连续梁桥悬臂施工技术及质量控制研究

发表时间:2020/6/15   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:徐成国
[导读] 摘要:连续性桥梁是存在时间较长的一种体系结构,具有变形小、结构刚度大、伸缩缝少和抗振能力强等优势,成为桥梁段重要组成部分,被广泛应用于单孔跨径在40~150m混凝土连续性桥梁中,可满足桥梁段要求。
        天津金百隆建筑集团有限公司  天津武清  301711
        摘要:连续性桥梁是存在时间较长的一种体系结构,具有变形小、结构刚度大、伸缩缝少和抗振能力强等优势,成为桥梁段重要组成部分,被广泛应用于单孔跨径在40~150m混凝土连续性桥梁中,可满足桥梁段要求。为保证连续桥梁悬臂质量,应重视悬臂施工控制技术。
        关键词:连续梁桥;悬臂施工;技术;质量控制
        1悬臂特征
        连续梁桥预应力混凝土悬臂浇筑施工特点,具体包含以下几方面:(1)预应力钢束是工程中的重要结构形式,可满足临时施工需求;(2)“T”形悬臂施工流程较为简单,无需设置支架结构;(3)基于逐段浇筑的方式有序推进,挂篮前移效率高,省去了大型吊装设备;(4)悬臂浇筑各个施工阶段均在挂篮中进行;(5)悬臂浇筑以逐段施工方式为主,连续桥梁结果多样化且外形美观;(6)分段施工效率高,确保了悬臂浇筑质量。
        2挂篮操作
        2.1挂篮拼装
        生产挂篮构件,经试拼且无误后对其编号,以便为后续拼装作业提供基础条件。结束0号块施工作业,便进入挂篮拼装环节,具体流程有:首先设置轨道,在此基础上拼装主桁架、悬吊、上横梁以及底篮四部分结构,最后完成模板的安装作业。应当明确,后横梁上的任一锚固点都要增设千斤顶装置,可提升底模与前一节段箱梁的连接紧密性,有效避免漏浆等不良问题,进一步确保梁体质量。
        2.2静载试验
        为确保挂篮施工效率与质量,需开展加载试验,验证挂篮是否符合工程要求,明确在施工过程中挂篮可能出现的弹性变形现象,采取有效措施将其消除。首先确定加载量,考虑到挂篮稳定性要求,加载荷载应得以适当提升,以极限荷载的1.2倍为宜。全程基于堆载法展开,细分为六级加载,纵桥向加载长度为5m,横桥向设置为9m,具体高度需以加载物容重为基准进一步确定。结束一级加载作业后,均要对相关部分做全方位检测,分析变形情况并加以记录。在加载环节,要求桥墩两侧荷载保持一致,二者的误差必须控制在许可范围内。试验结束后,检测主桁架与销子实际状况,针对异常部分采取处理措施,为挂篮施工创设稳定环境。在通过试验后,便可安装模板与滑梁,前者以钢板为原材料制作而成。在安装模板时,优先开展底模与翼缘板两部分的安装作业,随后安装内模。考虑到箱梁中节段尺寸偏大的问题,在安装时必须确保模板稳定性,不可出现凸出或是位移等不良问题。
        2.3挂篮移动
        2.3.1移动轨道
        针对已经结束浇筑的预应力束,对其采取张拉作业,借助手拉葫芦沿着轨道将其牵引至梁端,在既定轴线基础上精确定位轨道,要求偏差在2cm内。在此基础上利用预应力筋做好对轨道的锚固,控制锚固梁数量,本工程至少为3个,且彼此间距需控制在2m内。卸载模板上的对称拉杆,将底篮与内外模板有序下放,且在做好各滑梁锚固作业的基础上,方可拆除锚杆。
        2.3.2前移挂篮
        使用到液压千斤顶设备,在其辅助下达到锚固转换效果。增设手拉葫芦,推动挂篮缓慢前移至指定位置。为确保内模与主桁架的行走效果,可将滑梁与前横梁有效整合为一体。挂篮行走作业必须得到专员的监督,分析是否出现异常情况。除此之外,锚固梁应与后锚小车达到同步运动状态,设置足够数量的锚固梁,以满足挂篮抗倾覆系数不低于2.0的基本要求。
        2.4模板施工
        立模高度将直接影响到箱梁外观,工程中必须有效控制模板平整度与高程,与设计标准的误差稳定在许可范围内。采取横向对拉的方式有效处理外侧模板顶底部,同时将滑梁与钢管支架稳固连接,以达到稳定内侧模板的效果,在后续施工中可保障模板位置准确性,避免偏移问题。
        2.5钢筋施工
        钢筋施工顺序:安放底板钢筋和竖向预应力钢筋及预应力管道→布置腹板和隔板钢筋→安放箱梁顶板钢筋→纵横向预应力管道及钢束。在进行腹板和底板钢筋安装时,应将底板钢筋与腹板钢筋连接牢固,底板的上下层钢筋应形成整体,各梁块之间的纵向钢筋进行绑扎连接。为保证纵横向预应力管道的位置正确,须在顶、底板两层钢筋之间设置架立筋和抗浮钢筋,以固定预应力筋管道。


        2.6混凝土施工
        针对悬臂箱梁展开浇筑施工,若梁块编号相同,需遵循对称浇筑的原则。施工过程中,合理调节入模速度,由此实现对两端重力的有效控制,使其达到足够平衡状态,且重力需稳定在工程许可范围内。工程人员做好检测工作,在出现偏差后随即找出原因并做出调整。
        2.7合拢段施工技术
        合拢段施工意味着桥梁主体结构施工接近尾声阶段,是桥梁整个悬臂浇筑施工中的关键环节。寨子岭大桥跨径较大,桥梁在现浇过程中产生的变形也大,在连续梁体系转换过程中,可能会存在由于“T”构悬臂端竖向标高变化过大引起合拢前合拢段两侧标高相差过大的情况,导致合拢困难。为了解决以上难题,寨子岭大桥项目在合拢段具体施工工序和技术如下:①根据项目设计需要,预埋劲性钢骨架;②在合拢施工前,为了确保 T 梁上施工载荷的平衡性,清理载荷;③确保混凝体达到相关标准后,进行吊篮安装;④在底篮锚固后进行模板系统的安装;⑤根据施工情况,设置一定的配重,并要求均匀,以免对梁体造成冲击;⑥绑扎底板钢筋;⑦由专人负责合拢合龙段混凝土并养护,确保混凝土面24小时湿润;⑩按照设计张拉顺序张拉合龙段纵向钢束。
        2.8预应力施工
        波纹管质量将对预应力施工造成直接影响,必须对此环节采取有效控制措施,提升在浇筑过程中的稳定性,避免变形、泄漏等不良问题。需要注意的是,每条管道必须在增设内衬结构后方可展开浇筑施工。检测混凝土强度,在满足特定要求后张拉预应力,实际操作中需全面控制张拉力与伸长量。结束孔道安装作业后,预应力张拉完成后及时压浆,为提升压浆材料整体品质,可向其中掺入适量阻锈剂与添加剂。应当明确的是,各类外加剂的使用不可对钢绞线带来负面影响,以免出现钢绞线断裂、破坏预应力体系的问题。
        2.9挂篮拆除
        结束悬臂段的浇筑作业,且所有预应力束都得到张拉处理后,便可将挂篮拆除。此环节应严格遵循既定流程展开:优先拆除底板,随后完成吊杆、上前横梁、平联以及斜拉带的拆除作业,在上述基础上最后将主梁拆除。在卷扬机与塔吊设备的辅助下,将拆除所得结构放置在指定存放区域。
        3施工方法
        3.1混凝土弹性模量的控制
        现代桥梁工程中,除了质量满足设计要求外,还要具备足够的美观度,实现此目标的关键在于混凝土弹性模量的控制,此项工作将在很大程度上影响全桥美观度。从实际施工环境来看,诸多因素均会对弹性模量造成影响,伴随现场环境的改变,各自对应的混凝土弹性模量也将发生变化。混凝土是重要的施工材料,其强度与弹性也会直接影响到工程质量,为满足设计方案中所提出的质量要求,针对其强度与弹性两大指标采取控制措施极具必要性。实际施工中,可基于试验的方式确定混凝土弹性模量,以此为基准合理调整工艺参数,确保混凝土性能。
        3.2基于数学模型的施工控制工作
        考虑到大跨度连续桥梁悬臂施工复杂度较高的特点,施工企业需要获取悬臂的各项工艺参数,诸如重量、长度等,在此基础上引入一元线性回归法,针对悬臂施工展开线性分析,通过此方式可创建线性回归数学模型,有助于分析挠度变化情况,并从实际情况出发,针对后续阶段悬臂施工特性作进一步的预测,以便给悬臂施工创设安全的环境。现阶段,数学模型在桥梁工程中取得广泛应用,能够为施工作业提供可靠的指导。
        3.3基于自适应性控制法的施工控制
        除上述提及的方法外,自适应控制法也取得了广泛应用,其在大跨度连续桥梁悬臂施工中具有可行性。该方法的核心在于创建闭环控制环境,充分考虑到计算参数与实际参数两大内容,对其展开对比分析,从中明确具体误差并加以修正,使得各项工艺参数都满足施工要求,最终实现对桥梁施工的全过程控制。大量工程实例表明,自适应控制法的应用效果良好,在其支持下可为桥梁施工作业提供指导,营造安全的施工环境,为工程质量提供保障。
        结论
        连续梁桥常使用到悬臂现浇施工技术,其复杂度较高,对多方面因素提出较高要求,需从挂篮操作的角度切入,严格控制好各环节质量。基于本文提及的方法展开施工作业,当前悬臂现浇施工已经结束,工程人员检测后得知,悬臂现浇技术与工程既定要求相符,说明悬臂现浇施工可行性较好,具备一定的参考价值。
        参考文献:
        [1]刘后进.连续箱梁悬臂浇筑挂篮设计和施工分析[J].交通世界,2019(21):100-101.
        [2]王荣.挂篮悬臂浇筑法在连续箱梁施工中的应用[J].工程建设与设计,2018(7):213-215.
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