核符合相关法规的,应按审批的时间节点开放交通[2]。

4 结语

本文所述移动悬挂模架法,是一种新型的施工方法,具备灵活、高效、成本低等多重优势,有较强的可操作性和可复制性,适合推广应用。在跨线施工和城市占道施工的实际应用中具有保证安全和质量、缩短工期、快速开放桥下交通等实际意义。

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