桥梁工程建设中的上部结构挂篮悬臂浇筑施工技术
2020-09-23杨普军
杨普军
(中铁十五局集团城市建设有限公司,河南 洛阳 715200)
桥梁工程建设过程中,因挂篮悬臂浇筑开发方式操作容易、移动性好,且能切合许多桥梁建设需要,还能循环使用,故得到了广泛的使用,以此提高桥梁工程质量、减少建设时间。
1 工程概况
某大体积桥梁全长260m,宽为24.5m,单面宽12.25m,其使用的是跨度 (70+120+70)m连续刚构。根据设计要求浇预应力砼,连续箱梁为三向预应力混凝土层次的单箱单室面,保证其顶宽12.25m、厚0.3m,底宽6.5m、厚0.3~0.7m,梁不超过7.0m,腹板的厚度在0.40~0.65m范围内。
2 挂篮悬臂浇筑方法
主桥箱梁浇筑的边跨等高度梁段及0号节段一般借用的是膺架和预埋托架,除此以外的运用挂篮悬臂,建设方法见下文:
号段挂篮安装,当0号节段拉伸和压浆完成时需要处理短期支撑和底模,并装上挂篮,具体方式为:
1)使用压紧器固定调坡钢板、钢枕、滑道到规划地方;主梁和后支腿被吊装在滑道内,使用精轧螺纹粗钢筋让其稳定,随后在上面装配立柱,使其保证拉带和立柱处在同一水平线;
2)挂篮安装之前在主梁前装横梁。过程中需要检测全部的联结螺栓型号及钢号是否符合标准,依据规划要求安装,要有不同垫圈且保证该螺栓方向和大小、松紧相同;
3)吊装之前确保下横梁、后下横梁、底板腹板下纵梁符合规定,且需要装配有吊杆及底模;装配好内、外模板滑梁以及侧模和内模模型;自此挂篮装配完成。图1是挂篮施工。
图1 挂篮施工
2.1 挂篮的静载试验
当挂篮1号段完成时要进行静载试验,通常采用配重的方法,压载时间全程约占48h,规划好观测的地方后需分阶段测量,依次以载前、载时、载完、载后24h和载后48h等进行。结合测量情况研究是否存在弹性变形且如何减少变形,并研究挂篮于不同悬臂浇注段的竖向移动,采用悬臂浇注开发方式保障高程操控。
2.2 波纹管安装
纵向预应力束通常使用波纹管成孔的方式,这种方式需要先确定位置然后于主筋安装一个φ10mm的 “#”形支架,分别安装在间隔距离为1.0m的直线段和间隔距离为0.5m的曲线段,确保地点正确,确定地点前需先在堵头模板上规划出1号段波纹管的安装点,以圆洞标识,接着放入波纹管。而1号段及0号段波纹管连接处使用胶带包裹20cm的长接头波纹管,以此防止渗浆现象。
2.3 混凝土浇筑
底、顶、腹板混凝土有不同的坍落度要求,且随温度而变化。若在25℃时,底、顶板坍落度要保障在8~10cm,腹板为10~12cm。混凝土运送至梁段后不得立即入模,应倒在预设钢板上进行二次拌和后才能进行。腹板混凝土进入模具一般用扁串筒,设置距离为60cm。进入时保障两边的腹板液面高度一致,分层厚不超过35cm。再次拌和后的混凝土进入模具后需使用振捣器,振捣前注意距离的把控,防止因触碰波纹管而出现均匀性变化。在整个施工过程中要设置监督人员旁站,以此保证施工进度和浇筑质量。注意浇筑不能有停顿,必须从头到尾流畅,且要关注腹板与底板的衔接状态。
2.4 预应力施工
严格按照工程规划目标操作,使用从下到上的顺序进行预应力张拉。张拉时要密切注意预应力筋拉伸参数的变化情况,如果存在误差且误差较大必须马上暂停张拉,由专业人员检测问题,并选择合适的方法来处理,张拉完成后应对孔道进行压浆处理。
2.5 孔道压浆
压浆通常运用真空辅助灌浆的方法[1]。试抽真空的具体流程是先开启真空泵,保证程序承压能力在0.07~0.1MPa之间,若孔道里的真空活跃度比较缓和,则可以选择暂停1min,当压力减少到0.02MPa内时可以将孔道内看作真空的状态,如果没有达到这个标准就代表孔道内仍存在空气流通,所以注浆之前的检测工作必不可少。
拌浆开始前通常需要放入足量的水使其空转一段时间,以此润湿搅拌机内壁,润湿后倒出水并放入称好的水,接着搅拌和倒水泥同时进行,3~5min后若大致匀称则添加不同的外加剂,再进行一段时间的搅拌,最后将完成品放入盛浆筒立刻泵送。
灌浆要先开启真空泵,若内真空度稳定在负压0.08MPa则可开启阀门和灌浆泵开始灌入。若水泥浆通过透明高压管进入三通接头时则应开启排放按钮,且关闭负压容器的按钮,使真空泵合上。保证透明高压管>10m。研究废浆筒处的出浆状态,当出浆顺利固定且浓度和盛浆筒浆体一致则合上注浆泵和另一边阀门;然后开启灌浆泵加压至0.4MPa,结束时关闭灌浆泵和灌浆端的阀门;开启阀门灌水清洁,拆除透明高压管。
封锚:钢束张拉端用的是C50砼封锚,其灌入前需要对新老砼结合面打毛,用水冲刷使表面洁净,完全实现吸水后便可以开始浇筑,注意必须完全覆盖[2]。
2.6 挂篮移动
1号段清理完成时需要等待砼强度超过规划强度的90%,根据规划纵向拉伸并压浆,改变挂篮的位置,移动其中线和高度,建立模板以进行第二节段的建设。
2.7 边跨现浇段施工
边跨现浇时通常使用安装满堂碗扣式支架的方式争取一次成功。解决地基问题时需要改变宽度,最好多于支架边角1m。之后建立支架,其预压和预留的高度可以借助同样重量的物品来测量,压载时间全程约有48h,且在施工前需明确观察点,再结合所得到的数据分析是否存在弹性变形,研究如何通过预压减少非弹性变形,并结合数据计算支架的高度。
2.8 合拢段施工
边跨合拢段需要向前移动挂篮,以保证前面部分的模板和现浇段梁体连接并距离维持在20cm左右,然后锚准固定。装配合拢支撑劲性骨架以保证在短时间内完成对称拉伸合拢束,而其拉伸能力要稳定在此钢束全部拉伸能力的1/4~1/3,短期的张拉结束之后需装配体外支撑型钢,最后装配模板、绑上钢筋,浇注合拢段混凝土[3]。在中跨合拢的部分,建设时需要除去中跨一边的挂篮,向前移动另一边的挂篮,安装好篮底、外模板。接着增加重量和压力到中跨两悬臂端,连接上劲性骨架,接着开始绑扎钢筋,建立模板并装配波纹管。若温度满足计划的要求则开始浇灌注入合拢部分混凝土,然后一起分层级减少压重。若是合拢部分满足规划要求则依据规划张拉顺序张拉中跨底板预应力筋,结束后拆下挂篮。
3 桥梁挂篮悬臂浇筑法施工过程中需要注意的事项
若要保障桥梁工程的品质达到要求需要谨慎施工,桥梁建设中借用挂篮方法完成静载试验。这也需要在建设里的每一个施工环节不断检测工程的中线和标高;此外当施工时还需要研究挂篮工具在运行路径内所移动的速度,防止挂篮改变位置。同时在成功安装完成挂篮之后,若要保障挂篮不会发生载荷不匀、重力变形的问题,还需要对挂篮进行加压处理。
强化桥梁挂篮悬臂浇筑法施工的安全管理工作,若要更加有力地确保施工质量,必须完成检测任务。在施工之前应先判断可能在施工过程中出现的挑战,然后使用科学有效的措施解决问题。施工过程中也要保障短时间内能够解决问题,并且仍要了解桥梁挂篮悬臂建设时期的安全品质操控任务,加强员工思想培养,增加安全预防意识,完善安全管理任务,当安全品质达到要求时才可以保障建设的品质。
4 结语
综上所述,桥梁上部结构是桥梁中的关键结构,其施工技术的选择对桥梁工程整体性能至关重要,而挂篮子悬臂浇筑施工技术因其操作容易、结构整体性好等优势成为当前桥梁建设中使用较为广泛的技术。所以在挂篮悬臂浇筑建设时必须要充分了解施工技术以做到熟练使用。