挂篮施工的技术要点及控制分析 刘冬亮

发表时间:2020/10/26   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:刘冬亮
[导读] 摘要:在城市化建设阶段,桥梁作为城市重要的组成部分,不仅可以保证人们日常生活,还可以为国民经济建设发展奠定坚实的基础。
        北京城建道桥建设集团有限公司  北京市  100000
        摘要:在城市化建设阶段,桥梁作为城市重要的组成部分,不仅可以保证人们日常生活,还可以为国民经济建设发展奠定坚实的基础。在桥梁建设项目不断提升下,对其施工技术的要求也是更高,在现阶段还存在着一些问题需要处理,尤其是施工阶段的挂篮施工技术,桥梁挂篮施工因为其独特的优势,比如挂篮施工技术是不需要大型吊机、架设支架,有着无压重、拼制简单,质量轻便、施工安拆便捷,和有着较强的可重复利用性和受力后变形小的优点,被广泛的应用在桥梁建设工程中。所以我们还需充分了解其挂篮施工各环节,才能为桥梁工程施工质量提供有效的保障。虽然说当前挂篮控制技术日益成熟,但是依旧存在着一些问题。作为道路桥梁工程的工作人员,还需在施工过程严格把控好每一个环节,确保桥梁工程整体建设质量,不断的加强对挂篮施工技术的分析和总结,推进我国桥梁工程建设行业的快速发展。基于此,本文主要从作者实际工作经验入手,简要的分析挂篮施工技术要点及其控制,希望对有关从业人员带来帮助。
        关键词:挂篮施工;技术要点;桥梁工程
        前言
        随着国民经济建设快速发展,桥梁工程的施工技术也得到迅速提升,在桥梁施工阶段,高强度的混凝土结构是经常使用的,而各桥梁承载力的不尽相同,对桥梁结构提出更高的要求,因为吊篮挂件比较多,在不同施工条件下,其荷载也是不同的,工序连接数量比较大,相应风险增大,在正式操作的时候,为保证施工安全,还需严格按照有关规定要求进行施工。下面就对其进行探讨,希望对桥梁建设发展有所帮助。
        1 挂篮施工技术的概述
        1.1 挂篮施工作用
        在桥梁工程连续梁的施工过程中,挂篮主要是作为模架移动使用的,绑扎梁体钢筋、预应力钢筋的张拉、浇筑混凝土等施工都是在挂篮上面进行的,会持续在整个连续梁的施工阶段。在大跨度跨越公路、铁路、河道、峡谷等困难地段进行施工的时候,主要是应用了挂篮施工的方法,挂篮施工不仅可以减少对既有道路通行的影响,还可以减少施工造价。挂篮施工技术在桥梁施工阶段有着关键性作用,提升挂篮施工技术对提高桥梁工程的连续梁施工效率、施工质量有着很大的帮助。
        1.2 挂篮结构和性能
        挂篮主要是由主桁架、行走、锚固系统、吊带系统、底平台系统、模板系统所组成的,主桁架则是由两片外型呈菱形的桁片在其横向设置前后横梁组成一空间桁架,在前后横梁上设置上下两层平面联结杆件。行走系统则是由轨道、锚固轨道精轧钢、后锚体系所组成。吊带系统则是采用了连接挂篮主桁架、底模平台。上端的悬吊于前后横梁的桁片上,下端则是和底平台或者是侧模分配梁进行连接,采用了液压提高装置,对其标高进行调节。底平台的系统则是由底篮前后横梁、纵梁所组成的,模板直接铺设在底平台上,前后横梁则是悬吊在主桁架上,经过这些系统实现完整挂篮结构的形成。
        1.3 连续梁挂篮施工问题分析
        在桥梁工程的施工阶段,施工人员还需按照要求对其挂篮进行固定,这个时候需要锚固系统支撑。在依据要求对连体进行纵向张拉前,应该确保挂篮底模平台吊带的紧固型,在混凝土的强度达到百分之七十五的时候,施工人员需要松开内外导梁的吊杆、吊带紧固的设施,将其下降到一定距离,进而确保侧模能够顺利的松开。为确保挂篮行走过程的安全性,不仅在行走前后,详细的检查其挂篮,并且派有专人进行指挥。比如说:在挂篮的行走之前,还需检查预应力筋张拉操作的是否完成,预留孔和预埋件的位置是否和设计要求所吻合,走道梁连接是否满足设计的要求等等。
        2 桥梁连续梁的挂篮施工技术控制要点分析
        2.1 从挂篮的选型、结构设计以及制作入手进行控制
        第一,从选型和结构设计上进行控制。在开展设计的时候,要求针对最大桥梁段承载力、最大施工荷载进行设计,经过有关实验分析得知,自锚平衡式三角挂篮能够很好满足实际施工要求,其主要是在结构上相应节点比较少。所以可以实现控制变形的问题,并且比较完整的结构可以为实际施工落实提供比较大的帮助。第二,从制作方面进行控制。兼顾挂篮使用性能、安全型,对于挂篮各部分结构构件等进行质检,经过加载实验进行确定挂篮制作,使得满足质量要求。在进入施工现场前,还需做好全方位验收,在使用之前,以行走性能等实验进行落实,全方位的检测挂篮安装质量,为施工顺利开展奠定坚实的基础。
        2.2 对安装工艺严格控制
        在应用挂篮施工技术的时候,有关挂篮安装工艺落实的完善性与否会直接影响挂篮自身质量,进而关系桥梁自身的建设施工质量、效率。所以,我们还需严格控制其挂篮安装施工工艺。在正式落实的时候,应保证有关制作人员有着比较高的专业水平,对三角桁架等结构实施承载力的实验,并且确保有关结构配件尺寸可以满足设计的要求,对于外壁、孔径等细节部位,还需落实有关打磨处理工作,确保表层光滑度可以满足实际的设计要求,在这个基础上,还需以薄钢进行加固处理。在这个时候,我们还需注意因为挂篮施工自身结构比较复杂,为保证整体结构的性能,还需对隐蔽构件部位进行仔细检验,以荷载测试对制作挂篮承载力的效果进行检验,保证制作出的挂篮质量和性能可以达标。
        2.3 落实挂篮前移与钢筋安装的控制
        在挂篮前移上,在保证浇筑混凝土的强度可以满足设计要求后,检测有关弹性模梁,当两者都可以满足要求后,实现横纵向预应力筋的张拉施工作业,并且落实压实处理,在这个过程中进行铺设。完成以上工序之后,进行有关侧模前移,在达到指定位置后,将其底模后的吊带实施安装,吊起底模,接触外膜的行走梁吊带。这个时候我们就需要将其移动到预留孔位置,并实现对立模标高的合理定位。第二,在钢筋的安装上。针对这一内容,在实际施工的过程中,需科学落实钢筋的绑扎,一般采用整体绑扎法,同时要以从下到上的顺序来进行落实;在定位钢筋的使用上,需将其与钢筋骨架进行焊接处理,以形成一体,同时,当预应力管道与普通管道间产生冲突时,则就需要按照相应的调整顺序来进行调整,以确保相应施工质量。
        2.4 对混凝土的浇筑方法进行控制
        为保证混凝土结构的质量,避免产生结构裂缝问题,在正式施工的时候,还需在实现混凝土的科学配置基础上,落实混凝土的搅拌技术,并且对其浇筑方法进行合理的选择,开展有关养护的措施。在混凝土的成型后,还需落实有关质量的检测工作,保证混凝土的强度可以满足设计的要求,避免出现后期的裂缝问题。

除此之外,整个浇筑阶段的落实还需做好荷载力控制,避免箱梁的两端会出现混凝土的质量不均匀问题,通常是以交叉泵方法进行等速、、对称灌注施工的,在实施振捣作业的时候,还需注意振捣棒与波纹管之间保持相应距离,以确保波纹管不受到损害。
        3 挂篮施工技术要点
        3.1 挂篮前期施工
        挂篮施工前期主要是准备工作。其中挂篮选型及设计、挂篮预压为重点工作。挂篮的型式及设计决定后期施工的具体操作流程;挂篮预压消除挂篮配件之间的非弹性变形,使得挂篮之间结合紧密,测得挂篮受压弹性变形值,为悬臂箱梁挂篮施工预拱度的计算提供原始数据。挂篮现有施工中有三角形挂篮、斜拉自锚挂篮、菱形挂篮及预应力束斜拉式等型式,常用一般为三角形挂篮、菱形挂篮。挂篮由承重系统、提升锚固系统、后锚系统、行走系统和模板系统组成。挂篮预压荷载按照挂篮标准节段重量(最大重量节段)的105%进行控制,以1.0倍砼荷载变形情况作为挂蓝立模标高控制的参考数据,以1.05倍砼荷载验证挂蓝的安全性能。主要收集主纵梁前段变形,前上横梁,前下横梁变形情况及后锚是否稳定。采集各加载阶段时挂篮挠度,分解出挂篮前吊结构的弹性和非弹性变形,与设计值相比较,并为施工挠度控制提供依据,保障施工梁段线形。
        结合本桥主梁的截面特点,本挂篮按照三角斜拉式挂篮进行设计。其主要受力构件采用型钢组合而成。其主要工作特点为:
        第一,挂篮行走无配重系统,挂篮前移时的倾覆力矩由锚固在主梁顶面的轨道对反扣其上的行走小车的反力来平衡;
        第二,挂篮外侧模及底篮平台系统随挂篮主纵梁整体移动到位;内模滞后到位;
        第三,挂篮运行时由连续作用液压千斤顶推动前支点系统在走移轨道表面的滑动来实现挂篮的移动;
        第四,挂篮提升采用液压螺旋千斤顶;
        第五,改善施工条件和环境:挂篮所处位置主梁面有宽敞的作业空间,便于放置各种机具和操作人员来往。
        3.2 挂篮循环施工
        悬臂现浇箱梁从2#块件至13#就是从模板行走、钢筋绑扎直至预应力钢束张拉压浆封锚施工的循环。从每个主墩“T”构纵桥向对称施工,乃至两个主墩“T”构纵桥向节段施工不能相差过多等等。对称施工贯穿整个施工过程。其中预拱度计算、对称施工、预应力体系施工是施工技术要点。
        3.2.1 测量放样
        模板行走完成之后根据前一块件应力、温度数据及不同工况状态下的标高数据计算本节段箱梁预拱度,根据预拱值得出施工标高,进行施工测量放样。
        3.2.2 对称施工
        悬臂现浇箱梁施工中,对称施工作为技术要点中的重点,保证桥梁结构稳定,顺利完成桥梁施工。其中对称浇筑与对称张拉最为关键。其他工序必须保证对称施工也不可忽视。
        对称浇筑主要通过已接至箱梁0#块件中央的泵管接三通管将砼用两根管道分别接至待浇段底板中央,待底板砼浇筑完后,拆出部分管道,然后在待浇段顶板上再用一根三通管,用两根输送泵管道分别接至左、右侧腹板中间接至离底板2m处,边浇边拆输送管,可将腹板砼浇完,然后从翼缘板外侧向顶板中间对称浇筑翼缘板砼,最后在顶板中间合拢。砼浇筑时,先从挂篮前端开始,以使挂篮的微小变形大部分先实现,从而避免新旧砼之间产生裂纹。
        预应力体系采用两端同步张拉,并左右对称进行,最大不平衡束不应超过1束,张拉顺序先腹板束,后顶板束,从外到内左右对称进行。各节段先张拉纵向再竖向。两端张拉过程中油压读数按照对应张拉应力对称增加,使得两端预应力钢束伸长量相差不大,梁体均匀受力,保证合拢前主墩结构稳定。
        3.2.3 预应力体系施工
        预应力施工工艺质量是否达到设计要求,是悬臂桥梁施工成败的关键。因而预应力施工是大跨度连续刚构最为重要的施工环节,必须高度重视预应力施工质量。预应力孔道安装、预应力钢束加工制作、钢束张拉压浆、锚头封堵施工每个工序必须严格按照设计及规范要求施工。施工前对所用材料必须严格检验,过程中保护好钢束的完好,保证钢束张拉过程中不会出现钢束某点应力集中造成张拉事故。
        预应力波纹管在使用前,还需做好外观检查,其表面应无油污、损伤和孔洞。预应力管道搬运要轻拿轻放,防止破坏管道。波纹管接长时需用大一号的管道套接,套接长度不小于35cm,接头要平顺,外用胶布缠牢,保证不漏浆。接头管除特殊情况均采用外接头,防止接头管被破坏产生堵孔。波纹管内加内衬管防止浇筑混凝土时波纹管损坏、变形、漏浆、堵管等情况发生,在混凝土初凝后拔出内衬管。波纹管的位置按设计要求准确布置。混凝土浇筑过程中要经常检查波纹管的位置,发现偏差,要及时校正。波纹管要求做到线性圆顺,不要出现突然的弯折。施工过程中应确保管道平、顺。钢筋及管道经监理检验合格后即可进行箱梁内模及横隔梁模板的施工。制作钢筋、穿钢绞线和振捣混凝土时要保护好波纹管,焊接作业应采取防护措施,防止高温灼伤波纹管。发生波纹管出现漏洞或破损,要立即用胶带胶好,防止漏浆造成堵管现象。
        结束语
        总的来说,因为连续梁的挂篮施工技术有着施工效率高、占地面积小、经济效益高的特点,在桥梁连续梁的施工阶段得到广泛应用。但是在正式施工阶段,我们还需充分考虑哥因素影响,注重施工安全性控制,促使挂篮施工项目有序开展,保证整个桥梁工程的施工质量和工作的效率。
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