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摘要:社会的发展,在桥梁方面,我国桥梁建造技术达到了世界先进水平,进入了世界桥梁强国之列。大桥的悬臂施工要经历一个长期而复杂的施工过程以及结构体系转换过程,各施工阶段的结构受力都将伴随着结构体系、约束条件和荷载作用的变化而不断变化。本文以大跨桥梁悬臂施工技术方面进行以下探讨。
关健词:概述挂蓝悬臂施工 技术
中图分类号:[TU997]文献标识码:A文章编号:
1、概述
悬臂施工是在已建桥墩顶部,沿桥梁跨径方向,对称逐段施工的方法,所以也称为分段施工法。每延伸一段,待混凝土达到强度后施加预应力与已成部分形成整体。悬臂对称施工根据施工方法的不同可分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类。悬臂浇筑是在桥墩两侧利用挂篮,对称浇筑混凝土,待混凝土达到张拉强度后张拉预应力筋,而后移动挂篮继续下一段的悬臂浇筑。悬臂拼装是利用吊机将预制块在桥墩两侧对称吊装,张拉预应力筋后使悬臂不断接长。
施工挂篮的设计及安装
2.1挂篮是一个能沿梁顶滑动的承重构架,其锚固悬挂在已施工的前端梁段上,在挂篮上可进行下一梁段的模板、钢筋、管道的安设,混凝土灌注和预应力张拉,灌浆诸作业,完成一个节段的循环后,挂篮即可前移并固定。进行下一节段的悬灌,如些循环直至悬臂灌注就完成了。
2.2安装关键技术:①竖向预应力筋安装时,横向与纵向偏差<3mm,以确保挂篮轨道安装位置的准确性;挂篮拼装、前移就位后,其中线应与桥梁中线重合,偏差<5mm;②挂篮组拼完成后,为有效消除挂篮安装后的塑性变形,实测挂篮本身在加载状态下的弹性变形,需对组拼后的挂篮进行加载预压。预压采用砂袋模拟梁重堆砌法,分0.25、0.5、0.75、1.0、 2.3并及时测量每级加载后的支架弹、塑性变形值。可分级卸载,直到非弹性变形全部消除 +完为止,试验结果应整理出加载测试报告,将弹性变形值及非弹性变形值的测量结果用于指导施工。分级卸载,并测量变形,记录数据。
2.3挂篮在施工时是附属在桥体一的一个临时结构,除承受挂篮自身质量外,还要考浇注一个节段混凝土的最大质量,因此要求挂篮不但自重要轻,强度安全可靠,变形小,保证混凝土浇注施工质量。同时要受力构件,在悬浇施工中主要承受底模传来的竖向拉力。在各杆件由型钢各钢板焊成,通过销子铰接在各节点块上。使主洐通过前横梁和主洐横连构成整体。
3、墩柱顶部出现水平裂缝及预防措施
拆模后,在距顶面40cm左右范围内,有细小裂纹,有时会沿箍筋形成环状水平裂纹。
墩柱顶部砼的压力小;过振造成大石料下沉,柱顶部分骨料减少,易在最上层箍筋处形成环状水平裂缝。
预防:在砼初凝前进行二次振捣。采用二次振捣可以消除因塑性沉降而引起的内分层,改善骨料界面结构,提高砼强度和搞渗透能力;拆除最上部的箍筋;二次振捣完毕后,在墩柱顶上压砂袋,以增加对上部砼的压力。
解决: 当裂缝未形成环状时,可用环氧树脂进行灌注不封闭裂缝;当裂缝形成环状裂缝,且深度达到箍筋或超过箍筋时,应将裂缝以上部分凿除重新浇筑。当裂缝深度未达到箍筋位置时,可用环氧树脂进行灌注封闭裂缝。
4、悬臂
4.1悬臂施工法用于建造预应力混凝上桥,是1956年由前联邦德国首创,利用已建成的桥墩沿桥跨径方向逐段地悬出接长对称施工,因此采用悬臂施工的必要条件是:施工中墩与梁固结,施工过程中桥墩需承受不对称弯矩。悬臂施工时随梁段增加即悬臂长度的增长,梁内出现的负弯矩不断增大,对混凝土桥必须在梁段上缘施加预应力,使其完成的梁段连成敕体,悬臂施工是由两个相邻的桥墩同时向两侧分段进行,水平推进,直到跨中合拢,各梁段用预应力紧密连成整体。它通常分为悬臂浇筑施工各悬臂拼装施工两类。
总结挂篮悬臂浇注的主体程序为: 0#梁块施工→墩梁固结→挂篮拼装→阶段浇筑→边跨合拢→解除临时固结→主跨合拢。
4.2悬臂浇筑施工过程中,对桥梁内力和线形造成较大影响的因素主要有下列几个方面,排除这些影响因素,测试结果才更具可靠性,正确指导施工。
4.3 悬臂浇注法是大型桥梁结构施工中常用的一种方法。悬臂浇注法又称无支架平衡伸臂法、挂篮法、吊篮法。它是以已经完成的墩顶段(通常称“0号块”)为起点,通过悬吊的挂篮从立模、浇筑混凝土、张拉预应力钢筋、逐段对称的向两侧跨中合拢形成整桥。采用悬臂浇注法施工绥芬河新华街立交桥,需要设计加工两套挂篮,在 0#梁段施工完成后进行挂篮安装,然后在铁路站场上方分节段进行梁段的悬臂浇注施工,实现铁路的跨越。
5、悬臂拼装法
悬臂拼装法利用移动式悬拼吊机将预制梁段起吊至桥位,然后采用环氧树脂胶及钢丝束预施应力连接成整体。采用逐段拼装,一个节段张拉锚固后,再拼装下一节段。悬臂拼装的分段,主要决定于悬拼吊机的起重能力,一般节段长2~5m。节段过长则自重大,需要悬拼吊机起重能力大,节段过短则拼装接缝多,工期也延长。一般在悬臂根部,因截面积较大,节段长度采用较短,以后向端部逐渐增长。
6、悬臂施工
6.1悬臂浇筑混凝土斜拉桥控制对策
6.1.1对于已建成梁段的线形误差在一定程度上可以通过斜拉索索力的调整来纠正,但是由于主梁刚度较大,不可通通过索力调整来纠正所有误差。残余的误差可以通过下一节段的立模标高来调整。
6.1.2及时识破别误差产生的原因,估计计算程序参数的实际值,主要是混凝土的弹性模量、材料的比修改施工阶段索力及相应的标高目标高目标值,避免出现新的误差。
6.2悬臂施工的线形控制与预拱度设置
在悬臂施工过程中,施工挠度的计算与控制也是最困难的任务之一。合理确定悬臂每一特浇梁段或悬拼段的预拱度是至关重要的。在旗工过程中,对梁体挠度是影响因素很多,如施工阶段的一期衡载,即梁自身静载各预加应力,人群荷载、自然温度、湿度变化、风荷载、桥位变形等精算度比较难,因此按既定施工程序对挠度按弹性各徐变挠度两部分进行计算和控制。另外混凝土收缩与徐变、温度应力等方面因素都关系到施工的成败。这是相当重要的。
6.3悬臂施工过程中的纠偏措施
在施工过程中难免会有挠度误差各不符合设计要求的标高及纵轴向梁体线形不平顺出现。为了保证合扰段的两侧标高之差不变,并使线形平顺,则必须采取相应的措施。
首先可根据施工现场的条件,在合拢段两悬臂端增加平衡配重,可用水箱或砂箱,通过注水放水或加砂来平衡两悬臂的荷载变化,平衡设计应遵循平衡原则进行,以达到标高线形控制。然后使用临时预应力钢束,纠正梁端向或水平向的悬臂挠度差,若纠正水平悬臂挠度差,可用模向预应力钢束斜向交叉放置在箱梁合拢段两边的顶板上。在次是在施工中悬臂端梁本有扭转变形要纠偏则很困难,所在在施工中我们必须控制好箱梁的横向变形,防止发生扭转挠度或变形。
7、合拢段的施工
7.1合拢段施工的主要步骤:
① 拆除悬臂施工挂篮;
② 上合拢段吊篮和在悬臂端设置水箱,水箱的容水重量效应为合拢段砼重量产生的效应加上合拢段吊篮自重的一半;
③ 立模、绑扎钢筋,安装预应力管道,选择最佳温度进行箱梁鎖定;
④ 浇筑合拢段砼,同时水箱同步等效应放水以保持悬臂端的稳定;
⑤ 边跨合拢段砼强度达到设计要求后张拉边跨合拢段钢束,然后拆除墩顶临时固结,最后施工中跨合拢段。
合扰是完成体系转换的最重要的工序,必须认真对待。合龙段施工应先边跨,后中跨,边跨合龙时临时支墩不拆除;为了使悬臂挠度保持稳定,加载按照中轴线对称,并在混凝土浇筑过程中逐级卸载;合龙段要在设计温度范围内进行,施工应选择在温度变化幅度小的时间段进行,凌晨为佳。
8、结语:
悬臂浇筑法施工是目前大跨径桥梁施工中采用较普遍的方法之一。综合以上的一些方法与解决措施,合理确定施工方案,合理解决悬臂体系的转化等在预应力悬臂梁中是至关重要。的。相信悬臂施工方法的诸多优点将使它在桥梁施工领域有着更广泛的应用空间。针对大跨径预应力混凝土连续梁桥的施工控制技术进行了研究。针对悬臂施工的连续梁桥的特点对施工控制的方法进行分析和比较,选择了最合理的方法进行施工控制与操作。
参考文献:
1、《大跨度立交桥施工中常见质量问题及预防措施》[本文转自:lunwen.1kejian.com]
2、《大跨度桥梁健康监测与工程控制》作作者:姜超土木建筑工程学院
3、《预应力混凝土梁悬臂浇筑施工技术》作者:林青松中国鸣网
4、《悬臂施工工艺——挂蓝的简述》发布者: 桳.桳.糖 建议中国网
关健词:概述挂蓝悬臂施工 技术
中图分类号:[TU997]文献标识码:A文章编号:
1、概述
悬臂施工是在已建桥墩顶部,沿桥梁跨径方向,对称逐段施工的方法,所以也称为分段施工法。每延伸一段,待混凝土达到强度后施加预应力与已成部分形成整体。悬臂对称施工根据施工方法的不同可分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类。悬臂浇筑是在桥墩两侧利用挂篮,对称浇筑混凝土,待混凝土达到张拉强度后张拉预应力筋,而后移动挂篮继续下一段的悬臂浇筑。悬臂拼装是利用吊机将预制块在桥墩两侧对称吊装,张拉预应力筋后使悬臂不断接长。
施工挂篮的设计及安装
2.1挂篮是一个能沿梁顶滑动的承重构架,其锚固悬挂在已施工的前端梁段上,在挂篮上可进行下一梁段的模板、钢筋、管道的安设,混凝土灌注和预应力张拉,灌浆诸作业,完成一个节段的循环后,挂篮即可前移并固定。进行下一节段的悬灌,如些循环直至悬臂灌注就完成了。
2.2安装关键技术:①竖向预应力筋安装时,横向与纵向偏差<3mm,以确保挂篮轨道安装位置的准确性;挂篮拼装、前移就位后,其中线应与桥梁中线重合,偏差<5mm;②挂篮组拼完成后,为有效消除挂篮安装后的塑性变形,实测挂篮本身在加载状态下的弹性变形,需对组拼后的挂篮进行加载预压。预压采用砂袋模拟梁重堆砌法,分0.25、0.5、0.75、1.0、 2.3并及时测量每级加载后的支架弹、塑性变形值。可分级卸载,直到非弹性变形全部消除 +完为止,试验结果应整理出加载测试报告,将弹性变形值及非弹性变形值的测量结果用于指导施工。分级卸载,并测量变形,记录数据。
2.3挂篮在施工时是附属在桥体一的一个临时结构,除承受挂篮自身质量外,还要考浇注一个节段混凝土的最大质量,因此要求挂篮不但自重要轻,强度安全可靠,变形小,保证混凝土浇注施工质量。同时要受力构件,在悬浇施工中主要承受底模传来的竖向拉力。在各杆件由型钢各钢板焊成,通过销子铰接在各节点块上。使主洐通过前横梁和主洐横连构成整体。
3、墩柱顶部出现水平裂缝及预防措施
拆模后,在距顶面40cm左右范围内,有细小裂纹,有时会沿箍筋形成环状水平裂纹。
墩柱顶部砼的压力小;过振造成大石料下沉,柱顶部分骨料减少,易在最上层箍筋处形成环状水平裂缝。
预防:在砼初凝前进行二次振捣。采用二次振捣可以消除因塑性沉降而引起的内分层,改善骨料界面结构,提高砼强度和搞渗透能力;拆除最上部的箍筋;二次振捣完毕后,在墩柱顶上压砂袋,以增加对上部砼的压力。
解决: 当裂缝未形成环状时,可用环氧树脂进行灌注不封闭裂缝;当裂缝形成环状裂缝,且深度达到箍筋或超过箍筋时,应将裂缝以上部分凿除重新浇筑。当裂缝深度未达到箍筋位置时,可用环氧树脂进行灌注封闭裂缝。
4、悬臂
4.1悬臂施工法用于建造预应力混凝上桥,是1956年由前联邦德国首创,利用已建成的桥墩沿桥跨径方向逐段地悬出接长对称施工,因此采用悬臂施工的必要条件是:施工中墩与梁固结,施工过程中桥墩需承受不对称弯矩。悬臂施工时随梁段增加即悬臂长度的增长,梁内出现的负弯矩不断增大,对混凝土桥必须在梁段上缘施加预应力,使其完成的梁段连成敕体,悬臂施工是由两个相邻的桥墩同时向两侧分段进行,水平推进,直到跨中合拢,各梁段用预应力紧密连成整体。它通常分为悬臂浇筑施工各悬臂拼装施工两类。
总结挂篮悬臂浇注的主体程序为: 0#梁块施工→墩梁固结→挂篮拼装→阶段浇筑→边跨合拢→解除临时固结→主跨合拢。
4.2悬臂浇筑施工过程中,对桥梁内力和线形造成较大影响的因素主要有下列几个方面,排除这些影响因素,测试结果才更具可靠性,正确指导施工。
4.3 悬臂浇注法是大型桥梁结构施工中常用的一种方法。悬臂浇注法又称无支架平衡伸臂法、挂篮法、吊篮法。它是以已经完成的墩顶段(通常称“0号块”)为起点,通过悬吊的挂篮从立模、浇筑混凝土、张拉预应力钢筋、逐段对称的向两侧跨中合拢形成整桥。采用悬臂浇注法施工绥芬河新华街立交桥,需要设计加工两套挂篮,在 0#梁段施工完成后进行挂篮安装,然后在铁路站场上方分节段进行梁段的悬臂浇注施工,实现铁路的跨越。
5、悬臂拼装法
悬臂拼装法利用移动式悬拼吊机将预制梁段起吊至桥位,然后采用环氧树脂胶及钢丝束预施应力连接成整体。采用逐段拼装,一个节段张拉锚固后,再拼装下一节段。悬臂拼装的分段,主要决定于悬拼吊机的起重能力,一般节段长2~5m。节段过长则自重大,需要悬拼吊机起重能力大,节段过短则拼装接缝多,工期也延长。一般在悬臂根部,因截面积较大,节段长度采用较短,以后向端部逐渐增长。
6、悬臂施工
6.1悬臂浇筑混凝土斜拉桥控制对策
6.1.1对于已建成梁段的线形误差在一定程度上可以通过斜拉索索力的调整来纠正,但是由于主梁刚度较大,不可通通过索力调整来纠正所有误差。残余的误差可以通过下一节段的立模标高来调整。
6.1.2及时识破别误差产生的原因,估计计算程序参数的实际值,主要是混凝土的弹性模量、材料的比修改施工阶段索力及相应的标高目标高目标值,避免出现新的误差。
6.2悬臂施工的线形控制与预拱度设置
在悬臂施工过程中,施工挠度的计算与控制也是最困难的任务之一。合理确定悬臂每一特浇梁段或悬拼段的预拱度是至关重要的。在旗工过程中,对梁体挠度是影响因素很多,如施工阶段的一期衡载,即梁自身静载各预加应力,人群荷载、自然温度、湿度变化、风荷载、桥位变形等精算度比较难,因此按既定施工程序对挠度按弹性各徐变挠度两部分进行计算和控制。另外混凝土收缩与徐变、温度应力等方面因素都关系到施工的成败。这是相当重要的。
6.3悬臂施工过程中的纠偏措施
在施工过程中难免会有挠度误差各不符合设计要求的标高及纵轴向梁体线形不平顺出现。为了保证合扰段的两侧标高之差不变,并使线形平顺,则必须采取相应的措施。
首先可根据施工现场的条件,在合拢段两悬臂端增加平衡配重,可用水箱或砂箱,通过注水放水或加砂来平衡两悬臂的荷载变化,平衡设计应遵循平衡原则进行,以达到标高线形控制。然后使用临时预应力钢束,纠正梁端向或水平向的悬臂挠度差,若纠正水平悬臂挠度差,可用模向预应力钢束斜向交叉放置在箱梁合拢段两边的顶板上。在次是在施工中悬臂端梁本有扭转变形要纠偏则很困难,所在在施工中我们必须控制好箱梁的横向变形,防止发生扭转挠度或变形。
7、合拢段的施工
7.1合拢段施工的主要步骤:
① 拆除悬臂施工挂篮;
② 上合拢段吊篮和在悬臂端设置水箱,水箱的容水重量效应为合拢段砼重量产生的效应加上合拢段吊篮自重的一半;
③ 立模、绑扎钢筋,安装预应力管道,选择最佳温度进行箱梁鎖定;
④ 浇筑合拢段砼,同时水箱同步等效应放水以保持悬臂端的稳定;
⑤ 边跨合拢段砼强度达到设计要求后张拉边跨合拢段钢束,然后拆除墩顶临时固结,最后施工中跨合拢段。
合扰是完成体系转换的最重要的工序,必须认真对待。合龙段施工应先边跨,后中跨,边跨合龙时临时支墩不拆除;为了使悬臂挠度保持稳定,加载按照中轴线对称,并在混凝土浇筑过程中逐级卸载;合龙段要在设计温度范围内进行,施工应选择在温度变化幅度小的时间段进行,凌晨为佳。
8、结语:
悬臂浇筑法施工是目前大跨径桥梁施工中采用较普遍的方法之一。综合以上的一些方法与解决措施,合理确定施工方案,合理解决悬臂体系的转化等在预应力悬臂梁中是至关重要。的。相信悬臂施工方法的诸多优点将使它在桥梁施工领域有着更广泛的应用空间。针对大跨径预应力混凝土连续梁桥的施工控制技术进行了研究。针对悬臂施工的连续梁桥的特点对施工控制的方法进行分析和比较,选择了最合理的方法进行施工控制与操作。
参考文献:
1、《大跨度立交桥施工中常见质量问题及预防措施》[本文转自:lunwen.1kejian.com]
2、《大跨度桥梁健康监测与工程控制》作作者:姜超土木建筑工程学院
3、《预应力混凝土梁悬臂浇筑施工技术》作者:林青松中国鸣网
4、《悬臂施工工艺——挂蓝的简述》发布者: 桳.桳.糖 建议中国网