桥梁工程中悬臂挂篮施工技术探析

桥梁工程中悬臂挂篮施工技术探析

摘要:在箱梁工程的施工过程中,悬臂的现浇箱梁属于一种常用施工方式,构成部分包含模板、托底与锚固系统等。文章主要通过实例分析了悬臂挂篮的施工参数与原理,深入研究桥梁工程之中悬臂挂篮施工的技术,以保证桥梁工程施工的质量。

关键词:桥梁工程;悬臂挂篮;施工

近几年,国民经济持续发展,使得建筑行业施工的技术得以提高。而作为建筑工程中一项关键性内容的现浇箱梁,其质量好坏对于建筑行业与建筑工程有着重要影响。确保现浇箱梁质量,不仅能够避免影响了施工现场的环境,同时可以将桥梁病害发生可能性降低。尤其桥梁挂篮施工中的悬臂现浇技术,质量优劣会导致工程施工成果与时间受到直接的影响。

1工程实例分析悬臂挂篮的施工

1.1工程简介

某座特大主桥的上部结构是预应力混凝土的连续跨梁,其引桥是30m标准跨径的装配预应力的混凝土连续T梁,跨南港的航道位置是4×40mT梁,如图1所示。15.5m箱梁的顶板宽,3.75m悬臂长,8m底板宽。12m箱梁0#块的节段长,于支架上进行浇筑。各侧均有十六个悬浇的节段。节段的长度25m、18m与20m,采取挂篮悬臂现浇施工,2m合拢段的长度,于吊架上进行浇筑,350kN吊架的控制重量。5.9m边跨的现浇段长,于支架上进行浇筑。按照整体施工进行安排,采取菱形挂篮对主梁进行施工,四套挂篮,两个主墩的部位,四个工作面。

1.2施工的参数

10.2m挂篮的总长度,4.1m的高度,17m的宽度;挂篮自身存在一定重量,经测量得出挂篮的自重有88.70t,最重节段和挂篮箱梁重量比是0.45∶1;将悬浇箱梁长度可以划分成三类形式,3m类悬浇的箱梁,4m悬浇的箱梁,5m悬浇的箱梁。同时,严格界定了悬浇箱梁实际高度,严格控制高度的变化范围不超过8.21~3.20m,挂篮的纵坡不可以超过5%;在空篮行走过程中,抗倾覆的稳定系数在5.5左右,在浇筑的过程中,抗倾覆的稳定系数在2.16左右;严格控制挂篮的主桁架变形量不可以超过20mm,在进行混凝体浇筑时,变形量最大值在12.8mm左右;悬吊的系统吊杆需要与安全性的原则相符;主桁锚锚杆的安全系数在2.98左右。

1.3悬臂挂篮的施工原理

在工程施工中,悬臂挂篮的技术属于全新施工的技术,就某种层面来看,其属于悬臂浇筑方法的施工技术之一。与其他施工的方法相比,其优点众多,十分显著。在进行施工时,施工人员需要按照工程量实际实施分段悬臂的作业,先建设桥梁悬臂的部分,悬臂部分建设完成以后,然后移动挂篮,再进行下一步施工。对施工技术与方法进行正确使用,可以将施工效率提高,同时将施工进度加快。很多施工悬臂挂篮施工的技术会作为操作平台应用,事实上在一些方面其只是作为一种承重结构。在挂篮实际设计的过程中,需要全面考虑挂篮各种属性、强硬的程度与稳定的程度,保证施工的成果与工程质量。

2桥梁工程之中悬臂现浇的箱梁挂篮方法应用

2.1施工的流程

先进行施工放样,对施工支架进行搭设,安装临时的支座与永久性支座,对底模与侧模进行安装,绑扎底板与腹板钢筋,对波纹管进行安装。然后安装内模,对顶板钢筋进行绑扎,安装好波纹管,检测测量各个部位,灌注梁段砼,最后养护混凝土,临时的固结。

2.2挂篮的预压

挂篮安装结束以后,为对挂篮系统稳定性、刚度与强度进行检验,需相关人员在桥位实施预压的试验与静载试验。并且为将挂篮非弹性的变形消除,基于挂篮的前端挠度容易导致主桁架发生变形,需要对力和位移相关性进行检测,然后当做施工过程底模板的立模与标高调整根据。此外,为缩减加载工作量,按照实际的施工条件与施工现场,在预压过程中可以采取千斤顶对钢绞线进行张拉。在穿过了钢绞线以后,预埋于承台顶地锚位置,于钢绞线的上段穿透前底横梁与千斤顶,同时经锚具锚固钢绞线[2]。

2.3挂篮的行走与移位

桥梁挂篮的悬臂施工过程中,需要张拉与预压梁中钢筋,然后将模板拆除。将底模拆除以后,在主构架的侧面采取锚杆锚固外滑梁,进行吊架时需要倒链悬挂后托梁。在已经浇筑完成混凝土位置,铺设同等长度混凝土块轨道,同时焊接在原有的轨道上,保证轨道完整性。挂篮移动时,需要在顶板的预留孔处安装滑梁,将桥梁结构稳定性加强,提高桥梁的强度[3]。

2.4挂篮悬浇段的施工

挂篮长度设计过程中,需要根据悬臂灌注分段的长度最大值进行确定,挂篮横断面的布置与箱梁的截面形式以及桥梁宽度有着直接关系。如果桥梁的横截面是一个箱,那么全截面只可以采取单个挂篮进行施工。若箱梁的结构时多箱的结构,为保证挂篮施工灵活程度,可以同时采取多个挂篮施工。在设计挂篮荷载时,需要根据各个阶段与部位差异,划分成挂篮的自重、模板重量、油泵的重量以及施工人群的荷载等,并且分类需要与实际施工的情况相结合,计算具体施工情况。同时需要加强挂篮平衡的稳定性,设计时应对高空作业安全的系数进行充分考虑,并且确保重量符合计算值[4]。

2.5制作安装挂篮

(1)挂篮的制作。需要严格根据施工的精度、图纸几何的尺寸、材质与技术的要求等,对挂篮各个结构零部件进行加工,不可以随意对材料与设计的要求进行改变,需要在挂篮加工结束以后,在工厂中进行组装与试拼,同时检验单件构件。(2)挂篮安装步骤。先要找平铺枕,对拉梁段以后,要在梁顶面铺的位置实施找平的处理,通常在施工之中,需要把水泥与砂浆当作材料,实施找平施工与作业。其次,枕钢的铺设,在前支座铺设间距50cm以内三根间距枕钢。最后,轨道的安装,把两根较长钢轨安装于左右两侧,并且竖向预应力筋需要穿到相关轨道中,再找平轨道的顶面,在明确不存在错误时,需要经螺母将轨道锁定。主架构的吊装,进行吊装的过程中,可相关脚手架支撑避免出现倾倒。扁担梁与主构架之间连接的是长螺杆,常用方式在于梁段上前的支座位置,对主构架后端进行锚固,同时经扁担梁固定下弦杆与主构架轨道。

2.6浇筑混凝土

在桥梁挂篮的悬臂施工过程中,浇筑混凝土属于一个关键性部分,进行混凝土浇筑之时,需要严格控制入模的温度和坍落度,并保证两边施工均匀性,避免发生不均匀的浇筑情况发生[5]。进行施工时,需要对现场施工情况进行如实记录,例如:如实记录挂篮标高变化的情况,记录浇筑量差值。

2.7拆除挂篮

通常情况下,在完成梁段的施工以后,即可拆除挂篮,然后将底篮置于地面上,确保主桁架与上部构件退缩到安全的范围以后,再拆除。

2.8控制挠度

相关人员需要按照预拱度与设计的高程,对待浇筑的梁段立模高程进行确定,严格根据高程进行立模。在施工的过程中,需要对每个节段都进行详细观测,尤其浇筑混凝土前后与预应力的张拉前后挠度的变化需要密切监测,每天实时对挠度进行观察。一般观察时间为早上的8点至9点,每节段的施工中,需要对挠度的曲线进行整理与绘制,同时对施工过程所存在偏差进行准确控制与调整。

3结束语

总之,由于悬臂挂篮的施工工艺有着效率高、施工简易等优势,逐渐广泛应用于桥梁建筑中,特别是高难度施工、大跨度与大规模建设之中应用效果显著。近几年,伴随国内建筑建设的行业不断地进步,这种技术越来越完善,并且作为核心技术的挂篮技术逐渐变成人们比较重视的部分,只有提高挂篮施工安全性与灵活性,才可以确保桥梁施工质量。

参考文献:

[1]王海平.三角挂篮悬臂现浇段施工工艺及应注意的若干问题[J].大陆桥视野,2017,23(18):211.

[2]方鲁兵.大跨度连续梁悬臂施工三角挂篮受力性能研究[D].合肥:安徽建筑大学,2013.

[3]赵乾.桥梁悬臂挂篮施工技术控制研究[J].珠江水运,2016(24):81-82.

[4]郭华.转体T构梁段挂篮悬壁浇注施工上下转盘临时锁定技术[J].价值工程,2015,34(14):43-46.

[5]邱俊,邓喜成.桥梁工程中钢结构项目悬臂挂篮的施工技术[J].黑龙江交通科技,2012,35(3):105+107.

作者:叶关伟 单位:路港集团有限公司