桥梁工程建设中的悬臂桥梁施工技术研究 李丹

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:李丹
[导读] 摘要:桥梁工程中,连续梁桥不仅承载力高,能增大桥下净空,而且可以提高行车舒适度,降低对周围交通的负面影响,有利于节约施工成本,因此被广泛应用。
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        摘要:桥梁工程中,连续梁桥不仅承载力高,能增大桥下净空,而且可以提高行车舒适度,降低对周围交通的负面影响,有利于节约施工成本,因此被广泛应用。连续梁桥通常采用悬臂挂篮施工技术,该技术工艺流程复杂,质量控制要求高,施工精准度控制难度大,对施工现场安全管理和混凝土浇筑有着十分严格的要求。因此为确保悬臂挂篮的施工质量,需把握悬臂挂篮技术要点,严格遵循工艺流程。
        关键词:桥梁工程建设;悬臂桥梁;施工技术
        1工程的施工原理
        挂篮悬浇施工采用的方法是:把挂篮系统通过钢的吊杆固定在已经结束工程的梁体上面,然后再将安放的挂篮系统当成接下来的梁体施工需要的承重结构以及操作的平台,并且就直接在新安放的挂篮系统上面依次做好后面的梁体工程。在工程进行过程中,需要把梁体作为多个部分这样才能够方便工作人员通过挂篮平台来对各个不同的部分进行工作。每当将两个部分的梁体浇筑完成,并且已经采用预应力固定之后,再将挂篮平台挪动到另外一个需要施工的部分继续工作。由此可以看出来,完成这一项工艺必须要先完成墩与梁之间的临时固定,接着还需要通过纵向预应力把每个部分都重新拼接成为一个整体。在这时,还需要保证挂篮平台的移动不出差错。这样工程的工期才不会延后,工程的执行也可以顺利进行。
        2挂篮的分类、选型原则
        2.1挂篮分类
        在当前国内的预应力箱梁悬灌施工中,多数以挂篮为主要设备,挂篮设备的选型关系到箱梁悬灌的质量。挂篮形式较多,通常包括以下几种类型:
        (1)桁架挂篮
        桁架挂篮顶部构造多为一等高梁,通过前后吊杆,将底模和侧模的载荷垂直传送到桁架节点以及箱梁的底板,也可称之为吊篮结构,使用锚固方式解决桁架后侧的稳定性问题。
        (2)平弦挂篮
        平弦挂篮在桁架挂篮基础上减少压重,根据实际工程需要,可向主桁竖向移动,当主桁进行横向移动时,吊住底模和侧模,挂篮底部载荷位于主桁架的力臂减小,无须进行平衡压重,主桁后侧使用梁体预应力筋进行锚固。
        (3)弓弦挂篮
        弓弦桁架挂篮的主桁架外观为弓形,主要构造类似于平行桁架挂篮,具有桁高可变、受力均匀等特点,安装过程中在其结构内部施加预应力可弱化施工引起的非弹性形变,构件整体重量较轻。
        (4)菱形挂篮
        菱形挂篮由平行桁架挂篮演变而来,其顶部结构为菱形,两端有双侧伸臂小梁,可用于挂篮底模和侧模移动的滑道,结构后侧在箱梁顶部板上锚固,结构较为简单。
        (5)斜拉式挂篮
        斜拉式挂篮突破了传统的力学体系结构,上部使用斜拉式架构来替代桁架结构应力,通过一定的限位装置来承受由此产生的横向分力,由后侧锚固压力减少主梁竖向倾覆力。
        (6)三角组合梁挂篮
        三角组合梁挂篮将受力桁架变为三角组合梁构造,斜拉杆侧的拉力使主梁弯矩降低,主梁可使用单构件的实体型钢,挂篮顶部重量较轻,底模和侧模载荷形式与平行桁架挂篮大体相同。
        2.2选型原则
        当前国内桥梁施工领域所使用的挂篮种类非常丰富,总体上来说,挂篮选型过程中应遵循重量轻、结构简、安装和拆卸方便、安全等原则,而且在进行混凝土悬灌施工时的形变量最小。

在公路、铁路等专有线路的桥梁工程施工,宜采用大号型钢作为主梁,使用型刚斜拉式挂篮,通过斜拉杆固定住挂篮前托梁和模板以进行悬灌施工,将平衡重取消后,其结构更加簡单、受力更为均匀,且拆卸方便。对于非标加工量要求不多的桥梁工程,可使用万能杆件拼装成桁架挂篮,这类构件在应用过程中具有很强的通用性和刚度,也可视情况而取消平衡重。
        挂篮一般有两根主梁安装于箱梁板上,且主梁应向外悬出一定的长度,在其上方安装垂直吊杆以拉住托梁模板。在进行混凝土悬灌时,挂篮后侧使用锚杆或平衡重以减少挂篮倾覆力,挂篮移动时应解除与锚固系统的连接。
        3桥梁悬臂浇筑挂篮施工技术分析
        3.1挂篮制作与吊装
        严格按施工规范和设计图纸要求制作挂篮,保证挂篮结构稳固可靠,确保施工过程安全。挂篮制作完成后,立即进行挂篮吊装施工。正式开展吊装施工前,进行施工现场清理,加强安全管理工作,保证吊装过程安全。同时还要加强吊装设备质量检测,确保吊装设备性能良好,能有效发挥作用,提高挂篮吊装施工效果和工程质量。结合悬臂灌注分段的长度,再考虑现场施工需要,合理确定挂篮长度。挂篮形式确定时,要考虑桥梁宽度和箱梁截面形式。如果桥梁截面是单箱截面,使用一个挂篮;如果是多箱截面,可使用多个挂篮同时施工。此外还要结合侧模板、内模板、底模板的重量、组成、受力状况等,开展挂篮荷载设计。在确定施工人员荷载、油泵、混凝土自重、挂篮结构自重等指标后,再确定挂篮荷载。该工程施工中,挂篮受力结构是底模板平台的前后下横梁,刚度大,用附着式振动器向挂篮底模施加振动器自重4倍的振动力,按2kPa确定施工中的人工荷载。
        3.2混凝土浇筑施工
        (1)在进行混凝土浇筑的过程中,需要从多个方面进行技术上的控制。面对混凝土泵送施工,应当合理地控制好相应的流速。保持泵送区域内的清洁度,从而推进工程的顺利开展;(2)在悬臂平衡性的调研实验中,应该按照相应的平衡性要求进行最大承受值的检测。需要结合科学化的分析流程对相应的平衡性内容进行控制,以合理标准的误差范围来实现相应的功能。等到所有的平衡性调研环节结束后,应该做好其他浇注环节的内容控制;(3)等到所有的施工项目结束后,应该采取合理的方式进行养护。一般会通过选择塑料薄膜的覆盖形式来实现相关的养护功能。同时,腹板混凝土分层浇筑的过程中,可以采用料管对其进行分层浇筑,同时在浇筑的时候,需要保证它的均匀性,避免出现沥青的情况。一般情况下,对于分层混凝土的厚度需要控制在30cm左右。同时,安排专门的人员在预应力管道的位置上进行振捣,振捣过程要避免触碰到波纹管;最后,在顶板浇筑时,需要做好标高控制,保证混凝土定面的精度得到控制。
        3.3挂篮预压施工技术
        (1)挂篮准备工作。在挂篮预压施工之前,必须对挂篮后锚系统进行固定。合理应用锚固方法对后压与前锚系统进行固定,确保其处于均匀受力状态,以此确保后续悬臂挂篮施工的有效性。当后压与前梁不稳定时,就会使挂篮出现不稳定和倾斜问题,既会对施工进度造成影响,还会加大安全隐患,在施工建设期间必须注重该项问题。(2)预压过程。对于施工人员来说,通过悬臂挂篮预压能够检测挂篮的安装效果。为了确保预压效果,可以将该项工序划分为多个环节。一般来说,不同等级挂篮的承载力在10t左右,当承载力越高时,等级划分就越多。在预压期间,应当确保两侧挂篮预压重量的相等性。通过开展预压试验,能够确保预压质量。当施工企业需要应用新挂篮,则必须对主桁架实施预压试验,以此分析安全隐患问题,还能够对非弹性变形进行控制。在完成主桁架预压之后,还需要对悬臂挂篮的承载力进行试验。
        结束语
        综上所述,通过悬臂挂篮可以使工程完成进度加快,而且实施起来简单快捷,这项工艺已经开始在全国范围内的各大建筑中被应用起来,尤其是在一些难度偏高,跨度很大、跨河、跨线及跨路的工程上面发挥的作用更加明显。最近这些年以来,我国的建筑行业在不停地取得突破进步,悬臂挂篮的技术也越来越成熟,人们对悬臂挂篮的作用也越来越重视,所以我们只有将悬臂挂篮的性能不断改进到更好,才能够保障桥梁工程的质量安全。
        参考文献:
        [1]陈子寅.桥梁工程中挂篮施工技术的应用要点[J].交通世界,2019(Z1):170-171.
        [2]高彦军.悬臂挂篮施工技术在桥梁工程项目中的应用[J].四川建材,2020,46(03):165-166.
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