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【摘要】通过多年施工经验对悬臂浇筑法从施工方法和施工工序、施工监测、质量控制多方面进行研究分析,并对挂篮悬臂浇筑施工法的优缺点做出总结对比。有利于提高桥梁施工安全管理和质量控制。
【关键词】悬臂浇筑;挂篮施工;应用
悬臂浇筑法是指在桥梁梁板分段浇筑过程中,首先浇筑墩顶梁段混凝土,混凝土强度达到设计强度后张拉预应力筋,然后安装挂篮浇筑相邻梁段,通过挂篮的行走移动逐步完成剩余梁段混凝土浇筑,最终合龙。
1、施工方法和施工工序
梁体浇筑分为四部分:墩顶梁段(0号块),0号块相邻梁段,边跨支架现浇段,边跨合龙段,中跨合龙段。
1.1墩顶梁段
墩顶梁段一般长为5-10米,首先搭设桁架式托架并铺设型钢垫梁,用千斤顶进行预压,消除支架的非弹性变形,然后立模板、浇筑混凝土。为了保证梁体的外观质量,外部模板尽量采用大块钢模板。
1.2挂篮安装
0号块浇筑完成并达到要求强度后,在其上安装挂篮,开始悬臂浇筑相邻梁段。
挂篮安装顺序:轨道—主梁架—前支座—反扣轮—前上横梁—悬吊系统—底模平台—外侧模和外模走行梁—钢筋绑扎—内模和内模走行梁—重复以上步骤安装另一侧的挂篮。
安装完成后检查质量,并进行载重试验,消除非弹性变形。
1.3钢筋绑扎和预应力管道安装
钢筋绑扎顺序为:底板、腹板、顶板
1.4混凝土浇筑
采用泵送混凝土,添加外加剂以防止混凝土堵管和输送过程中能好过大。灌注时分层、均匀、对称进行,避免墩身受压不均。
首先直接泵送入模灌注底板混凝土,然后顶板开天窗,串筒入模灌注中部和腹板混凝土,达到高度后,封闭天窗,顶板泵送混凝土入模。灌注完成后及时养护,当强度和弹性模量达到要求后进行预应力筋张拉并压浆。
1.5合拢段和结构转换
施工顺序:首先搭设支架,立模板,浇筑混凝土;浇筑边跨合龙段混凝土;拆除临时支座,锁定永久支座;浇筑中跨合龙段混凝土。
预应力筋张拉顺序:先顶板后底板,先短束后长束,交错进行,张拉完成后进行压浆。
在预应力筋张拉、压浆后,解除临时锁定,进行梁跨结构体系的转换。根据梁体分段浇筑的特点,以各梁段的负弯矩应力筋作为转换支承点,在各段梁体合拢之后,完成连续梁正负弯矩的交替分布[1]。
2、施工中的数据监测
施工监测是桥梁施工中的重要组成部分,通过数据监测,确保桥梁结构的安全和稳定,使桥梁结构受力合理和梁体线形平顺,为桥梁整体安全、顺利地建成提供技术保障。数据监测主要包括主梁结构设计参数的测定、箱梁标高观测控制、温度观测、应力观测等几个方面。
3、施工质量控制
3.1测量控制
①利用全站仪和水准仪对桥梁各结构的平面位置和高程进行准确的测量放样,使梁体内外边缘和构造物的中心线位置和设计图纸相符;
②通过梁体顶面标高值并结合支架变形量,设置立模标高。并结合施工中的具体情况综合修正立模标高。
③影响浇筑段标高的因素有:挂篮前端的垂直变形值;预拱度;已浇筑段的实际标高;施工温度。所以施工中要对这些因素进行监测,并采取相应措施来保证结构的强度和稳定。
3.2线性控制
全面考虑影响桥梁结构的因素和预期的目标,对施工各阶段形成前后的状态进行预测,通过预测值与实测值的比较和误差分析,对后续施工的结构状态甚至施工工艺和施工方案进行必要的调整,使结构状态处于受控状态,以此循环直至施工完成,从而获得与设计相符的结构状态[2]。
3.3安全控制
①起吊挂篮和重物时,先试吊,检查各件安全稳定后方可继续起吊,吊件下严禁站人。
②挂篮移动均匀平衡,左右同时移动,方向直顺,梁体前段及时加垫,后端锚固压紧,以防倾覆。
③严格控制挂篮及梁体的荷载,及时清理工具和杂物。
4、悬臂浇筑的优缺点
(1)设备要求不高,容易满足。桥胯间不需搭设支架,施工不影响桥下通航或行车,可用于通航河流,而且河道水位对施工几乎没有影响。
(2)在挂篮上完成梁部施工,能较好地提高施工质量和施工的连续性。
(3)多孔桥跨结构可同时施工,工作面多,加快施工进度,缩短工期。
(4)适合于大跨径桥梁施工,减小了施工难度。
(5)挂篮设备可重复使用,施工费用较省,降低成本,提高了工程的经济效益。
(6)施工人员少,人员成本低,重复操作有利于施工人员掌握施工技术。
当然,悬臂浇筑法也有它的缺点,由于高空作业,安全系数低,对安全防护的要求较高;属于在大型钢构件上作业,对用电要求严格,严防触电事故;对天气要求比较高,严禁在雷雨天气或风力六级以上情况下作业。
5、结语
基于挂篮悬臂浇筑优点多、缺点少的特点,备受广大施工企业的青睐,广泛地应用于大型的桥梁施工过程中,成为我国桥梁事业发展的强大推动力。
参考文献
[1]郭武民.挂篮技术在桥梁施工过程中的应用探析[J].科技资讯,2014,3:102.
[2]杨敏.高速铁路连续梁不对称悬臂法挂篮施工监测控制[J].科技视界,2014,5:74.
作者简介
谷令娜,女,1983年8月出生,工程师,大学文化程度,现就职于大庆油田路桥工程有限责任公司。
【关键词】悬臂浇筑;挂篮施工;应用
悬臂浇筑法是指在桥梁梁板分段浇筑过程中,首先浇筑墩顶梁段混凝土,混凝土强度达到设计强度后张拉预应力筋,然后安装挂篮浇筑相邻梁段,通过挂篮的行走移动逐步完成剩余梁段混凝土浇筑,最终合龙。
1、施工方法和施工工序
梁体浇筑分为四部分:墩顶梁段(0号块),0号块相邻梁段,边跨支架现浇段,边跨合龙段,中跨合龙段。
1.1墩顶梁段
墩顶梁段一般长为5-10米,首先搭设桁架式托架并铺设型钢垫梁,用千斤顶进行预压,消除支架的非弹性变形,然后立模板、浇筑混凝土。为了保证梁体的外观质量,外部模板尽量采用大块钢模板。
1.2挂篮安装
0号块浇筑完成并达到要求强度后,在其上安装挂篮,开始悬臂浇筑相邻梁段。
挂篮安装顺序:轨道—主梁架—前支座—反扣轮—前上横梁—悬吊系统—底模平台—外侧模和外模走行梁—钢筋绑扎—内模和内模走行梁—重复以上步骤安装另一侧的挂篮。
安装完成后检查质量,并进行载重试验,消除非弹性变形。
1.3钢筋绑扎和预应力管道安装
钢筋绑扎顺序为:底板、腹板、顶板
1.4混凝土浇筑
采用泵送混凝土,添加外加剂以防止混凝土堵管和输送过程中能好过大。灌注时分层、均匀、对称进行,避免墩身受压不均。
首先直接泵送入模灌注底板混凝土,然后顶板开天窗,串筒入模灌注中部和腹板混凝土,达到高度后,封闭天窗,顶板泵送混凝土入模。灌注完成后及时养护,当强度和弹性模量达到要求后进行预应力筋张拉并压浆。
1.5合拢段和结构转换
施工顺序:首先搭设支架,立模板,浇筑混凝土;浇筑边跨合龙段混凝土;拆除临时支座,锁定永久支座;浇筑中跨合龙段混凝土。
预应力筋张拉顺序:先顶板后底板,先短束后长束,交错进行,张拉完成后进行压浆。
在预应力筋张拉、压浆后,解除临时锁定,进行梁跨结构体系的转换。根据梁体分段浇筑的特点,以各梁段的负弯矩应力筋作为转换支承点,在各段梁体合拢之后,完成连续梁正负弯矩的交替分布[1]。
2、施工中的数据监测
施工监测是桥梁施工中的重要组成部分,通过数据监测,确保桥梁结构的安全和稳定,使桥梁结构受力合理和梁体线形平顺,为桥梁整体安全、顺利地建成提供技术保障。数据监测主要包括主梁结构设计参数的测定、箱梁标高观测控制、温度观测、应力观测等几个方面。
3、施工质量控制
3.1测量控制
①利用全站仪和水准仪对桥梁各结构的平面位置和高程进行准确的测量放样,使梁体内外边缘和构造物的中心线位置和设计图纸相符;
②通过梁体顶面标高值并结合支架变形量,设置立模标高。并结合施工中的具体情况综合修正立模标高。
③影响浇筑段标高的因素有:挂篮前端的垂直变形值;预拱度;已浇筑段的实际标高;施工温度。所以施工中要对这些因素进行监测,并采取相应措施来保证结构的强度和稳定。
3.2线性控制
全面考虑影响桥梁结构的因素和预期的目标,对施工各阶段形成前后的状态进行预测,通过预测值与实测值的比较和误差分析,对后续施工的结构状态甚至施工工艺和施工方案进行必要的调整,使结构状态处于受控状态,以此循环直至施工完成,从而获得与设计相符的结构状态[2]。
3.3安全控制
①起吊挂篮和重物时,先试吊,检查各件安全稳定后方可继续起吊,吊件下严禁站人。
②挂篮移动均匀平衡,左右同时移动,方向直顺,梁体前段及时加垫,后端锚固压紧,以防倾覆。
③严格控制挂篮及梁体的荷载,及时清理工具和杂物。
4、悬臂浇筑的优缺点
(1)设备要求不高,容易满足。桥胯间不需搭设支架,施工不影响桥下通航或行车,可用于通航河流,而且河道水位对施工几乎没有影响。
(2)在挂篮上完成梁部施工,能较好地提高施工质量和施工的连续性。
(3)多孔桥跨结构可同时施工,工作面多,加快施工进度,缩短工期。
(4)适合于大跨径桥梁施工,减小了施工难度。
(5)挂篮设备可重复使用,施工费用较省,降低成本,提高了工程的经济效益。
(6)施工人员少,人员成本低,重复操作有利于施工人员掌握施工技术。
当然,悬臂浇筑法也有它的缺点,由于高空作业,安全系数低,对安全防护的要求较高;属于在大型钢构件上作业,对用电要求严格,严防触电事故;对天气要求比较高,严禁在雷雨天气或风力六级以上情况下作业。
5、结语
基于挂篮悬臂浇筑优点多、缺点少的特点,备受广大施工企业的青睐,广泛地应用于大型的桥梁施工过程中,成为我国桥梁事业发展的强大推动力。
参考文献
[1]郭武民.挂篮技术在桥梁施工过程中的应用探析[J].科技资讯,2014,3:102.
[2]杨敏.高速铁路连续梁不对称悬臂法挂篮施工监测控制[J].科技视界,2014,5:74.
作者简介
谷令娜,女,1983年8月出生,工程师,大学文化程度,现就职于大庆油田路桥工程有限责任公司。