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摘 要:连续箱梁具有较多的施工方法,而其中一种常见的、非常重要的方法就是挂篮悬臂浇筑施工。挂篮具有受力合理、操作方便、较高的经济性以及轻便灵巧等一系列的优势。然而,在具体应用中存在着较高的施工质量要求、繁杂的施工工序等问题。
盛泽镇南二环大桥采用三角挂篮悬臂浇筑施工方法,结合该工程实例的具体应用,对工艺流程、施工注意事项等在本文中进行了阐述、总结,希望对相关施工人员有所帮助,从而使连续梁桥的使用功能得到充分的保证。
关键词:挂篮;悬浇;箱梁;施工技术
1 工程概况
盛泽镇南二环大桥选择分离式单箱单室变截面连续箱梁,一共划分为两部分,也就是左、右半幅。箱梁具有4.5m长度的悬臂,9.1m的底宽,18.1m的顶宽,具有3~8m的高度。
跨徑(80+130+80)m,悬浇节段16对,其中1#~3#为3m,4#~9#为3.5m,10#~16#为4m;中、边跨合龙段L=2m;现浇段L=15m;
选择C55混凝土作为主要的施工材料,最大节段砼重量2056kN。
2 临时固结方案
临时固结采用1.5×1.5m2方形钢筋混凝土柱,C50,共配置28Φ28mmHRB400螺纹钢筋,8束Φs15-4钢绞线。
每个“T”构设4个临时固结,其对称布置在主墩两侧,0#块的中隔墙下,顶部正对箱梁的腹板位置。
3 挂篮设计、制造、安装及预压
3.1 挂篮设计
设计单位具有相关资质;计算取2倍的安全系数;编制完整的施工操作手册;设计方案需专家论证。
以该工程设计图纸及施工技术规范要求为根据,并且对各方面的因素进行充分的考虑,选择三角形桁架挂篮,结构自重90吨,具备205吨的承载力。
挂篮主要结构:承重结构;行走系统;锚固系统;模板系统;操作平台。
<E:\书\排版\中小企业管理与科技·上旬刊201601\文件\63-1.jpg><E:\书\排版\中小企业管理与科技·上旬刊201601\文件\63-1.jpg>
挂篮纵剖面图 挂篮横断面图
3.2 挂篮制造、安装
严格按照设计图纸制造和拼装挂篮,在完成挂篮的加工工作之后,就需要对其实施组装检查和验收,直到确保其与设计方案中的结构设计要求相符合,才能够在桥面对其进行拼装。
在0#块上对挂篮进行对称安装,安装顺序如下:
安装滑轨;安装前后滑座;安装主纵梁;安装立杆;安装斜拉杆;安装平撑;安装后压锚;安装前上横梁;安装吊带;安装后下横梁;安装前下横梁;安装外滑梁;安装底板;安装内滑梁;安装施工平台。
利用外滑梁对外侧模进行安装,利用内滑梁对内模进行安装、最后进行堵头模板安装。
施工注意事项:
①在完成挂篮安装调试工作之后,就要以挂篮挠度变形值和设计标高等为根据,最终将模板的平面位置和标高等确定下来。
同时紧固前、后吊杆:在0#块底板上紧固好后下吊杆,并且对前长吊杆进行调整,确保其全部受力且受力均匀。
②拼装时必须要确保定位的准确性,严格控制挂篮前支点中心的偏差,要在±10mm的范围内对顺桥方向进行控制,在±5mm的范围内对横桥的方向进行控制,从而使梁体中轴线顺直度得到保证,并且能够更好的安装、调整模板和移动挂篮。
③施工过程中,需要对挂篮前悬臂部分的荷载进行严格控制,除了必要工具和张拉操作平台之外,不得随意加载。
3.3 挂篮试压
在拼装好挂篮之后,正式浇注之前,采用砂袋法进行模拟压载。与此同时,挂篮施工时会由于主桁变形而形成前端挠度,因此在试验的时候必须将力与位移关系测量出来,这样在施工中就可以有目标的对底模板标高进行调整。
前上下横梁、主纵梁前后支座及模板前端等位置均属于预压观测点的理想布置位置。
完成加载之后,6小时测量一次,连续12小时之内沉降量≤2mm时,就可以对其进行分级卸载,同时还要对各级卸载变形值进行及时的测量、记录、整理、分析。
3.4 挂篮移动
挂篮移动采用两套液压千斤顶推进系统:轨道锚固梁与推进支座循环锁定,千斤顶系统推动前滑座向前移动。
优点:操作简便,节省人力;移动速度快,2小时即可将挂篮移动到位。
4 模板清理、钢筋绑扎
在固定好模板之后,对挂篮的标高和中线进行复测,对模板各种加固拉杆情况是否完好进行认真的检查。在确保验收合格之后,就需要对各种验收表格进行认真填写,才可以实施钢筋绑扎的工作。
绑扎腹板、底板钢筋;预应力管道、钢筋安装。
滑出内顶模;安装顶板钢筋,检查预埋孔、预埋件位置、数量,进行标高的复测;选择压缩空气吹干净模板内的各种杂物;最后还要通知相关监理人员进行验收的工作,直到验收合格。
注意事项:为了能够有效的避免预应力波纹管发生堵塞问题,将内衬塑料管提前设置在波纹管内,在完成混凝土的浇筑并终凝后,抽动内衬管,防止堵塞。
5 混凝土的浇筑
浇筑的顺序为先底板后面板,从梁段的前端向后端,分层、分区浇筑,要防止新老混凝土在结合面的部位出现开裂的现象。
采用对称平衡施工的方式浇筑“T”构两边的梁段,两个对应梁段进行同时对称浇筑,而且必须要做到一次浇筑完成。相对于梁段混凝土的重量而言,两边的不对称重量宜≤本段箱梁重量的5%。
对每段箱梁划分四个施工区:模板班、钢筋班、振捣班分别设定专人操作,做到质量责任可追溯。 6 混凝土养护、拆模
在混凝土的养护期间,要及时的将养生工作做好,采用麻袋或土工布覆盖梁顶面,采用直接洒水养护的方式对箱体进行养护,并且要保证不能够少于一周的洒水养护时间,要确保混凝土的湿度。冬季则需保温。
在完成混凝土的浇筑工作24小时之后,就可以将梁端封头模板拆除,同时采用凿毛的方式对端部进行处理,并将预留连接筋上的混凝土浮浆清除掉,同时还要对钢筋进行调直。
7 混凝土的张拉
如果梁段混凝土符合設计张拉同条件强度、弹性模量,这时候就要对纵向预应力束进行两端同步对称张拉。
严格的按张拉工艺、设计张拉顺序和张拉吨位施工,先进行纵向束的张拉工作,再实施横向束的张拉压浆工作,最后进行竖向束的张拉工作。
“张拉双控”确保在达到设计张拉力的钢束张拉力时,具有不超过计算值106%和不小于计算值94%的引伸量。
为了能够使纵向预应力束张拉力的准确性得到保证,需要先标定好张拉千斤顶和高压油表,同时还要做好定期的复检工作。
8 挂篮下落及拆除
张拉完成后即可解除吊点,挂篮下落。操作过程中需专人指挥,对称进行。行走前全面检查,确保所有模板都与混凝土结构物脱离。
挂篮拆除:挂篮拆除采用钢绞线软牵引四点吊的方法拆除。
9 施工质量控制
9.1 施工材料、工具的控制
必须严格的按照设计图纸和现行规范做好对锚具、压力表、油泵、张拉千斤顶、预应力筋、粗细骨料、水泥等各种机具设备和原材料的检验、试验和验收工作。
9.2 施工过程的控制
在对各悬浇梁段进行施工的时候,其立模标高需要进行不断地修正调整并预抛高,从而使主梁趋于目标标高,确保顺利合龙。合龙高差若超出规范则需采取配重调整方案。
9.3 施工测量控制
施工中我们采用平面座标和相对座标相结合的方法。主梁东侧曲线部分用平面座标控制,西侧直线部分采用轴线的相对控制与座标控制的结合。
在上部结构施工前,建立导线控制网,进行水准点的复测,确保0#块的平面位置及标高的准确。0#块施工过程中,在0#块的顶面中心位置预埋光圆钢筋,钢筋头露出混凝土面20mm,中心刻十字花,以此作为座标和标高控制点,便于整个上部结构施工时使用。
为了保证主梁直线段部分顺直,采取同幅0#块控制点正倒镜分中的方法进行箱梁轴线的控制,同时由此标高控制点引测全桥标高,比较方便。
施工过程中,每隔3个月进行导线点和水准点的复测。
9.4 质量通病防治的开展
成立了“QC”小组,通过开展质量通病防治活动,影响悬浇箱梁混凝土外观质量的蜂窝、麻面、收缩裂缝等问题出现频率大大减小。
10 结语
要想全面地保证公路桥梁的建设质量,挂篮悬浇连续梁施工技术必须严格的以工程实际情况为根据,对其进行不断地深化和改进。
本工程应用挂篮悬浇连续梁施工技术,有效地保证了工程的施工质量和施工水平,并且达到了预期目标,希望能够对相关工程具有一定借鉴意义。
参考文献:
[1]张海江.大跨度连续箱梁采用挂篮悬浇施工的监理实践[J].建设监理,2013(02).
[2]楚建勋.连续箱梁挂篮悬浇施工一些问题的探讨[J].北方交通, 2012(04).
[3]苏保广.浅谈富湾特大桥主桥挂篮悬浇施工控制[J].科技创新导报,2011(07).
作者简介:王彬(1978-),男,工程师,2004年毕业于黑龙江工程学院土木工程系,道路桥梁专业,工学学士。
盛泽镇南二环大桥采用三角挂篮悬臂浇筑施工方法,结合该工程实例的具体应用,对工艺流程、施工注意事项等在本文中进行了阐述、总结,希望对相关施工人员有所帮助,从而使连续梁桥的使用功能得到充分的保证。
关键词:挂篮;悬浇;箱梁;施工技术
1 工程概况
盛泽镇南二环大桥选择分离式单箱单室变截面连续箱梁,一共划分为两部分,也就是左、右半幅。箱梁具有4.5m长度的悬臂,9.1m的底宽,18.1m的顶宽,具有3~8m的高度。
跨徑(80+130+80)m,悬浇节段16对,其中1#~3#为3m,4#~9#为3.5m,10#~16#为4m;中、边跨合龙段L=2m;现浇段L=15m;
选择C55混凝土作为主要的施工材料,最大节段砼重量2056kN。
2 临时固结方案
临时固结采用1.5×1.5m2方形钢筋混凝土柱,C50,共配置28Φ28mmHRB400螺纹钢筋,8束Φs15-4钢绞线。
每个“T”构设4个临时固结,其对称布置在主墩两侧,0#块的中隔墙下,顶部正对箱梁的腹板位置。
3 挂篮设计、制造、安装及预压
3.1 挂篮设计
设计单位具有相关资质;计算取2倍的安全系数;编制完整的施工操作手册;设计方案需专家论证。
以该工程设计图纸及施工技术规范要求为根据,并且对各方面的因素进行充分的考虑,选择三角形桁架挂篮,结构自重90吨,具备205吨的承载力。
挂篮主要结构:承重结构;行走系统;锚固系统;模板系统;操作平台。
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挂篮纵剖面图 挂篮横断面图
3.2 挂篮制造、安装
严格按照设计图纸制造和拼装挂篮,在完成挂篮的加工工作之后,就需要对其实施组装检查和验收,直到确保其与设计方案中的结构设计要求相符合,才能够在桥面对其进行拼装。
在0#块上对挂篮进行对称安装,安装顺序如下:
安装滑轨;安装前后滑座;安装主纵梁;安装立杆;安装斜拉杆;安装平撑;安装后压锚;安装前上横梁;安装吊带;安装后下横梁;安装前下横梁;安装外滑梁;安装底板;安装内滑梁;安装施工平台。
利用外滑梁对外侧模进行安装,利用内滑梁对内模进行安装、最后进行堵头模板安装。
施工注意事项:
①在完成挂篮安装调试工作之后,就要以挂篮挠度变形值和设计标高等为根据,最终将模板的平面位置和标高等确定下来。
同时紧固前、后吊杆:在0#块底板上紧固好后下吊杆,并且对前长吊杆进行调整,确保其全部受力且受力均匀。
②拼装时必须要确保定位的准确性,严格控制挂篮前支点中心的偏差,要在±10mm的范围内对顺桥方向进行控制,在±5mm的范围内对横桥的方向进行控制,从而使梁体中轴线顺直度得到保证,并且能够更好的安装、调整模板和移动挂篮。
③施工过程中,需要对挂篮前悬臂部分的荷载进行严格控制,除了必要工具和张拉操作平台之外,不得随意加载。
3.3 挂篮试压
在拼装好挂篮之后,正式浇注之前,采用砂袋法进行模拟压载。与此同时,挂篮施工时会由于主桁变形而形成前端挠度,因此在试验的时候必须将力与位移关系测量出来,这样在施工中就可以有目标的对底模板标高进行调整。
前上下横梁、主纵梁前后支座及模板前端等位置均属于预压观测点的理想布置位置。
完成加载之后,6小时测量一次,连续12小时之内沉降量≤2mm时,就可以对其进行分级卸载,同时还要对各级卸载变形值进行及时的测量、记录、整理、分析。
3.4 挂篮移动
挂篮移动采用两套液压千斤顶推进系统:轨道锚固梁与推进支座循环锁定,千斤顶系统推动前滑座向前移动。
优点:操作简便,节省人力;移动速度快,2小时即可将挂篮移动到位。
4 模板清理、钢筋绑扎
在固定好模板之后,对挂篮的标高和中线进行复测,对模板各种加固拉杆情况是否完好进行认真的检查。在确保验收合格之后,就需要对各种验收表格进行认真填写,才可以实施钢筋绑扎的工作。
绑扎腹板、底板钢筋;预应力管道、钢筋安装。
滑出内顶模;安装顶板钢筋,检查预埋孔、预埋件位置、数量,进行标高的复测;选择压缩空气吹干净模板内的各种杂物;最后还要通知相关监理人员进行验收的工作,直到验收合格。
注意事项:为了能够有效的避免预应力波纹管发生堵塞问题,将内衬塑料管提前设置在波纹管内,在完成混凝土的浇筑并终凝后,抽动内衬管,防止堵塞。
5 混凝土的浇筑
浇筑的顺序为先底板后面板,从梁段的前端向后端,分层、分区浇筑,要防止新老混凝土在结合面的部位出现开裂的现象。
采用对称平衡施工的方式浇筑“T”构两边的梁段,两个对应梁段进行同时对称浇筑,而且必须要做到一次浇筑完成。相对于梁段混凝土的重量而言,两边的不对称重量宜≤本段箱梁重量的5%。
对每段箱梁划分四个施工区:模板班、钢筋班、振捣班分别设定专人操作,做到质量责任可追溯。 6 混凝土养护、拆模
在混凝土的养护期间,要及时的将养生工作做好,采用麻袋或土工布覆盖梁顶面,采用直接洒水养护的方式对箱体进行养护,并且要保证不能够少于一周的洒水养护时间,要确保混凝土的湿度。冬季则需保温。
在完成混凝土的浇筑工作24小时之后,就可以将梁端封头模板拆除,同时采用凿毛的方式对端部进行处理,并将预留连接筋上的混凝土浮浆清除掉,同时还要对钢筋进行调直。
7 混凝土的张拉
如果梁段混凝土符合設计张拉同条件强度、弹性模量,这时候就要对纵向预应力束进行两端同步对称张拉。
严格的按张拉工艺、设计张拉顺序和张拉吨位施工,先进行纵向束的张拉工作,再实施横向束的张拉压浆工作,最后进行竖向束的张拉工作。
“张拉双控”确保在达到设计张拉力的钢束张拉力时,具有不超过计算值106%和不小于计算值94%的引伸量。
为了能够使纵向预应力束张拉力的准确性得到保证,需要先标定好张拉千斤顶和高压油表,同时还要做好定期的复检工作。
8 挂篮下落及拆除
张拉完成后即可解除吊点,挂篮下落。操作过程中需专人指挥,对称进行。行走前全面检查,确保所有模板都与混凝土结构物脱离。
挂篮拆除:挂篮拆除采用钢绞线软牵引四点吊的方法拆除。
9 施工质量控制
9.1 施工材料、工具的控制
必须严格的按照设计图纸和现行规范做好对锚具、压力表、油泵、张拉千斤顶、预应力筋、粗细骨料、水泥等各种机具设备和原材料的检验、试验和验收工作。
9.2 施工过程的控制
在对各悬浇梁段进行施工的时候,其立模标高需要进行不断地修正调整并预抛高,从而使主梁趋于目标标高,确保顺利合龙。合龙高差若超出规范则需采取配重调整方案。
9.3 施工测量控制
施工中我们采用平面座标和相对座标相结合的方法。主梁东侧曲线部分用平面座标控制,西侧直线部分采用轴线的相对控制与座标控制的结合。
在上部结构施工前,建立导线控制网,进行水准点的复测,确保0#块的平面位置及标高的准确。0#块施工过程中,在0#块的顶面中心位置预埋光圆钢筋,钢筋头露出混凝土面20mm,中心刻十字花,以此作为座标和标高控制点,便于整个上部结构施工时使用。
为了保证主梁直线段部分顺直,采取同幅0#块控制点正倒镜分中的方法进行箱梁轴线的控制,同时由此标高控制点引测全桥标高,比较方便。
施工过程中,每隔3个月进行导线点和水准点的复测。
9.4 质量通病防治的开展
成立了“QC”小组,通过开展质量通病防治活动,影响悬浇箱梁混凝土外观质量的蜂窝、麻面、收缩裂缝等问题出现频率大大减小。
10 结语
要想全面地保证公路桥梁的建设质量,挂篮悬浇连续梁施工技术必须严格的以工程实际情况为根据,对其进行不断地深化和改进。
本工程应用挂篮悬浇连续梁施工技术,有效地保证了工程的施工质量和施工水平,并且达到了预期目标,希望能够对相关工程具有一定借鉴意义。
参考文献:
[1]张海江.大跨度连续箱梁采用挂篮悬浇施工的监理实践[J].建设监理,2013(02).
[2]楚建勋.连续箱梁挂篮悬浇施工一些问题的探讨[J].北方交通, 2012(04).
[3]苏保广.浅谈富湾特大桥主桥挂篮悬浇施工控制[J].科技创新导报,2011(07).
作者简介:王彬(1978-),男,工程师,2004年毕业于黑龙江工程学院土木工程系,道路桥梁专业,工学学士。