桥梁施工中的挂篮悬浇施工技术

发表时间:2020/12/4   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:徐超 俞钱钢
[导读] 摘要:悬臂浇筑变截面预应力与连续箱梁施工在桥梁建设中是常见的结构之一,其主要功能为应力支撑。
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        摘要:悬臂浇筑变截面预应力与连续箱梁施工在桥梁建设中是常见的结构之一,其主要功能为应力支撑。由于悬浇梁挂篮施工工作具有危险性,为保障箱梁结构的质量,需要重视对悬浇梁挂篮施工技术的应用,以促进我国桥梁建设事业的发展。
        关键词:悬浇梁;挂篮施工;注意事项
        1工程概况
        某公路大桥主桥上部采用65m+110m+65m三跨预应力混凝土连续刚构桥箱梁,南北引桥采用钢筋混凝土先简支后连续小箱梁;桥梁全长1241.08m。其中,主桥上部三跨预应力混凝土连续刚构桥箱梁根部梁高为620m,跨中梁高为250m,顶板厚度0#块的范围是50cm,其他段厚28cm,边跨现浇处渐变由28~70cm;底板后从跨中30cm到根部渐变至120cm;模板厚度0#-5#段为100cm,6#-11#段的模板厚度由100cm渐变至40cm,12#到合龙段均为40cm;箱梁顶板横向宽为12.25m,箱梁底宽为6.5cm,翼缘悬臂长是2.875m。该桥连续梁梁段一共分为66段,其中有52段是悬臂段、直线现浇段4段、0#段4段及合龙段6段。箱梁0#段长12m,每个悬浇“T”纵向对称划分节段有13个,节段悬浇总长为48m,合龙段长度为2m,边跨直线段长为8.88m。在悬浇节段中最大控制重量是1625kN。根据该桥的建设特点,悬臂现浇梁施工中采用菱形挂篮实现。
        2挂篮结构施工
        此次施工挂篮设计主要以自重轻、结构简单及稳定性好为主,在实际应用过程中可满足易于移动、易于拆卸、可重复利用等特点。此次悬臂灌注施工,所使用的施工设备挂篮设计自重为777kN,可适应最大梁段重162.5t。从1#段开始采用两个独立的挂篮在T构梁段进行对称悬臂灌注施工,挂篮为双规自锚形式,走向状态倾覆稳定系数为>1.5,工作状态倾覆稳定系数为>2.0。该挂篮由菱形主桁架、底篮组件、内外模板、锚固系统、走形系统及附属机构6部分组成。其中,菱形主桁架结构由两片菱形桁架与门架组成。桁架杆件采用2[32b,节点使用销轴连接。
        3悬浇梁挂篮施工安装
        3.1总体施工工艺
        本公路建设主梁悬臂浇筑施工中,主要采用菱形的挂篮,总体的施工工艺为:首先,0#梁段采用墩身顶预埋牛腿托架,两次灌注成型,第一次浇筑至人孔顶1.2m处,第二次建筑剩余部分。混凝土强度达到70%后可拆除支架及临时锚固,之后加工挂篮与安装挂篮,挂篮悬浇1#与13#梁段,最后边跨合龙与临时固结。在此次施工中,连续梁梁段一共分为66段,其中有52段是悬臂段、直线现浇段4段、0#段4段及合龙段6段。悬臂浇筑梁段长度为10.5m,中支点长度12m,合龙段长度为2m,边跨直线长8.88m。施工全断面浇筑采用一次性浇筑方法。待挂篮就位后,对应调整空挂篮的立模标杆。在斜拉索张拉时,借助索力调整主桥的线形,其中对索力的调整应符合牵引力允许范围差,以实现主梁端位移控制。
        3.2挂篮安装步骤
        3.2.1底篮拼装
        对底篮的拼装要按照流程执行,主要内容有五步:①在挂篮平面放样底篮前、后下横梁的平面位置,作为底篮系统的调平垫块主要是在前后下、横梁的轴线上各安装5组贝雷,并在安装完成后进行统一调平;②根据上一步的放样,在贝雷组上安装前、后下横梁,在安装过程微调时需使用千斤顶或葫芦。经过测量复测前、后下横梁后,在前、后下横梁下面安装吊装导梁,并在固定时采用高强螺栓与前、后下横梁连接;③在之前放样纵梁的位置,利用浮吊安装纵梁,待安装到位之后通过焊接方式在前、后下横梁上进行固定。④在纵梁上需要放样挂篮底膜的轮廓线,分块将底膜铺设在挂篮底篮纵梁上,并且通过螺栓拼装分块底膜。

在电缆吊装作业前,需要电焊底膜,实现施工的初步固定,待底篮吊装完成到位之后,需要对点位重新复测;⑤安装挂篮底的防护设施,主要包括护栏、走道等,根据需要满挂白色安全网,保证达到施工安全目的。
        3.2.2挂篮行走及承重系统安装
        该项目采用特制的菱形挂篮,待预应力A类等构件运输到现场后,采用吊车对已经浇筑好的0#与1#梁段顶面进行拼装并做好预压,按照上述流程完成相关的工作,待检查无误后进行锚固。其中,预应力施工采用符合美国ASTM416-87a标准的钢绞线,预应力钢筋采用直径为ϕ22精轧螺纹钢筋,在下料中对预应力长度偏差有严格的控制。梁端模板、普通钢筋与预应力筋安装后,根据要求做好相关的检查工作,确保与本次施工规范相符。在浇筑时按照从上到下的顺序,在整个浇筑过程中要适时调整挠度,防止混凝土出现裂缝。在张拉过程中采用智能张拉方式,既要对称又要两端同时进行,并做好相关检查与记录。待挂篮安装完成后,需要全面检查挂篮连接部位。在拼装完成后预压,主要是在完成0#与1#梁段后,借助全站仪从箱梁中心点展开联测,通过控制中线以消除拼装时所产生的非弹性变形,并计算出挂篮的弹性变形值。根据观测记录的移动模架预压数据进行调整。
        3.3挂篮拆除
        待合龙段施工完成后拆除挂篮,顺序是先放底模架、再放外侧模。施工之前拆除在合龙段不用的内膜,未拆干净的可从两端出口拆除,之后拆除前上横梁,待主构架移动到吊塔范围内可进行分片拆卸,最后拆除轨道部分。
        3.4挂篮安装与使用注意事项
        3.4.1挂篮安装注意事项
        ①安装挂篮后需要进行预压。预压之前需要仔细对其进行检查,待符合要求后进行验收。在检查过程中重点注意挂篮后锚系统、主桁系统、行走系统及顶升系统安全情况,确保使用稳固性;②挂篮就位后,施工人员要按照施工指令严格控制标高,并且必须对千斤顶锁死,对后锚点处的千斤顶需要施加初应力,保证挂篮安装可以有序进行。
        3.4.2挂篮使用注意事项
        待挂篮就位后对其移动,需要安排专业人员进行全程观察并记录移动的情况。若在移动过程中出现问题需要立即停止移动挂篮。为保证挂篮安装稳定性,需要在工作人员调整之后恰当移动。挂篮移动完成后,需要立即拧死牵引的精轧螺纹螺母。在移动挂篮时操作人员一定要重视天气情况,尽量选择较好的天气,避免6级大风或浓雾天气下施工。在正常情况下移动挂篮时,施工人员要严格控制挂篮的走向,不能出现左右偏移、错位情况。当发生上述情况时需及时调整才能继续作业。在整个系统安装过程中,需要保证各部件之间连接可靠,对后锚点、底膜后的横梁及吊杆连接情况仔细调查。在挂篮就位及浇筑混凝土过程中需要设置专业人员并做好相关检查,特别应注意待箱梁顶板浇筑完毕后安排人员抹面,并在顶面进行拉毛处理,保证其与桥面防水混凝土铺装层结合良好。
        4结语
        综上所述,本文通过对悬浇梁挂篮施工技术的研究,分析了挂篮结构施工内容,结合某公路悬浇梁挂篮施工情况,阐述了悬浇梁挂篮施工安装内容,说明了挂篮安装与运行注意的相关事项。研究表明,通过提高悬浇梁挂篮施工技术的应用效率,重视对悬浇梁挂篮施工技术的运用,可进一步促进我国桥梁建设事业发展。
        参考文献:
        [1]韦道永.公路桥梁挂篮悬浇施工技术研究[J].西部交通科技,2019(8):124-126.
        [2]王云鹏.公路桥梁施工中挂篮悬浇施工技术研究[J].建筑工程技术与设计,2018(35):610.
        [3]于延楼,蒋红.桥梁施工中挂篮悬浇技术研究[J].交通世界,2018(12):106-107,109.
        [4]余万清.桥梁工程中挂篮悬臂浇筑的施工技术研究[J].建筑工程技术与设计,2018(20):526.
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