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[摘 要]挂篮施工是悬臂浇筑法施工中的一种主要施工方法,是一个能够沿轨道行走的活动模架,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。挂篮施工与其他方法相比,具有结构轻、拼制简单方便和无压重等优点,因此,在越来越多的检修公路或者修葺立交桥的施工中,挂篮技术在其中的重要性越来越凸显出来。
[关键词]挂篮;施工;技术
中图分类号:U655.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)01-0223-01
1 桥梁工程中挂篮施工技术要点
1.1 前期准备
挂篮是悬臂灌注施工中的一个重要设备,简单的说,挂篮是一个能够沿轨道行走的活动模架。这时候悬臂是挂在已完成悬臂施工的悬臂梁段上。但是在进行下一梁段施工的时候,悬臂挂在此梁段上,如此进行循环直到完成此梁段的浇注工作。设置挂篮的除了要保障达到要求的强度之外,还应该满足下面几个标准:便于拆装、行走方便、质量轻、变形程度低等。
1.2 挂篮的构造
下面简单介绍菱形及三角形挂篮的组成:
(1)主桁架
大多数主要杆件是由2片槽钢经过焊接而形成的,由结构分析来确定槽钢的具体截面,用高强度的销接或螺栓来链接各杆件。
(2)行走系统
其主要是由滑道、钢枕以及滑板所组成,钢枕则大多由钢板与槽钢焊接而成,。滑道是由两根槽钢焊接而制成的,上滑板相对来说比较特殊,它是厚度比较大的钢板。具有竖向预应力的钢筋将滑道锚固在桥面上,这样就能够平衡挂篮在空载状态下行走所形成的倾覆力矩。
(3)内外模板系统
内模可以划分为内侧模与顶模,它们都是由型钢组焊接形成的。在整个工作过程中内模由滑梁将其控制在内吊梁上,脱模时则能够松开内吊梁。顶模板则是由组合钢模板构成,内侧模板由木模构成,这主要是为了能够适应梁高的不断的变化。
外模可以划分为底模与侧模板。侧模悬挂在外吊梁上,大部分由钢板与型钢来共同焊接而成;底模可以分为底横梁、底纵梁以及模板。
(4)悬吊系统
大多数是由小横梁、螺旋千斤顶等而组成的。其主要的作用是拉操作平台,并调整模板的标高。
2 挂篮施工面临的主要问题
2.1 挂篮整体坠落
挂篮最危险的工况本应是大节段的浇筑过程。但一般挂篮都经过认真计算、受力明确,在浇筑前经过多方的检查验收,思想上高度重视,发生事故反而较少。
事故多发生于试压阶段和行走过程。因为试压时是第一次重载使用,而行走过程是一个动态过程。锚同力小、细节落实与检查不到位反而时有发生。直接原因就是配重不足或锚固不牢靠,施工方面的因素的以下几种情况:配重块重量不足或位置不正确、后锚杆数量不足,使用受过电焊烧伤的精螺纹钢锚杆脆断。后锚直接作用于滑道时,滑道本身与混凝土锚固不牢。行走时采用反压滑轮时,反力支架脱焊或连接脱落。后锚杆、锚同螺帽、连接器质量不合格或多次使用损伤未更换,连接器连接不正确。下坡行走时未有效限位措施,行走过快、行走不一致,主梁脱离反压锚固架或锚同滑道。采用预留孔穿精扎钢筋进行锚固时,预留孔过大或锚垫板太小。厚度太薄,锚同作用于主梁尾部加长段上,而加长段现场设计未经验算,联接不牢固发生断裂。
2.2 底板混凝土脱落
在合龙段以及相邻梁段上,容易出现底板混凝土脱落质量问题,这是因为底板混凝土受到曲线布置预应力的挤压,出现分层,从而出现混凝土脱落或压碎等问题。预应力管道、底板防崩钢筋数量、混凝土强度以及底板混凝土厚度都是影响施工质量的主要因素。
2.3 纵向预应力管道堵塞
在分节段施工时,往往会出现缩孔、孔道堵塞等质量问题,当采用开凿混凝土的方法进行处理时,往往会影响到梁结构强度,还会进一步阻碍其他工序施工。
3 桥梁施工中挂篮的施工工艺
3.1 挂篮的制作与安装
在桥梁挂篮施工阶段,挂篮的制备与拼装须遵循一定的顺序。模架拼装前先进行安全大检查,查看现场的安全条件,确认机械设备和人员是否到位。根据模架拼装要求逐步拼装,装好后测验模架的安全性能,同时在挂篮四周配装防止人员掉落的安全防护设施,保障人员安全。制作悬臂挂篮的过程中,一定要严格参考设计图纸逐项制作。制作好以后拼装前进行安全检测,确保模架稳固后再拼装。吊篮的安装也应遵循一定的规范和流程,尽量从源头控制安装质量,为后续施工提供安全保障。
3.2 挂篮预压
挂篮拼装完毕后,为了检验其强度、刚度和安全性,须在桥位进行预压及静载试验,以消除其非弹性变形,针对挂篮前端挠度及引起主桁架变形的原因,确定力与位移的关系,以便在施工阶段利于底模板立模,并对标高进行适当调整。为了控制挂篮配重,须参考现场条件和施工要求,应用千斤顶张拉钢绞线方案进行预压。借助在承台顶上提前埋设的地锚穿束,钢绞线上端从前底横梁与梁上的千斤顶处穿过,再用锚具将钢绞线锚固,然后借助油压千斤顶分级加载预压挂篮模架。
3.3 梁段混凝土的灌注施工
①混凝土在拌和站集中拌和,再泵送至现场;②混凝土灌注分层约40厘米厚;③混凝土灌注顺序:横隔板→腹板→底板→横隔板→腹板及顶板四周。④混凝土入模导管安装间距约為1.5m,导管底面距混凝土灌注面1m。钢筋分布较密集的节段可增设一定数量的导管,同时须将个别钢筋断开用作导管入口,混凝土浇筑至入口处时再焊接恢复。⑤采用Φ70或Φ50和Φ30插入式振捣器进行混凝土捣固。钢筋稀疏处用大振捣棒,钢筋密集处用小振捣棒。振捣棒的作用半径需经试验确定,振动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的1.5倍。⑥灌注混凝土前,先用水彻底冲洗原墩顶混凝土面。采用与原混凝土标号相同的砂浆均匀摊铺在原墩顶混凝土面上,厚度2cm。铺筑前用水泡木模板,以免其干燥吸水。灌注底腹板混凝土前,对顶板钢筋顶面要用布或草袋覆盖,以防松散混凝土粘附其上。⑦用插入式振捣器在顶板混凝土浇注完成后对顶腹板接缝处进行充分的二次振捣,确保连接处密实、可靠。⑧混凝土灌注结束后,要加强对梁段包括箱梁内侧和外侧的撒水养护。
3.4 边跨现浇段施工
①装设支架时须严格控制支架位移。允许支架顶部出现小程度的位移。为避免底模板和支架对合龙段的约束力过大,允许底模板和支架之间存在微量的水平位移,以提高模架对现浇段梁体随温度纵向位移及混凝土收缩变形的适应性。钢筋滚筒安放于支架下的混凝土基础顶面,以便挂篮模架、模板和新浇混凝土顺桥轴方向随箱梁作微量的水平移动。②施工顺序:边跨现浇段在主垮T构悬浇施工结束前七天完成。装配好边跨现浇段支架后,为避免其发生较大的非弹性变形,须预压支架,预压重量至少为施工重量的1.4倍,最终确定弹性变形。③预压边跨现浇段的支架以消除其非弹性变形。测定弹性变形。混凝土浇筑前参考梁段重梁加施工荷载的10%、20%、30%、50%、80%、100%、120%、140%用水箱逐级加载预压,每级预压至少半小时,最后两级延长至1小时。
4 结束语
随着挂篮施工技术在桥梁工程中的应用,使得桥梁工程的质量和性能都得到了大幅度提高。而随着科学技术的日新月异和建筑行业的高速发展,可以预见,在今后的桥梁工程中对挂篮施工技术的应用必定更加广泛。
参考文献:
[1] 叶晓平.桥梁工程挂篮施工技术探讨[J].科技创业月刊,2013(04).
[2] 吴建军,郑剑彪.桥梁施工中悬吊挂篮技术应用浅析[J].科技创新与应用,2013.
[关键词]挂篮;施工;技术
中图分类号:U655.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)01-0223-01
1 桥梁工程中挂篮施工技术要点
1.1 前期准备
挂篮是悬臂灌注施工中的一个重要设备,简单的说,挂篮是一个能够沿轨道行走的活动模架。这时候悬臂是挂在已完成悬臂施工的悬臂梁段上。但是在进行下一梁段施工的时候,悬臂挂在此梁段上,如此进行循环直到完成此梁段的浇注工作。设置挂篮的除了要保障达到要求的强度之外,还应该满足下面几个标准:便于拆装、行走方便、质量轻、变形程度低等。
1.2 挂篮的构造
下面简单介绍菱形及三角形挂篮的组成:
(1)主桁架
大多数主要杆件是由2片槽钢经过焊接而形成的,由结构分析来确定槽钢的具体截面,用高强度的销接或螺栓来链接各杆件。
(2)行走系统
其主要是由滑道、钢枕以及滑板所组成,钢枕则大多由钢板与槽钢焊接而成,。滑道是由两根槽钢焊接而制成的,上滑板相对来说比较特殊,它是厚度比较大的钢板。具有竖向预应力的钢筋将滑道锚固在桥面上,这样就能够平衡挂篮在空载状态下行走所形成的倾覆力矩。
(3)内外模板系统
内模可以划分为内侧模与顶模,它们都是由型钢组焊接形成的。在整个工作过程中内模由滑梁将其控制在内吊梁上,脱模时则能够松开内吊梁。顶模板则是由组合钢模板构成,内侧模板由木模构成,这主要是为了能够适应梁高的不断的变化。
外模可以划分为底模与侧模板。侧模悬挂在外吊梁上,大部分由钢板与型钢来共同焊接而成;底模可以分为底横梁、底纵梁以及模板。
(4)悬吊系统
大多数是由小横梁、螺旋千斤顶等而组成的。其主要的作用是拉操作平台,并调整模板的标高。
2 挂篮施工面临的主要问题
2.1 挂篮整体坠落
挂篮最危险的工况本应是大节段的浇筑过程。但一般挂篮都经过认真计算、受力明确,在浇筑前经过多方的检查验收,思想上高度重视,发生事故反而较少。
事故多发生于试压阶段和行走过程。因为试压时是第一次重载使用,而行走过程是一个动态过程。锚同力小、细节落实与检查不到位反而时有发生。直接原因就是配重不足或锚固不牢靠,施工方面的因素的以下几种情况:配重块重量不足或位置不正确、后锚杆数量不足,使用受过电焊烧伤的精螺纹钢锚杆脆断。后锚直接作用于滑道时,滑道本身与混凝土锚固不牢。行走时采用反压滑轮时,反力支架脱焊或连接脱落。后锚杆、锚同螺帽、连接器质量不合格或多次使用损伤未更换,连接器连接不正确。下坡行走时未有效限位措施,行走过快、行走不一致,主梁脱离反压锚固架或锚同滑道。采用预留孔穿精扎钢筋进行锚固时,预留孔过大或锚垫板太小。厚度太薄,锚同作用于主梁尾部加长段上,而加长段现场设计未经验算,联接不牢固发生断裂。
2.2 底板混凝土脱落
在合龙段以及相邻梁段上,容易出现底板混凝土脱落质量问题,这是因为底板混凝土受到曲线布置预应力的挤压,出现分层,从而出现混凝土脱落或压碎等问题。预应力管道、底板防崩钢筋数量、混凝土强度以及底板混凝土厚度都是影响施工质量的主要因素。
2.3 纵向预应力管道堵塞
在分节段施工时,往往会出现缩孔、孔道堵塞等质量问题,当采用开凿混凝土的方法进行处理时,往往会影响到梁结构强度,还会进一步阻碍其他工序施工。
3 桥梁施工中挂篮的施工工艺
3.1 挂篮的制作与安装
在桥梁挂篮施工阶段,挂篮的制备与拼装须遵循一定的顺序。模架拼装前先进行安全大检查,查看现场的安全条件,确认机械设备和人员是否到位。根据模架拼装要求逐步拼装,装好后测验模架的安全性能,同时在挂篮四周配装防止人员掉落的安全防护设施,保障人员安全。制作悬臂挂篮的过程中,一定要严格参考设计图纸逐项制作。制作好以后拼装前进行安全检测,确保模架稳固后再拼装。吊篮的安装也应遵循一定的规范和流程,尽量从源头控制安装质量,为后续施工提供安全保障。
3.2 挂篮预压
挂篮拼装完毕后,为了检验其强度、刚度和安全性,须在桥位进行预压及静载试验,以消除其非弹性变形,针对挂篮前端挠度及引起主桁架变形的原因,确定力与位移的关系,以便在施工阶段利于底模板立模,并对标高进行适当调整。为了控制挂篮配重,须参考现场条件和施工要求,应用千斤顶张拉钢绞线方案进行预压。借助在承台顶上提前埋设的地锚穿束,钢绞线上端从前底横梁与梁上的千斤顶处穿过,再用锚具将钢绞线锚固,然后借助油压千斤顶分级加载预压挂篮模架。
3.3 梁段混凝土的灌注施工
①混凝土在拌和站集中拌和,再泵送至现场;②混凝土灌注分层约40厘米厚;③混凝土灌注顺序:横隔板→腹板→底板→横隔板→腹板及顶板四周。④混凝土入模导管安装间距约為1.5m,导管底面距混凝土灌注面1m。钢筋分布较密集的节段可增设一定数量的导管,同时须将个别钢筋断开用作导管入口,混凝土浇筑至入口处时再焊接恢复。⑤采用Φ70或Φ50和Φ30插入式振捣器进行混凝土捣固。钢筋稀疏处用大振捣棒,钢筋密集处用小振捣棒。振捣棒的作用半径需经试验确定,振动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的1.5倍。⑥灌注混凝土前,先用水彻底冲洗原墩顶混凝土面。采用与原混凝土标号相同的砂浆均匀摊铺在原墩顶混凝土面上,厚度2cm。铺筑前用水泡木模板,以免其干燥吸水。灌注底腹板混凝土前,对顶板钢筋顶面要用布或草袋覆盖,以防松散混凝土粘附其上。⑦用插入式振捣器在顶板混凝土浇注完成后对顶腹板接缝处进行充分的二次振捣,确保连接处密实、可靠。⑧混凝土灌注结束后,要加强对梁段包括箱梁内侧和外侧的撒水养护。
3.4 边跨现浇段施工
①装设支架时须严格控制支架位移。允许支架顶部出现小程度的位移。为避免底模板和支架对合龙段的约束力过大,允许底模板和支架之间存在微量的水平位移,以提高模架对现浇段梁体随温度纵向位移及混凝土收缩变形的适应性。钢筋滚筒安放于支架下的混凝土基础顶面,以便挂篮模架、模板和新浇混凝土顺桥轴方向随箱梁作微量的水平移动。②施工顺序:边跨现浇段在主垮T构悬浇施工结束前七天完成。装配好边跨现浇段支架后,为避免其发生较大的非弹性变形,须预压支架,预压重量至少为施工重量的1.4倍,最终确定弹性变形。③预压边跨现浇段的支架以消除其非弹性变形。测定弹性变形。混凝土浇筑前参考梁段重梁加施工荷载的10%、20%、30%、50%、80%、100%、120%、140%用水箱逐级加载预压,每级预压至少半小时,最后两级延长至1小时。
4 结束语
随着挂篮施工技术在桥梁工程中的应用,使得桥梁工程的质量和性能都得到了大幅度提高。而随着科学技术的日新月异和建筑行业的高速发展,可以预见,在今后的桥梁工程中对挂篮施工技术的应用必定更加广泛。
参考文献:
[1] 叶晓平.桥梁工程挂篮施工技术探讨[J].科技创业月刊,2013(04).
[2] 吴建军,郑剑彪.桥梁施工中悬吊挂篮技术应用浅析[J].科技创新与应用,2013.