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[摘 要]随着现代化经济的发展,人们的出行频率逐年上升,对交通运输的需求要来越高。本文主要通过研究现代桥梁工程施工中的重要方式之一——挂篮悬臂浇筑法,探究桥梁工程施工中悬臂箱梁的挂篮施工技术的基本原理和应用要点,以提升工程质量,推动交通工程乃至整个建筑行业的进一步发展。
[关键词]桥梁工程;悬臂箱梁;挂篮施工技术
中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)46-0074-01
随着市场经济的发展和科学技术的进步,人们对交通运输的安全性、稳定性等性能产生更高的要求。良好的桥梁工程可延长桥梁使用寿命,提高其运载能力。悬臂箱梁技术作为桥梁工程的主要技术之一,对提高桥梁自然适应度、降低病虫害几率、缩短工期、降低施工成本有重要作用。
1.悬臂浇筑法与悬臂挂篮技术概述
1.1 悬臂浇筑法基本概念
悬臂浇筑法是指通过将两个平台置于桥梁两侧,使得在平衡悬臂以稳固浇筑混凝土的同时逐段施加预应力的技术,可以有效促进混凝土凝固,推进桥梁建设。这种施工设备主要通过将已经拉张固锚的一对行走挂篮与墩身桥梁段连成一个整体,然后再进行移动、支模、绑扎钢筋、混凝土浇筑、施加预应力等分段操作,通过由上一阶段向下一阶段逐段操作,循序渐进,继而完成整个悬臂梁段浇筑施工工程。
1.2 悬臂挂篮技术分析
悬臂挂篮技术相较于悬臂浇筑法而言,其优点是有轻巧的结构和可以自由移动的挂篮,大型吊机在施工过程中的应用则进一步方便进行操作。将悬臂挂篮技术应用于具体施工时,可根据不同的情况采取分段悬臂作业。此外,通过及时地在完成本阶段悬臂后将挂篮向下一段挪动,可有效加快下一段施工进程,这不仅促进施工便利化,也有效促进施工开展,缩短工期。同时要注意的是,悬臂挂篮技术有时可兼有操作平台、承重结构两种功能,这就要求相关方面对挂篮强度稳定性、刚度等进行周密布置,以确保工程结果达到工程预期。
2.施工工艺
2.1 悬浇段施工
不同的悬臂灌注段长度不同,挂篮的设计长度应根据前者的最大值来确定,一般挂篮最大荷载的一点五倍为最大阶段的重量。根据桥梁宽度和箱梁截面形式可确定挂篮横截面。全截面用一个挂篮施工的模式适用于桥梁横截面为一个箱的情况,而多个挂篮合作施工的模式则适用于多箱结构的箱梁情况,可有效提高挂篮操作的灵活性和方便性。根据施工部位和阶段的不同,挂篮的设计载荷也各不相同,主要有千斤顶、挂篮自重、振动器重及震动力、最大节段混凝土重量、施工人群荷重、油泵重量六种,并根据实际情况进行单独或结合计算。出于提高高空作业安全系数的考虑,挂篮重量必须估计相符合,以进一步保证挂篮在高空的平衡问题。
2.2 挂篮制作安装
挂篮制作必须严格按照设计图所涉及的尺寸、规格、用料、技术、设计精度进行,严禁自主变更挂篮用料和相关部位设计。当挂篮制作完成时,应先在工厂内进行试运行操作,并检查相关零件的可用性等问题,确保挂篮符合设计质量标准,保证其操作的安全性和灵活性。
挂篮安装:首先,安装挂篮走行滑道,同时使用水泥砂浆等进行找平处理调整滑道垫座高度,控制滑道两侧标高。同时,安装挂篮两篇菱形桁架。以轨道为基准放出主桁架安装轴线及平面位置,调整挂篮前支座位置以稳定纵横向,完成主桁架的安装。在安装挂篮后锚固,再安桁架间的连接系。安装挂篮前上横梁,安装前、后下横梁和底模支撑桁架和挂篮内外模。绑扎钢筋后,安装预应力约束及管道。注意在吊装前上横梁,使作业平台置放于主桁架的前端,以安装前后吊带。
2.3 挂篮预压
在挂篮安装完成后,为了测试挂篮系统的强度、刚度、稳定性,应先在桥位对其进行预压和静载试验。施工时底模板立模、整标高的调整等需要相关的数据,可通过测量力与位移间存在的关系作为参考。实际操作中会出现挂篮前端挠度导致主桁架变形、挂篮非弹性变形等问题。出于减少工作量考虑,根据现场施工的具体条件,试验操作时钢绞线的牵拉可借用千斤顶进行。在埋在承台顶上的底模处将钢绞线穿入,千斤顶和桥上横梁则通过钢绞线的上端穿入,借助锚具对钢绞线进行固锚处理。最后,通过液压千斤顶对挂篮逐级预压,以测试其具体耐受度和承载能力。预压过程中,为保证预压质量,应使两端挂篮荷载相等。同时,当相关单位部门考虑更换新挂篮时,必须再次对主桁架等进行预压试验,以进一步排查安全隐患,促进挂篮非弹性问题等的改善解决。
2.4 挂篮行走移位
悬臂挂篮施工时,必须先对梁内钢筋进行张拉、预压操作,然后才能拆除模板。底模拆除后,用锚杆将外滑梁在主桁架侧面进行锚固,用倒链将后托梁在侧面悬挂完成吊架。在已浇筑好的混凝土部位,用与最长混凝土长度相同的轨道进行铺设并与已有轨道进行无缝连接,以保证轨道的完整性和流畅性。移动挂篮时,滑梁需要的吊点扣架需及时与顶板预留孔位置进行销接。从而保证桥梁工程的稳定程度和耐压强度。
2.5 混凝土浇筑
混凝土浇筑涉及合龙段施工技术,这是桥梁建筑中必须重视的环节,也是大跨度连续梁建设的重要基础。混凝土浇筑施工中,必须认真遵守相关设计方案的要求,完成预期的浇灌次数、厚度、密度、连续周期等指标,并进行认真的检查和養护工作。必须认真检查阶段性混凝土浇筑工程成果,发现其可能存在的差距和问题并及时解决。连续梁建设中,必须保证挂篮运行过程中的对称性,通过采取相应措施以对临时预应力进行快速张拉以完成合龙口的锁定工作。而混凝土在合龙段的应用主要是边跨合龙段和中跨合龙段两个施工部分:边跨合龙段施工时,待合龙口锁定工作完成后,在保证水量控制合理的前提下往水箱注水,后续检查无误后接着进行混凝土的浇筑工作。可预先通过将于合龙所需混凝土置于各悬臂前段进行配重,继而在保证中轴线对称、温度最低且变化幅度最小的前提下进行混凝土浇筑工作。所有环节完成后固定建筑物并在一段时间后将固定工程拆除,即完成边跨合龙端施工。中跨合龙段施工时,连接合龙段,检查后对预埋钢板进行焊接操作,将总混凝土的二分之一浇筑在中跨合龙段后,放出水箱中所有的水,浇筑完成后进行相关保护。再进行牵拉钢绞线,封铺和轨道压浆等工作。最终完成连续梁由临时转变为正式的过程,继而形成对整个支架的支撑,推动整体设计转换的完成。同时,在保证工程质量的前提下,通过向混凝土中加入适量微膨胀剂或使用带有微膨胀效果的混凝土,最大程度排除管道内的水和空气,减轻湿接缝造成的混凝土收缩等问题,促进接缝的贴合,提高工程质量、延长其使用寿命。
2.6 挠度控制
待浇筑梁段的立模高度应以预拱度、设计高度等为依据。施工时应每天观察悬臂挠度的变化。选定八点十分到九点十分这一气温回升阶段作为观测时间段,对完成的阶段进行挠度曲线拟定,及时观测、纠正误差,把握整体进度。合龙前末尾前端的两到三个节段必须进行联测以保证合龙精确度,促进立模完成。
3.小结
悬臂箱梁的挂篮施工技术应用于桥梁施工中的各个环节,其技术的进步对提高整体工程质量、促进桥梁工程进步具有重要意义,其重要性不容忽视。施工方、相关部门及企业必须重视挂篮悬臂浇筑施工技术的发展,保证施工安全度。结合施工地具体天气、地质等情况,选择合适的施工技术,提高整体工程质量。
参考文献
[1] 鲍振声.桥梁工程施工中悬臂箱梁的挂篮施工技术分析[J].建筑工程技术与设计,2016,(30):709.
[2] 李超伟.桥梁工程施工中悬臂箱梁的挂篮施工技术分析[J].建筑工程技术与设计,2017,(8):495.
[3] 李洪福.浅谈桥梁工程悬臂梁挂篮施工的施工工艺[J].中国高新技术企业,2015,(2):109-110,111.
[关键词]桥梁工程;悬臂箱梁;挂篮施工技术
中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)46-0074-01
随着市场经济的发展和科学技术的进步,人们对交通运输的安全性、稳定性等性能产生更高的要求。良好的桥梁工程可延长桥梁使用寿命,提高其运载能力。悬臂箱梁技术作为桥梁工程的主要技术之一,对提高桥梁自然适应度、降低病虫害几率、缩短工期、降低施工成本有重要作用。
1.悬臂浇筑法与悬臂挂篮技术概述
1.1 悬臂浇筑法基本概念
悬臂浇筑法是指通过将两个平台置于桥梁两侧,使得在平衡悬臂以稳固浇筑混凝土的同时逐段施加预应力的技术,可以有效促进混凝土凝固,推进桥梁建设。这种施工设备主要通过将已经拉张固锚的一对行走挂篮与墩身桥梁段连成一个整体,然后再进行移动、支模、绑扎钢筋、混凝土浇筑、施加预应力等分段操作,通过由上一阶段向下一阶段逐段操作,循序渐进,继而完成整个悬臂梁段浇筑施工工程。
1.2 悬臂挂篮技术分析
悬臂挂篮技术相较于悬臂浇筑法而言,其优点是有轻巧的结构和可以自由移动的挂篮,大型吊机在施工过程中的应用则进一步方便进行操作。将悬臂挂篮技术应用于具体施工时,可根据不同的情况采取分段悬臂作业。此外,通过及时地在完成本阶段悬臂后将挂篮向下一段挪动,可有效加快下一段施工进程,这不仅促进施工便利化,也有效促进施工开展,缩短工期。同时要注意的是,悬臂挂篮技术有时可兼有操作平台、承重结构两种功能,这就要求相关方面对挂篮强度稳定性、刚度等进行周密布置,以确保工程结果达到工程预期。
2.施工工艺
2.1 悬浇段施工
不同的悬臂灌注段长度不同,挂篮的设计长度应根据前者的最大值来确定,一般挂篮最大荷载的一点五倍为最大阶段的重量。根据桥梁宽度和箱梁截面形式可确定挂篮横截面。全截面用一个挂篮施工的模式适用于桥梁横截面为一个箱的情况,而多个挂篮合作施工的模式则适用于多箱结构的箱梁情况,可有效提高挂篮操作的灵活性和方便性。根据施工部位和阶段的不同,挂篮的设计载荷也各不相同,主要有千斤顶、挂篮自重、振动器重及震动力、最大节段混凝土重量、施工人群荷重、油泵重量六种,并根据实际情况进行单独或结合计算。出于提高高空作业安全系数的考虑,挂篮重量必须估计相符合,以进一步保证挂篮在高空的平衡问题。
2.2 挂篮制作安装
挂篮制作必须严格按照设计图所涉及的尺寸、规格、用料、技术、设计精度进行,严禁自主变更挂篮用料和相关部位设计。当挂篮制作完成时,应先在工厂内进行试运行操作,并检查相关零件的可用性等问题,确保挂篮符合设计质量标准,保证其操作的安全性和灵活性。
挂篮安装:首先,安装挂篮走行滑道,同时使用水泥砂浆等进行找平处理调整滑道垫座高度,控制滑道两侧标高。同时,安装挂篮两篇菱形桁架。以轨道为基准放出主桁架安装轴线及平面位置,调整挂篮前支座位置以稳定纵横向,完成主桁架的安装。在安装挂篮后锚固,再安桁架间的连接系。安装挂篮前上横梁,安装前、后下横梁和底模支撑桁架和挂篮内外模。绑扎钢筋后,安装预应力约束及管道。注意在吊装前上横梁,使作业平台置放于主桁架的前端,以安装前后吊带。
2.3 挂篮预压
在挂篮安装完成后,为了测试挂篮系统的强度、刚度、稳定性,应先在桥位对其进行预压和静载试验。施工时底模板立模、整标高的调整等需要相关的数据,可通过测量力与位移间存在的关系作为参考。实际操作中会出现挂篮前端挠度导致主桁架变形、挂篮非弹性变形等问题。出于减少工作量考虑,根据现场施工的具体条件,试验操作时钢绞线的牵拉可借用千斤顶进行。在埋在承台顶上的底模处将钢绞线穿入,千斤顶和桥上横梁则通过钢绞线的上端穿入,借助锚具对钢绞线进行固锚处理。最后,通过液压千斤顶对挂篮逐级预压,以测试其具体耐受度和承载能力。预压过程中,为保证预压质量,应使两端挂篮荷载相等。同时,当相关单位部门考虑更换新挂篮时,必须再次对主桁架等进行预压试验,以进一步排查安全隐患,促进挂篮非弹性问题等的改善解决。
2.4 挂篮行走移位
悬臂挂篮施工时,必须先对梁内钢筋进行张拉、预压操作,然后才能拆除模板。底模拆除后,用锚杆将外滑梁在主桁架侧面进行锚固,用倒链将后托梁在侧面悬挂完成吊架。在已浇筑好的混凝土部位,用与最长混凝土长度相同的轨道进行铺设并与已有轨道进行无缝连接,以保证轨道的完整性和流畅性。移动挂篮时,滑梁需要的吊点扣架需及时与顶板预留孔位置进行销接。从而保证桥梁工程的稳定程度和耐压强度。
2.5 混凝土浇筑
混凝土浇筑涉及合龙段施工技术,这是桥梁建筑中必须重视的环节,也是大跨度连续梁建设的重要基础。混凝土浇筑施工中,必须认真遵守相关设计方案的要求,完成预期的浇灌次数、厚度、密度、连续周期等指标,并进行认真的检查和養护工作。必须认真检查阶段性混凝土浇筑工程成果,发现其可能存在的差距和问题并及时解决。连续梁建设中,必须保证挂篮运行过程中的对称性,通过采取相应措施以对临时预应力进行快速张拉以完成合龙口的锁定工作。而混凝土在合龙段的应用主要是边跨合龙段和中跨合龙段两个施工部分:边跨合龙段施工时,待合龙口锁定工作完成后,在保证水量控制合理的前提下往水箱注水,后续检查无误后接着进行混凝土的浇筑工作。可预先通过将于合龙所需混凝土置于各悬臂前段进行配重,继而在保证中轴线对称、温度最低且变化幅度最小的前提下进行混凝土浇筑工作。所有环节完成后固定建筑物并在一段时间后将固定工程拆除,即完成边跨合龙端施工。中跨合龙段施工时,连接合龙段,检查后对预埋钢板进行焊接操作,将总混凝土的二分之一浇筑在中跨合龙段后,放出水箱中所有的水,浇筑完成后进行相关保护。再进行牵拉钢绞线,封铺和轨道压浆等工作。最终完成连续梁由临时转变为正式的过程,继而形成对整个支架的支撑,推动整体设计转换的完成。同时,在保证工程质量的前提下,通过向混凝土中加入适量微膨胀剂或使用带有微膨胀效果的混凝土,最大程度排除管道内的水和空气,减轻湿接缝造成的混凝土收缩等问题,促进接缝的贴合,提高工程质量、延长其使用寿命。
2.6 挠度控制
待浇筑梁段的立模高度应以预拱度、设计高度等为依据。施工时应每天观察悬臂挠度的变化。选定八点十分到九点十分这一气温回升阶段作为观测时间段,对完成的阶段进行挠度曲线拟定,及时观测、纠正误差,把握整体进度。合龙前末尾前端的两到三个节段必须进行联测以保证合龙精确度,促进立模完成。
3.小结
悬臂箱梁的挂篮施工技术应用于桥梁施工中的各个环节,其技术的进步对提高整体工程质量、促进桥梁工程进步具有重要意义,其重要性不容忽视。施工方、相关部门及企业必须重视挂篮悬臂浇筑施工技术的发展,保证施工安全度。结合施工地具体天气、地质等情况,选择合适的施工技术,提高整体工程质量。
参考文献
[1] 鲍振声.桥梁工程施工中悬臂箱梁的挂篮施工技术分析[J].建筑工程技术与设计,2016,(30):709.
[2] 李超伟.桥梁工程施工中悬臂箱梁的挂篮施工技术分析[J].建筑工程技术与设计,2017,(8):495.
[3] 李洪福.浅谈桥梁工程悬臂梁挂篮施工的施工工艺[J].中国高新技术企业,2015,(2):109-110,111.