连续梁0#块支架及挂篮悬臂施工工艺

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  摘要:桥梁施工工艺日渐发展与应用背景下,为大跨度桥梁施工提供重要技术保障。从桥梁施工实际要求看,强调在连续梁、悬臂梁混凝土施工等各方面强化,保证各工序施工质量,使桥梁整体质量得到保障。本次研究将对挂篮施工概念与原理做简单介绍,分析连续梁0#块支架 及挂篮悬臂施工具体工序,提出连续梁0#块支架及挂篮悬臂施工相关注意问题,最后总结施工中的各项保障措施。
  关键词:连续梁;0#块支架;挂篮悬臂;注意事项;保障措施
  引言
  作为桥梁施工主要工艺,挂篮悬臂施工工艺近年来应用日渐广泛。然而也需注意在挂篮施工中存在一定的质量问题,如管道安装错误、漏束以及张拉中底板混凝土脱落,且可能在悬浇后有裂缝问题,这些在很大程度上制约工艺优势的发挥。对此,要求在施工中采取有效的控制策略,确保各施工工序质量控制落实到位。因此,本文对连续梁0#块支架及挂篮悬臂施工工艺的研究,具有十分重要的意义。
  1 挂篮施工相关介绍
  1.1 挂篮施工概念与结构
  关于挂篮施工,其中的挂篮可作为悬臂浇筑施工重要工具,属于现场浇筑悬臂梁混凝土常见方式。对于挂篮的应用,按照轨道方向活动,通过脚手架对混凝土重量、箱梁模板进行支撑。从挂篮位置看,主要于张拉锚固后的箱梁梁端处悬挂,通过挂篮可完成所有悬臂浇筑工作。每完成一个梁段施工,可将后锚解除,将挂篮移动至其他节段施工中。正因挂篮在施工中作用发挥,可作为主要空间施工设备,同时属于承重设备,被用于预应力筋未张拉前梁段。从挂篮的形式与构成看,其中在挂篮形式上,当前桥梁施工中就爱我诶常见的以自锚式挂篮为主,该类挂篮包括的形式较多,如斜拉式、菱形、三角式以及桁架式。而在挂篮的结构上,涉及锚固系统、底篮系统、行走系统、承重系统、悬挂系统等。其中底栏系统有底纵梁、底横梁,行走系统包括移动设备、滑梁、反扣轮、枕木、钢枕、滑移轨道等,当一个节段施工结束后,向下一节段运行。再如锚固系统,该系统在构成上,有锚固用吊带、扁担梁、精轧钢以及后锚梁等,系统作用在于避免挂篮承重情况或行走状态下出现失稳问题。而悬挂系统,作为承托底篮装置,在构成上包括内外滑梁吊带、底模吊带等,同时也有钢板吊带、精轧吊带等设置其中,运行效果较为理想[1]。
  1.2 挂篮施工工艺原理
  对于刚构梁桥、大跨径连续梁桥,将挂篮施工引入,一般主要强调在受力作用体上,选择梁桥前节段预应力混凝土,挂篮施工中,取后锚为称重点,对模板平纵面位置调整,做钢筋绑扎处理,最后完成混凝土浇筑过程。混凝土浇筑后,满足一定强度,需做三向预应力的张拉,准备下一工序施工。合龙后需做体系转换,对跨中正弯矩位置,进行支点负弯矩转移。这样便完成整个挂篮施工过程[2]。
  2 连续梁0#块支架及挂篮悬臂施工具体工序
  2.1 0#块施工环节
  2.1.1 底模施工处理
  桥梁施工中,首先考虑在0块施工方面强化,明确挂篮施工原理与作用,在浇筑好的箱梁中设置,同时注意保证挂篮施工前的0#块施工质量。具体做0#块施工中,首先从临时固结处理上加强,尽管临时固结在图纸、高度、位置等方面有具体的规定要求,但需考虑后续解除操作,通常有砂筒、硫磺砂浆或混凝土卸落块解除,无论哪种方式,对于支座的安装,不仅需考虑到平面位置,高程与四角高差保持在1mm范围内,特别需严格控制四角高差。
  另外,应在底模处理上加强。无论支座为临时或永久安装,安装结束后均要求做好0#块底模处理,选择填砂方法进行底模支架安装,或通过工字钢上铺方木方式,满足安装要求。其中填砂方法较为常见,但需注意该方法应用下有较多注意事项,如砂保持封闭管理,切忌施工中因雨水或养护水冲刷,出现流失情况[3]。
  2.1.2 支架設计与安装
  再次,注意0#支架安装。墩身施工前需做好0#支架设计工作,设计中可采用的方法较多,如墩身预埋或满堂支架,无论支架选择哪种,均要求设计中考虑是否便于施工操作,包括支架强度、刚度,均应满足安装设计要求。支架安装中,需考虑结合设计标准,在焊接部位上合理控制,且绑扎底模钢筋中做好支架预压工作,其目的在于使支架非弹性变形值消除。从目前大多桥梁施工实际看,需立足于项目本身情况,取钢管桩、墩身预埋钢板以及满堂支架等引入设计中[4]。
  2.1.3 钢筋与混凝土施工
  最后,在模板、钢筋与混凝土施工方面强化。完成支架设计安装后,需根据具体的施工顺序,做支架顶板底模安装,在此基础上进行外侧模安装、钢筋绑扎、预应力管道布置等,然后进行内拱模与内侧模安装,确保预应力管道的布置以及顶板钢筋的绑扎合理,最后完成混凝土浇筑成型过程,若张拉强度合理,开展其他工序,包括预应力张拉与压浆等[5]。
  2.2 挂篮悬臂施工
  2.2.1 挂篮安装与预压
  安装挂篮中,既需考虑挂篮的稳定性、强度与刚度,也要求对锚固系统做可靠预压、试拼。通常施工过程中,0#块施工工序便开展挂篮试拼,主要对尺寸是否合理、配件是否齐全以及接口质量等进行检查。在0#施工完成后,于0#块两端以吊车拼装挂篮杆件,在此基础上做预压处理工作,对挂篮承重能力检验,做弹性变形值测量,将非弹性变形值消除。
  2.2.2 混凝土施工
  安装挂篮后,还需注意调整模板坐标与标高,其中的标高包括多个指标,如预抛高、挂篮弹性变形值以及设计标高等,监控单位提供预抛高范围。挂篮悬臂混凝土施工中,在混凝土施工、管道施工与赶紧施工方面,与0#块施工工序相近。但需注意在挂篮悬臂混凝土施工中,有较多注意事项,具体表现为:第一,浇筑前检查工作,对主梁后锚安装、底蓝安装是否到位进行检查,确保前吊带均匀受力,锚紧固,枕木牢固,且无波纹管道漏浆情况。第二,模板处理问题。推出模板后,需在表面除锈处理上加强,以脱模剂涂刷,这种脱模剂一般禁止选择颜色较深材料,且避免以废机油作为脱模剂,当涂刷完成后,安装钢筋。第三,浇筑混凝土中采取对称浇筑方法,若浇筑中有新浇筑部位、旧混凝土结合位置,需做凿毛处理,可在浇筑混凝土结束后3d进行凿毛。考虑到混凝土外观质量,切忌凿掉保护层混凝土,且凿出后表面保持新鲜,以此使混凝土接触良好、密实。另外,浇筑中也有其他问题,如两个节段内有错缝,为使其消除,要求浇筑后的混凝土与推出模板,保持25cm左右搭接长度,同时混凝土表面、模板接触位置可利用双面胶粘结。混凝土浇筑过程中主要采用对称浇筑方法,浇筑底板中应紧固后锚,使梁段间错缝减少,浇筑后的混凝土及时做收光拉毛处理,平整浇筑表面,确保两段间接触保持密合。另外,模板压紧前,需清理混凝土残渣,避免在浇筑后的混凝土与模板之间出现残渣,引起错缝问题。第四,模板与拉杆相关研究,如模板保持70cm以下密度,通过双螺母对拉杆进行固定,借助槽钢对撑,避免有涨模情况出现[6]。   除上述混凝土施工相关操作外,还需在其他方面强化,如浇筑前对吊带、锚固情况检查,若存在松动表现,做拧紧处理,切忌使已经紧固的千斤顶承受力,混凝土处各杆件均需做处理,且做好疲平整处理,防止有混凝土渣杂物存在。同时,施工过程中,对于压浆环节,需在桥面最低位置放置压浆机,压浆工序后对桥面浮浆以及机械处理。因施工操作中包括较多油料机械,如张拉设备,选择彩布条对底部处理,避免油料对箱梁顶面污染。另外,在未张拉箱梁纵向束情况下,避免后锚、吊带放松。整个作业活动中,技术人员与管理人员应按照图纸及时检查施工作业情况,包括钢筋安装、管道安装等[7]。
  2.2.3 测量与监控
  上述工序操作中与结束后,需在测量监控上加强。其中的测量技术集中在模板安装后调整层面,且对浇筑后的混凝土进行检查,同时,在各阶段张拉后,需对其中的关键阶段进行监控。根据预埋钢筋,测量各节段标高,禁止以涂油漆方法处理。最后可将测量、监控数据结果整理,为后续施工操作与管理提供相应的参考。
  3 连续梁0#块支架及挂篮悬臂施工相关注意问题
  尽管连续梁0#块支架及挂篮悬臂施工中,工艺技术的应用对提高施工质量可发挥重要作用,但实际引入施工工艺中,存在的问题仍较为突出,极大程度上制约施工整体质量提高。這就要求采取有效的质量控制措施,并解决悬浇后的裂缝问题。具体质量控制建议如下两方面。
  3.1 挂篮施工质量控制
  挂篮施工中,可能出现的问题较多,需采取针对性的处理解决方法,保证挂篮施工质量。具体剖析其中的问题与施工质量控制措施,主要表现为:①漏束,浇筑混凝土结束后,若发现有0#块、管道等未预留,需重新返工处理;②管道错误安装问题,这种错误问题表现为两种,其中一种是浇筑混凝土前出现的错误,因技术人员、施工人未发现管道安装方面的问题,要求及时拆除钢筋,做管道的重新安装。另外一种是浇筑后出现管道错误问题,处理相对困难;③锚具安装,尽管锚具在各阶段中均有锚固,但需考虑是否在安装位置进行安装,确保锚具安装质量;④张拉中相关注意事项,张拉过程中,脱落底板混凝土,预应力管道向下凸起,这种情况产生的原因归结于管道安装不直,未钩住底板上下连接的钢筋,要求在施工中引起注意[8]。
  3.2 悬浇后裂缝问题控制
  悬浇后裂缝问题的出现较为常见,从裂缝位置看,以横隔板人洞、腹板与顶板位置较为常见。其中在横隔板人洞位置上,因横隔板设计较厚,若缺少下部支撑,可能导致顶部出现裂缝问题,所以施工设计中要求在横隔板混凝土强度上控制。再如腹板位置,裂缝出现可能性较高,包括竖向、横向方面的裂缝,为使该类裂缝问题解决,纵向竖避免有平弯,可利用钢筋固定波纹管,做好检查工作,定期对腹板养护。另外,顶板位置的裂缝主要因养护不到位引起,发生龟缩裂缝,要求采取相应的控制处理策略[9]。
  4 连续梁0#块支架及挂篮悬臂施工其他保障措施
  连续梁0#块支架及挂篮悬臂施工中,除上述施工技术应用、质量控制措施外,也需采取其他相关施工保障措施,其是提高连续梁0#块支架及挂篮悬臂施工质量的关键。具体剖析可采取的施工保障措施,主要表现在以下几方面:
  第一,结构挠度有效控制。将悬臂挂篮技术引入到桥梁施工中,对于大跨径桥梁施工,要求在线性控制上强化,而线性控制的核心在于挠度控制。如何在挠度控制上是桥梁施工中需考虑的主要问题,施工中可采取的措施包括较多,如在桥线性优化调整方面加强,且结合预应力张拉结果对标高确定,得出预加力值偏差,这样在桥梁结构挠度控制合理情况下,更能保证施工质量。
  第二,浇筑质量保障措施。悬臂浇筑质量对施工整体影响较为明显,所以应在浇筑质量上严格控制,施工前要求在挂篮验算工作上加强,各参建单位相互配合做好复查工作,确保挂篮在刚度、抗倾覆系数方面均与设计规范标准满足。另外,施工单位应对挂篮做好验算工作,监理人员以及其他参建单位也需相互配合进行复查,使挂篮在抗倾覆系数以及自身刚度等方面满足设计规范标准。必要时可引入荷载试验方法,明确施工荷载控制要求,保证预留拱度合理。此外,还需注意砼施工相关工序,一般以地板、腹板、顶板顺序实现,同时,在浇筑方面,按照前端在前、尾端在后原则完成施工过程。
  第三,注意压浆控制措施。该保障措施的实施目的在于强化孔道压浆饱满度,施工控制中,需在水泥浆上合理配比,使二次稳压时间合理。并注意在预应力全系统上加强,预应力系统直接影响桥梁质量,一般造成预应力损失的原因归结于预应力筋锈蚀,所以在预应力张拉结束后,及时做压浆处理。
  此外,连续梁0#块支架及挂篮悬臂施工中,也可采取其他保障措施,如施工能力控制、施工水平提高等。其中施工内力控制方面,要求将挂篮变形控制在安全范围内,配合其他如变形控制、施工安全控制措施,保证施工质量与施工效率。另外,还需在混凝土施工水平上不断提高,除强化施工技术操作规范、加强施工图纸审核外,还需在挠度控制、平衡稳定控制方面加强,特别如砼分项工程等,更应在质量控制上加强[10]。
  5 结语
  连续梁0#块支架及挂篮悬臂施工工艺是提高桥梁工程质量的关键技术保障。施工过程中应严格把控支架选型、支架预压、挂篮走行、混凝土浇筑、预应力张拉、管道压浆等施工工序。
  参考文献
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  (作者单位:中铁六局集团北京铁路建设有限公司)
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