分析斜拉桥大型挂篮整体吊装施工技术
2021-01-07孙操
孙 操
(山西路桥第五工程有限公司,山西 太原 030000)
1 案例概况
结合某斜拉桥为例,该桥梁工程属于双索面斜拉桥,桥塔位置呈现为H型,在主桥位置设置25对斜拉索,呈现为扇形分布,桥梁的宽度是28 m,两端锚索区域宽度是1.85 m。在主梁部分,采取单箱四室箱型断面,主梁中心高度是32 m,在顶面位置设双向横坡,坡度为2%,顶板厚度为0.3 m。
2 挂篮吊装施工要点分析
2.1 挂篮特点
结合该斜拉桥工程结构特点可以得知,挂篮整体吊装施工比较复杂,主要是利用挂篮自身的承载平台作为基础,配合利用行走系统,以及周围多部分共同协作。在挂篮设计环节,要遵守安全设计原则与可靠设计原则,防止挂篮在吊装施工期间出现安全事故。
在承载平台位置,要具备一定的刚度,主梁与纵梁采取箱型结构,横梁位置采取工字钢结构,并设置多个锚杆,防止挂篮出现横向变形现象。因为需要使用较多的大型构件,故施工人员要采取分段施工方式,将挂篮运输到相应的位置之后,方可开展后续拼装工作。
2.2 预压与监测
做好挂篮预压工作,对后续的吊装影响较大,因为该桥梁工程的重力比较大,在预压的过程当中,需要采取分阶段方式,待预压达到0.5倍之后,加强应力观测,并准确而详细的记录下各项沉降数值,以此作为重要基础,根据工况,加强数据对比,若两组数据出现了较大的偏差,要及时复核,并进行有效调整,然后开展二次预压。
在斜拉桥二次预压的过程当中,工作人员需要快速收集相关数据,在加载过程中,要确保上部压力能够达到100%,并认真按试验要求开展预压。了解挂篮的变形情况,若发现挂篮变形量超过规定数值,要立即暂停预压,并找到问题产生的原因,经过有效的处理之后,方可进行后续预压。
2.3 吊架
第一,合理确定吊架具体位置。吊架能够为挂篮吊装提供支架,在桥梁主墩上部,通过拼装型钢或者贝雷桁架,呈现为“π”形,能够有效缩短吊架主要纵横梁悬臂长度,同时,吊架的前部,可以设置钢绞线,以此作为斜拉索。
第二,明确吊架结构特点。该斜拉桥吊架,主要采取型钢,要求施工人员明确吊架的结构特点,并合理控制吊架质量。
第三,吊架的有序安装。结合塔吊自身的起重能力,将吊架分成多个单元,并妥善处理接头。吊架加工完毕后,需要利用专业车辆运送到主墩部位。在安装吊架的过程当中,施工人员需要利用塔吊,将吊架起吊到钢管立柱的顶部分配梁上部,进行有效的固定,而吊架外伸部位需要利用塔吊配合施工,采取外部悬拼方法进行施工。在此过程当中,桥墩中心线两端的吊架悬拼长度不宜过长。结合吊架悬拼特点可以得知,通过利用钢丝绳进行穿孔,然后将其挂到吊架中间部位,以此作为吊架斜拉点。在上游与下游两片吊架运输到设计位置后,进行有效的联结,提高吊架的整体性与稳定性。
带吊架悬拼至临时锚索的相应位置之后,要及时进行挂锁,进而不断减少悬拼长度,提升其稳定性与可靠性。吊架前部临时拉锁最好采取钢绞线束,将其设置在2号孔部位。为了提高钢绞线束的施工质量,在临时拉索部位,还要设置P形的锚具,以塔端作为后续的张拉端。钢绞线束张拉期间,要求施工人员结合具体的受力情况,采取双控张拉方式,并严格控制张拉力,包括具体标高,确保吊架受力稳定后,将其放置到水平位置,保证挂篮能够稳定移动。
卷扬机起吊挂篮之后,要进行水平横向移动,在该范围之内,为了确保移动的安全性,在该范围内部的吊架二次纵梁可以不进行联结,仅局部处理即可。从安全性角度来分析,吊架的悬臂端需要进行焊接施工,并以此作为前部挡块。
2.4 卷扬机
吊架拼装和临时拉索施工结束后,在已经拼装完毕的吊架上部,安装好卷扬机,结合挂篮实际质量,预留出相应的安全储备,科学选择卷扬机的型号与滑车组。在卷扬机的底座部位,采取纵向钢梁作为滑靴,然后将材料吊放到吊架的顶面,以此作为卷扬机后续移动的限位槽。为了避免卷扬机在后续移动过程当中产生较大摩擦力,施工人员还要在限位槽内部涂刷黄油。
2.5 挂篮的吊装施工
挂篮吊架和挂篮拼装结束后,方可进行后续的吊装,由于该斜拉桥主墩和边跨挂篮要保持同步起吊施工,故施工人员需要在单边挂篮位置,采用四点竖直起吊方式,保证吊点和卷扬机位置更加准确。挂篮起吊高度超过120 m后,在后续起吊施工期间,要安排专业人员进行全面观察,重点检查挂篮钢丝绳的实际受力情况,包括吊架上部卷扬机运行情况,保证不同的吊点受力更加均匀。
通过利用吊架上部卷扬机,挂篮竖直吊装到规定标高之后,在每跨与每侧的吊架中间部位,需要利用手拉葫芦,对卷扬机起到一定的牵引作用,确保卷扬机能够稳定的向墩柱中心线移动。移动到指定位置之后,将挂篮尾部直接放置在墩身牛腿支柱上,不断提高其稳定性。
2.6 固定施工
挂篮安装到指定位置之后,测量技术人员需要重点检查其平面位置和高程,同时,检验人员还要检查挂篮主梁与纵梁,包括下部横梁的侧面和顶面预埋件焊接是否稳定,挂篮主梁与纵梁的前部是否利用钢绞线进行固定处理。挂篮主梁与纵梁的中间部位,需要利用钢管斜撑进行固定,然后将临时的钢绞束逐渐拆除,确保挂篮吊装更加稳定、安全。
2.7 注意事项
第一,明确挂篮控制要点。在主梁分段浇筑施工作业环节,针对挂篮质量,要进行全方位的检验,并合理控制平面杆系统,在浇筑混凝土之前,要求施工人员合理控制混凝土质量,重点检查砂石质量,并严格控制含水率。通过开展相关实验,确定最佳配合比。施工人员要合理控制混凝土的浇筑速度,并加强质量监控力度,如果混凝土的浇筑速度过快,会影响挂篮稳定性。同时,施工人员需要自挂篮前端进行逐步施工,防止出现断裂现象。
第二,严格控制锚固系统。要想保证斜拉桥支点挂篮施工有序进行,合理控制锚固系统特别重要,能够显著提升受力的规范性与合理性。一般来讲,锚固系统主要分成两部分,分别是前部锚杆与后部锚杆,两者共同受力,能够发挥重要作用,提升支点斜拉索位置的平衡性。结合前部锚杆系统特点可以得知,其能够有效传递施工荷载,可以将荷载快速的传递到已经浇筑完毕的梁端上部,后部锚杆起到一定的平衡作用,能够为挂篮的张拉提供安全环境。
3 结 语
综上所述,通过对斜拉桥挂篮吊装施工要点进行全面性的分析,例如明确挂篮特点、预压与监测要点、吊架要点、卷扬机施工要点、挂篮的吊装施工要点、固定施工要点等,能够显著提升斜拉桥挂篮吊装施工质量。在此斜拉桥工程项目中,通过采取上述措施,该工程挂篮吊装施工质量得到有效提高,经过专业人员的检测后,该工程质量符合规定标准要求,故能够为类似项目提供借鉴与参考。