桥梁施工中悬臂挂篮技术的应用
2017-03-01周丽霞胡好枝
周丽霞,胡好枝
(江西省公路桥梁工程有限公司,江西 南昌 330000)
1 挂篮施工原理及流程
1.1 悬臂挂篮优点及原理
在桥梁尤其是大跨度桥梁连续施工中,挂篮悬臂施工凭借其施工机具少、施工不受跨度影响、经济效益高等优点在桥梁施工中占有较大比重。
对于桥梁挂篮,一般由以下几个部分组成:工作平台、轨道系统、锚固系统以及悬吊和承重系统等。对于桥梁建设,挂篮所起的作用主要是支撑模板,并承受模筑混凝土重量,因此挂篮需要有足够的强度与刚度,并且能够移动灵活,便于调整。
悬臂挂篮在施工中的工作原理主要为利用以施工完成的箱梁上精轧螺纹钢筋作为锚固系统,锚固在主桁架之上,并进行混凝土的浇筑,模板内浇筑的混凝土通过支点与挂篮的后锚固系统相平衡从而进行悬臂施工。挂篮在行走过程中,需要利用千斤顶进行锚固转换,将锚固力传递给后锚小车,因此在竖向应力作用下,使得轨道得以锚固,进而保证结构的稳定性。施工人员可以通过手拉葫芦对挂篮进行移动调整,可根据具体的施工质量控制标准调整挂篮,使其移动到位,并进行安装,为桥梁悬臂施工创造优良条件。
1.2 挂篮施工工艺流程
挂篮施工工艺流程的控制对桥梁施工质量具有较大影响,为提高桥梁施工质量,需要确保挂篮施工的顺利。挂篮悬臂施工的工艺流程主要为:施工人员首先利用手拉葫芦将挂篮牵引到位,进行钢筋的绑扎,在钢筋绑扎结束后,开始底部混凝土模板的安装,紧接着进行腹板的锚固和安装顶板上波纹管,最后进行端部模板的安装,在所有模板安装完成后就可进行混凝土的浇筑,然后可拆掉内部模板,穿束张拉并压浆封锚,在此循环施工结束后挂篮前移,进行下一循环的施工。为保证施工质量,需要对施工过程中各质量控制点进行严格把控。
1.3 悬臂挂篮制作与安装
(1)桥梁挂篮的制作与拼装
挂篮的拼装关系着挂篮施工质量,是挂篮施工中非常重要的一环,因此应对其重点关注。在挂篮拼装时施工人员应根据相关规范与拼装方案进行,并对挂篮构件实行编号,便于施工组织。挂篮的拼装工作一般在箱梁混凝土浇筑完成后进行,挂篮的拼装次序一般为先进行主桁架的拼装,紧接着对横梁、底篮等进行拼装。
挂篮的底篮纵梁采用栓接的方式进行固定,采用栓接有利于挂篮刚度的保证,从而提升挂篮整体的稳定性与强度。除此之外,栓接方式连接的模板可以保证结构良好的密封特性,当进行混凝土浇筑时,不会因混凝土的渗漏影响挂篮的施工质量。
(2)挂篮静载试验
通过挂篮的静载试验,可以较全面掌握挂篮的特性,从而能够有效控制挂篮施工质量。在静载试验前,首先需要确定合理的荷载值,一般为施工最大荷载的1.2倍。挂篮静载试验利用堆载法进行,堆载区长9 m,其宽5 m,并采用分级加载的方式进行,每次加载都要对其进行详细的记载分析,保证数据的可靠。静载试验中的堆载物为沙袋,而且要对称放置,保证其平衡。在挂篮静载试验完成后需要对桁架的连接处与焊缝进行探伤,掌握挂篮状态,如果产生缺陷与损伤,需要立马修复。最终要安装滑架与模板,为挂篮正式施工做好准备。
(3)挂篮移动施工
悬臂挂篮可以通过移动轨道与前移挂篮进行移动,施工中要注意各技术要点,还要注意施工人员的安全管理,保证施工的安全。在利用轨道进行挂篮移动时,需要通过手拉葫芦进行轨道牵引,直至需要浇筑的混凝土端梁部位,对于导轨,需要按照轴线确定,并利用竖向的预应力将其锚固,并需要保证锚固到位,避免发生构件松动、滑落事故。
2 挂篮悬臂施工技术要点
2.1 0#梁段施工工艺
对0#梁段进行施工时,需要就利用临时锚固系统进行锚固,从而在支托架上进行施工,而且保证0#梁段能够承受桥梁悬臂施工过程中的不平衡力矩。0#梁段施工所采用的支托架可依据承台型式、地形情况和地形等条件,综合比较选择固定在墩身、地面或者承台之上。支托架的门式和扇形等多种形式,一般可通过贝雷桁架、型钢以及各种组合钢构件和预应力钢筋混凝土等组合而成。支托架的长度等参数需要依据现场挂篮施工需求和一次挂篮浇筑的节段长度等参数确定。一般其宽度要比箱梁翼板还要宽出0.9~1.6 m,这样可较为方便地进行箱梁外侧模板的搭设,在纵向上,支托架的顶面需要同箱梁的底部纵向型式一样。
对支托加的刚度与强度要严格控制,避免由于支托架的变形影响施工质量。为此,在支托架设计过程中,需要尽可能增大支托架的刚度与整理稳定性,一般可采用大型的型钢、装配式的钢桁架和组合体系进行拼装。在支托架进行正式施工前需要对其进行预压等操作,尽量较小托架变形对施工质量的影响。
支托架在设计过程中要考虑与0#桥段模板的配合,当桥梁结构较高,而且浇筑混凝土施工困难情况下,可考虑在混凝土模板的侧边适当开些天窗,从而有力于混凝土浇筑的施工和混凝土的振捣等。
对于0#桥段混凝土浇筑应尽可能的采用一次浇筑成型,当由于混凝土方量过大,一次浇筑非常困难时,可考虑采用分次浇筑成型工艺。在其施工过程中要考虑挂篮预埋件和预留孔的位置,避免重复施工等。
2.2 混凝土施工
对于混凝土浇筑时的温度要注意,以免温度应力导致混凝土的开裂,影响施工质量。在混凝土整个浇筑过程中,要提高质量意识,浇筑要连续、均匀。振捣适中,防止裂缝的出现。混凝土浇筑完成后还要对其进行洒水养护,避免出现裂缝与混凝土强度无法达标。
3 结 语
根据上述介绍分析,可见挂篮施工时桥梁施工中非常重要的施工工艺,通过挂篮法进行桥梁的修筑可以保证施工进度,确保桥梁施工质量。挂篮是沿顶梁可滑动或者滚动的承重结构,可进行模板、钢筋和预应力管道的安装,并进行混凝土浇筑与应力的张拉,完成对悬臂段桥梁的施工。
[1] 周德军. 桥梁施工中悬臂挂篮技术的应用[J]. 交通标准化,2014,(42):120-122.
[2] 胡会轩. 悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用探索[J].中国建筑金属结构,2013,(2):63.
[3] 陈倩颖. 浅谈悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2011,(4):78.