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探讨连续梁悬臂施工中的若干重要控制点

2015-10-31

建材与装饰 2015年18期
关键词:号块挂篮悬臂

肖 凡

(湖北省高速公路实业开发有限公司 湖北 武汉 430051)

探讨连续梁悬臂施工中的若干重要控制点

肖 凡

(湖北省高速公路实业开发有限公司 湖北 武汉 430051)

连续梁悬臂浇筑施工时连续梁施工工艺的一大进步,克服了受地形、江河等不利自然条件施工桥梁的限制。这种工法有它的优越性,但存在几个关键的技术和安全控制点。本文从基本施工方法入手,重点介绍浇筑施工中的关键点。

连续梁;悬臂;浇筑;控制

随着我国经济的发展,我国的交通事业也有了很大飞跃,许多铁路、桥梁等正在如火如荼的建设中。其中,桥梁建设中采用最多的方法便是悬臂施工法。悬臂施工法主要利用预应力混凝土能承受较大负弯矩的能力,能大大提高桥梁的跨越能力,它可以少用支架或不用支架,施工对通航或桥下交通没有影响。悬臂施工法主要应用于跨径比较大的预应力混凝土桥梁、连续梁等。连续梁悬臂施工法中应用最广泛的是悬臂浇筑法。

悬臂浇筑法是施工中最常见,也是很重要的一种施工方法,它是以完成好的墩身和支架为起点,即以“0号块”为依托,以挂篮为工具,逐段对称的向两端浇筑混凝土,直到合拢形成整桥。悬臂浇筑法施工效率高,施工质量有保障,被广大桥梁建设者所广泛采用。

1 悬臂梁浇筑施工工艺

1.1在主墩上浇筑混凝土

我们应该先在主墩上浇筑“0号块”,同时利用粗钢筋和垫块对连续梁桥的梁体和墩身进行临时性锚固。然后,借助施工挂篮将它向着桥墩两侧进行分阶段、对称地平衡施工。

1.2边跨合拢施工

边跨现浇段施工工艺程序为:基础处理→施工条形基础→安装钢管柱→安装纵横梁工字钢、横、纵向劲性连接→安装边墩永久支座、铺装底模→安装外模→支架预压→绑扎钢筋→安装预应力管道→浇注边跨直线段混凝土。

为了缩短施工时间,混凝土浇筑采用一次浇筑成形,先浇底板、腹板,后浇顶板。在施工过程中,我们要拆除浇注“0号块”过程中的临时锚固,还有支架和挂篮,此时结构体系就发生了变化,受到了一个集中向上的力。

1.3中跨合拢施工

中跨合拢施工与边跨合拢施工的流程大致相同,只是稍微有变化,在中跨合拢施工阶段,可视情况对边跨合拢阶段的模板、钢筋进行安装。该过程中,在中跨台的龙段上的混凝土的强度达不到设计要求的时候,其自重及挂篮重力和2个分别作用在悬臂梁两端的集中力是等效的。

1.4拆除合拢段的挂篮

拆除挂篮之后,整个桥梁结构就形成了一个超静定结构。原先在挂篮上的合拢段的自重就直接在整体结构上作用。

1.5上二期荷载

通过理论分析和实验结果可以看出,在桥面均布二期恒载的作用之下,很容易就能得到三跨连续梁桥的相应弯矩图。

2 悬臂梁施工中的重要控制

2.1墩、梁临时固结

我们采用支座铰接连接连续梁桥的梁与墩,但此方法不能承受弯矩,为了避免悬臂施工过程中出现的不平衡力矩,我们必须将梁、墩临时固结,保证施工安全。在“0号块”施工前要完成临时固结,还要保证混凝土的密实度以及钢筋的锚固长度。

2.20号块施工

0号块结构庞大,混凝土用量巨大,钢筋也比较密集,也有可能是密实结构,所以在施工过程中一定要注意混凝土的施工,避免产生裂缝,同时也要保证混凝土的密实。还有需要注意的一点是,“0号块”施工时,要将挂篮施工时需要的预埋件、预留孔安排好。

2.3挂篮悬臂施工

2.3.1挂篮的设计

挂篮是悬臂浇筑法的一种专用设备,它包括菱形挂篮、三角挂篮、平行挂篮等。不同形式的挂篮适用范围不同,要根据梁的结构选择合适的挂篮。为了保证挂篮的安全性和适用性,要充分考虑挂篮的重力系数,为适应桥梁的需要挂篮朝着高强、大跨、经济的方向发展,挂篮设计要考虑安全性及适用性发展,力求做到重量小,节点少,结构稳定,变形小,安装方便,拆除容易,且移动安全灵活,适应性强。

2.3.2挂篮的制安

挂篮一般是预制的,经过试拼、实验合格之后再运到工地进行安装。

2.3.3荷载试验

安装完挂篮之后,要对各个部位进行仔细检查,还要进行荷载试验。目的是为了验证挂篮的加工质量,验证在设计荷载下挂篮的实际承载能力,在试验过程中,要分步对挂篮加力,并记录每阶挂篮的变形为下一阶段的施工提供依据。当挂篮达到设计要求后,然后对挂篮的侧模板和工作平台进行吊装。下一步就可以进行悬臂浇筑。

2.3.4悬臂浇筑

在挂篮平台上完成一些必要的安装后,包括钢筋,预埋件的安装,验收合格之后就可以进行混凝土浇筑。混凝土浇筑过程中应注意:如果捣固不密实、漏捣,就会出现混凝土不密实、蜂窝麻面;两端节段浇筑速度不一样,造成不平衡受力;浇筑作业造成预应力孔道被碰撞变形、偏位等;混凝土上下层间隔时间过长,造成施工缝;管理要点:

(1)两侧梁段混凝土浇筑应对称、平衡施工,施工荷载不平衡偏差不应大于设计允许值;

(2)混凝土应快速、连续施工,在最先浇筑的混凝土初凝前全部浇筑完成;

(3)底板、腹板和顶板对称分层灌注,分层厚度不宜大于30cm;混凝土浇筑过程中不断监测挂篮的高程变化;

(4)预应力孔道安装质量、通畅情况检查及堵塞处理;

(5)混凝土振捣应符合施工工艺要求,宜采用高频附着式振捣器配合振捣;

(6)混凝土入模温度、含气量符合设计要求;

(7)混凝土强度试件、弹性模量试件。

另外还要注意,浇筑应该按顺序进行,振捣要密实,防止有裂缝出现。

2.3.5挂篮走行

当浇筑工作完成后,需要张拉预应力,这个过程结束后,挂篮走行至下一个阶段,施工过程中一定要注意两边挂篮走行是否对称,是否平稳,一定要全程监控,防止其在走行过程中发生倾覆。

2.4合拢段的施工

掌握合拢期间的气温变化情况,分析气温对梁温的影响,并以此确定合拢的时间以及合拢口的锁定方式。合拢口的锁定方式合不合适,需要我们对它进行力学验算,经验算合适之后方可执行,对于合拢口的锁定,要迅速、对称;要选择一天当中气温最低且变化最小的时候对合拢口进行锁定灌注合拢口混凝土。

跨中合拢段的施工:

2.4.1人员的配备

表1 

另外,要选派责任心强、有相关工作经验的施工负责人、安全员、防护员和联络员等,特种工作人员要经过安全培训之后上岗。

2.4.2主要机具配备

表2 

混凝土输送采用地泵泵送,同时备用一台,另外准备运输车及吊斗作临时准备。

2.4.3材料准备

施工前检查现场水、电、路等是否已经畅通,保证具备正常施工条件;根据现场阶段混凝土施工需要,提前将钢管支架及加工好的钢筋、模板、预埋件、锚具等施工主材运输到位并进行妥善保管。

2.4.4施工组织安排

两个边跨合拢完毕,两个相邻的挂篮一个向前移动2m,一个向后移动2m,并进行配重。模板安装,钢筋绑扎,预应力管道安装,中跨合拢段锁定,解除中段支座临时约束。浇筑混凝土,同时逐步撤除侧沙袋。中跨合拢段预应力张拉及压浆完毕,拆除模板、挂篮等。

2.4.5应急预案

跨中下挠。先对下挠模型进行计算分析,采取体外预应力加固法或钢箱梁加固法等方法进行加固,改善梁的受力情况。天气变化。提前做好准备,对温度进行测量,预总结温度的变化规律,根据实际情况在温度变化最小和最低的时刻进行施工。

2.5施工监控

施工监控是连续梁施工的重要组成部分。在桥梁建设中它全程存在,它对桥梁的实际情况与环境状况进行监控,将桥梁的实际状态与理想状态进行对比,运用科学的方法单一误差进行预测,调整并加以控制,使桥梁结构尽量与实际情况相符合,保证桥梁结构施工的安全性,使其满足设计要求和施工规范。在悬臂施工过程中,结构体系是不断变化的,其各个阶段的状态既相互独立又相互影响,所以就使得结构的受力分析更加困难,而悬臂施工又分为多阶段施工,这就使得我们必须要对每个阶段进行监测和受力分析,以便减小误差,以保证桥梁结构的安全。

由于桥梁结构的跨度大,施工的环节多并且施工的环境复杂,因此每一节段的施工过程都必须进行严格监控,以确保桥梁成型后,桥梁能保持良好的线性,有足够的徐变预拱度。我们一般对桥梁的线性状态和应力状态进行监控。

2.6结束语

目前,连续梁悬臂施工浇筑法已经发展的十分成熟,但在具体操作过程中还是有很多问题发生,它会影响工程的质量,降低经济效益,这就要求我们的技术人员在施工过程中对其基本概念和施工方案做到充分理解,认真研究,争取得到更多的解决办法来保证连续梁桥的施工高质量的完成。

[1]黄晓东.挂篮支架联合施工的预应力连续梁桥施工监控研究[D].杭州:浙江大学,2008.

[2]王玉倩.高速铁路连续梁混凝土施工工艺及质量控制.中国高新技术企业,2010(9).

[3]王洁,彭申凯.预应力混凝土连续梁桥合龙段施工工艺的实施和研究[M].合肥:安徽建筑出版社,2007.

U445

A

1673-0038(2015)18-0220-02

2015-4-18

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