论桥梁工程悬臂浇筑挂篮施工技术要点

发表时间:2021/6/9   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:曾献文
[导读] 摘要:悬臂施工是桥梁工程建设中的重要施工工艺,悬臂施工主要分为浇筑法、拼装法。
        广东承信公路工程检验有限公司  511400
        摘要:悬臂施工是桥梁工程建设中的重要施工工艺,悬臂施工主要分为浇筑法、拼装法。其中浇筑法需要使用挂篮进行分段现场浇筑施工,待各分段混凝土经过养护与预应力张拉处理之后,再向前移动挂篮,继续进行下一个桥梁节段的浇筑施工。文章首先简要分析了挂篮施工技术的特点,在此基础上以某高速公路桥梁工程为例,对挂篮施工技术在桥梁工程中的运用进行论述。期望通过本文的研究能够为同类工程提供借鉴参考。
        关键词:高速公路桥梁;挂篮施工;技术要点
        0引言
        在高速公路项目中,桥梁是不可或缺的关键部分,而在建设一些跨径较大的大型悬臂梁桥时,为有效确保施工进度及工程工期,通常会选用挂篮施工。挂篮在桥梁工程的悬臂施工过程中可以任意移动位置,不需要使用其他的机械设备,操作简便,因而在桥梁工程施工中被广泛应用。
        1挂篮施工技术的特点分析
        挂篮在悬臂施工中是极为重要的设备,由于其结构间的差异,其形式也多种多样,现阶段常用的结构形式主要有:桁架式、型钢式以及斜拉式等。因挂篮施工操作相对简便,无需使用大型起重机械及支设支架,同时挂篮可在工厂加工制作,运送至现场便可直接进行组装和预压,大大加快悬臂段施工的进度。其主要特征如下:
        (1)挂篮不仅可以承受梁体自身荷载,还可以承受部分施工荷载;(2)挂篮自身具有一定刚度,在施工时通常不会产生变形及安全问题;(3)挂篮自重较轻,方便在导轨上自由移动;(4)挂篮应用范围较广,底模架升降自如,可实现不同梁高的施工需求;
        2挂篮施工方案与要点
        2.1工程概况
        以某高速公路桥梁工程为例,对挂篮施工技术方案及要点进行论述。桥梁结构为钢筋砼拱桥(见图1),净跨度为210m,净矢高42m,净矢跨比1/5。主拱圈为高3.5m、宽7.0m的单箱单室结构,共分为29个节段。拱圈节段长度最大值为7.14m,重量最大值为1886kN、重量最小值为1530kN。本工程采用挂篮施工方案进行悬臂浇筑,下面重点对挂篮施工技术要点进行分析。
        2.2挂篮的基本构造
        根据工程实际特征,并综合各种挂篮形式进行全方位对比后,最终确定采用桁架式挂篮,其基主要组成部分包括:主桁架、前吊横梁、水平支承杆件、外吊点滑轮、底模纵桁架、轨道、轨道连接器、作业平台、千斤顶等等。
        2.3主桁架试压
        (1)主桁架通常是经工厂加工制作后运至现场,所以,在进行安装前必须要通过专业设备对其性能及安全性实施全方位检测,采用试压的方式对其变形状况进行全面了解;(2)试压时通过对称反顶法进行试压,在其加载及卸载时,运用钢尺来检测主桁架测点的挠度值。结果显示,挂篮主桁架各项参数指标及安全性能均满足规范及设计要求。
        2.4挂篮拼装技术要点
        2.4.1轨道安装
        (1)将箱梁的中心线界定为基准点,按照挂篮设计图纸标注的轨道位置,进行定位放线,并进行钢枕铺设,并在钢枕上安装钢轨,科学调整钢枕位置以确保其平整度;(2)在进行轨道安装时,要严格控制轨道之间的中心距,确保其与设计要求相同,待其安装完成后,及时用尺子对间距进行核准。
        2.4.2主桁架安装
        (1)该项目挂篮主桁架采用焊接形式进行制作,其与支座及横向连杆之间分别通过焊接及插销方式连接;(2)在安装的过程中,必须保证主桁架的平整度;
        2.4.3前吊横梁安装
        主桁架安装完成后,开始安装前吊横梁,并在横梁上方设置吊杆、千斤顶及扁担梁,以利于底蓝及外模安装。前吊横梁和主桁架前吊支座之间采用焊接方式进行连接。


        2.4.4外模安装
        (1)按照挂篮设计图纸中的标注位置,预先将行走梁运送至对应位置,并将其固定一定程度,同时将吊耳精确的安置在箱梁翼缘板预留的孔洞上,同时吊装外模和行走梁;(2)通过吊杆将前吊横梁和行走梁前段连接起来,并通过吊耳将行走梁的后端安装在翼缘板上。另外一边也采用相同的方式进行安装。
        2.4.5底篮安装
        (1)在地面上预先将底篮前后横梁、纵向桁架梁、工字钢梁、横肋、面板等组装起来,一起进行吊装作业;(2)将底模吊装至设计部位时,使底篮前横梁处在前吊横梁的下部,并将预埋好的吊杆和前横梁上方吊杆座连接起来,其后横梁安装也是如此。
        2.4.6内模安装
        (1)安装内模前,必须要先绑扎底板及腹板位置处的钢筋,之后进行行走梁安装,同时在行走梁上部安装骨架,最后再进行内模板安装;(2)安装挂篮必须切实根据设计单位给出的设计图纸及要求进行安装,任何单位和个人均不得私自变更设计方案;(3)挂篮安装过程中,要确保底模与内外模的尺寸准确,误差在允许范围内;(4)挂篮安装过程中,所有的组合构件均必须在组装前进行焊接成型,并确保焊接质量合格后,方可进行组合拼装;(5)安装施工平台及护栏时,必须要保证其安全性和稳定性。
        2.5挂篮试压
        (1)安装完挂篮后,必须要进行试压工作,以有效检测挂篮的相关性能,同时经试压工作能够科学准确的确定出箱梁浇筑的修正值;(2)挂篮试压可以采用加载的方式进行,因挂篮承载的整体质量为砼+模板+人工重量+机械重量,约150t,再加上保险系数,最终决定加载至157.5t;(3)挂篮试压工作需两天时间,通过各方面检测,其各方面指标完全符合标准要求。
        3挂篮悬臂浇筑要点
        (1)悬臂浇筑施工是指在桥梁的桥墩两边依次对各分段梁体进行混凝土浇筑施工;(2)在悬臂段吊架上调整上一段模板,并进行组装,模板采用钢模板,在安装内模之前,必须要先将底板及腹板钢筋绑扎到位,同时提前预埋和留置预应力管道,并且确保预埋件质量满足规范要求;(3)在进行砼浇筑前,必须组织相关单位技术人员对钢筋、模板以及预留管道实施验收,同时将模板内部杂物清理干净,验收合格后方可进行砼浇筑;(4)砼浇筑时,要严格按照自前而后的顺序进行相关部位的浇筑,并运用振动棒进行砼振捣,待砼浇筑完成后,严格遵照砼施工规范标准对砼实施养护,以有效避免砼裂缝的产生;(5)待砼强度达到设计强度85%以上时,方可实施预应力张拉,待张拉结束后,要尽快实施灌浆封锚;(6)梁端部砼拆模后要及时进行凿毛,以有效保证砼接茬质量。前段砼浇筑完毕后,前移挂篮进行下一段砼浇筑,如此反复,直至浇筑完成。
        4挂篮倒退和拆除
        (1)挂篮倒退施工时,利用挂篮浇筑节段时的行走轨道作为挂篮倒退的轨道,配置2台同步牵引卷扬机,从主拱跨中位置将挂篮沿着节段浇筑顺序逆向行走至拱脚;(2)挂篮倒退过程中,根据挂篮自重沿拱圈产生的最大下滑力确定钢丝绳反拉力,因挂篮在主拱顶面时,挂篮自重沿拱圈产生的下滑力较小,须借助液压助推千斤顶实现挂篮的倒退行走;(3)挂篮倒退至拱脚后,为确保挂篮拆除过程中的安全和稳定,利用己浇节段的吊杆孔,安装吊杆临时固定挂篮,按前篮、后篮、挂钩顺序拆除挂篮;
        结论
        综上所述,挂篮施工不仅能有效提升工程施工的进度和效率,而且拼装简便灵活、适用范围广,因此在高速公路桥梁施工中应用广泛。但由于其施工环节较多,所以必须全面掌握其施工技术要点,并将其科学有效的应用到实践当中,如此方可全面展现挂篮施工的一系列优势,才能全面提升工程建设的质量。
        参考文献
        [1]张荣超.基于正交实验法桥梁悬臂挂篮施工技术方案优化分析[J].市政技术,2019,37(02):71-74;
        [2]薛飞虎.跨高速公路大跨度连续梁挂篮施工防护吊棚技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(34):157.
        [3]黄忠涛.高速公路桥梁连续刚构挂蓝悬浇段施工方法探讨[J].四川水泥,2015(6):39-41;
        作者简介
        曾献文,1984年12月,男,本科;研究方向:道路与桥梁隧道工程。
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