对桥梁施工中悬臂挂篮技术的研究
对桥梁施工中悬臂挂篮技术的研究
摘 要 悬臂挂篮技术具有施工简单、资金投入少、灵活性较高、可靠性和安全性高的特点。本文结合工程实例,对桥梁施工中悬臂挂篮技术做进一步探讨,希望能对桥梁施工技术的提高有一定的促进作用;
关键词 桥梁施工;悬臂挂篮;技术应用;应用研究
0 引言
悬臂挂篮施工法是将梁部结构分为若干阶段,由墩顶向两侧逐段拼装或浇筑,然后在桥墩两侧进行混凝土浇筑作业,作业过程要逐段对称进行,混凝土达到一定强度后,预应力筋开始张拉,模板和机具进行移动,继续施工,悬臂逐渐延长,最终合龙(拢)[1]。笔者根据多年的工作经验,结合具体的工程实例,首先讲述了桥梁悬臂挂篮技术原理,然后讲述了桥梁悬臂挂篮施工工序,最后讲述了施工过程中应该注意的事项,具有一定的实际参考价值和借鉴意义。
1 桥梁悬臂挂篮技术原理
桥梁悬臂挂篮施工技术又称之为无支架平衡伸臂法或挂(吊)篮法,是从桥墩开始施工,以完成的墩顶节段做为起始点,以前移挂蓝的方式,向两侧跨中对称、逐段进行混凝土浇筑,渐进的悬出接长梁体,并施加相应预应力的循环施工技术。笔者经年的工程实践,总结出桥梁悬臂挂篮施工技术具有以下优点:1)施工设备要求较低,不需要大型吊装设备和大量临时设备,在逐段施工过程中,几个挂篮即可满足梁部施工;2)在挂篮上完成梁部施工,能够较好提高施工质量和施工的连续性;3)利于缩短施工工期,因为每个桥墩有两个平行作业的施工面,而且,可以同时几个墩施工作业,从而提高施工进度;4)节段施工所需要施工人员较少,而且是重复作业,对人员熟练掌握相关的施工技术有利;5)施工阶段,不影响水面通航,而河道水位对施工几乎没有影响;
3 桥梁悬臂挂篮施工技术主要施工工序
桥梁悬臂挂篮施工技术施工工序:首先进行组拼挂篮,然后对安装底模、轴线、侧模立模高程进行必要的调整,再对底板腹板钢筋进行绑扎,竖向预应力筋安装,然后进行腹板内模板安装,顶板钢筋绑扎,顶板横向预应力筋及纵向预应力管道安装,支堵头模板,浇筑;施工完毕之后进行清孔穿束、张拉、压浆、落模板、移挂篮等工序。从上面的施工流程中,可以看出整个工序明确,施工简单可靠,其中挂篮组拼及试压、绑扎底板、腹板钢筋、安装竖向预应力筋、混凝土浇筑、张拉、压浆、落模板、移挂篮是关键施工工序。
3.1 挂篮组拼及试压
挂篮组拼施工前,应先对挂篮控制线进行确定,然后,再依据实际工程情况
进行挂篮组拼。组拼完成之后,为了保证挂篮的安全性和可靠性,要进行必要的挂篮试压,将结构弹性形变消除,获取挂篮弹性变形曲线为箱梁施工提供必要的理论支持数据,通常情况下,试压采用的方法有两种:水箱加压法、试验台座加压法等。
3.2 绑扎底板、腹板钢筋
绑扎底板具体施工之前,首先要按照设计图纸要求,对钢筋进行制作成型,然后吊装至箱梁顶面,然后进行钢筋绑扎作业,绑扎按先底腹板钢筋后顶板钢筋的顺序进行。为了保证施工顺利进行,项目施工负责人应根据设计要求,明确施工工序,安排专人核实钢筋绑扎符合设计要求,同时检查腹板钢筋立模时的预拱度,施工及后期预拱度值通过采用相关软件进行分析计算得出。
3.3 安装竖向预应力筋
在钢筋绑扎过程中要将定位钢筋和预应力管道等完成安装,在进行预应力管道安装过程中,波纹管接头处以及波纹管与锚头连接处应用胶带封严,避免水泥浆渗入管内。同时,将压浆管与钢筋牢固连接。波纹管安装前根据设计施工图的曲线三向座标定位,安装的位置偏差应符合设计要求。灌浆孔及出气孔,应设置在波纹管最高点和最低点。
3.4 混凝土浇筑
混凝土浇筑前,为了保证浇筑质量,试验室质检人员应将混凝土原材料检验结果及配合比等报监理工程师签认确认。各种预埋件、预应力系统、模板、钢筋完成施工,经监理工程师质检合格后,方可进行行混凝土浇筑作业。浇筑顺序应依据设计要求进行,如果需要进行二次浇筑时,应针对不同施工段进行交错施工。
3.5 张拉
开始张拉前,要等待混凝土达到设计要求强度,再进行张拉作业。为保证张拉作业顺利进行,应对预应力施加设备、机具、仪表等进行检查和维护,需要定期校验的设备仪表等,校验需经主管部门授权的法定计量机构定期进行,从而保证压力表与张拉力之间的关系曲线。当千斤顶维修或者使用过程中出现不正常现象,或超过6个月或200次时,应重新检验。在进行张拉作业时,作业顺序应按设计要求进行,有的设计没有对张拉顺序做出明确规定,这时应采取上下左右对称进行张拉,在实施作业过程中,对锚具和梁体的变化也要注意观察;在对预应力筋进行应力控制方法张拉拉,首先应该校验其伸长值,要求伸长值的实际值与理论值差值小于6%,当差值大于6%时,应立即停止作业,查明原因,并消除影响后继续张拉作业。
3.6 压浆
压浆作业应在张拉预应力筋后尽快进行。水泥浆的强度应符合设计要求,如
果没有具体设计数值,应不低于40MPa。针对截面较大的孔道时,可将适量的细砂掺入到水泥浆。根据温度变化情况,控制好水泥浆自拌制至压入孔道的时间,一般以30mm~45mm较为适宜。水泥浆在整个施工过程不允许停止搅拌。如果因种种原因导致浆体流动性降低,不能通过加水的方式来增加其流动性。在压浆时,针对竖向孔道、曲线孔道,最高点排气孔主要作用为排气和沁水,应从最低点的压浆孔进行压浆。而且压浆作业应从下层孔道开始压浆,压浆的过程不得出现中断,必须均速地进行。为保证孔道内排气通畅,需要将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭。
3.7 落模板、移挂篮
落模板在预应力张拉作业完成后即可进行,首先对模板对拉杆和腹板模板进行拆除,然后进行吊模杆拆除。之后,对行走小车进行安装,从而使挂篮改变为行走状态。挂篮完成状态转换后,即可挂篮前移。在挂篮行进中,为了防止挂篮走偏,箱梁和轨道应可靠固定,同时需要控制好轨道的中线和间距,其中主桁轨道必须要保持水平。并在主桁上设置垂直于主桁纵向轴线的标记线,用仪器观测来控制,如果出现偏差,应及时予以调整,保证挂篮就位时不扭曲、偏移。
4 施工过程中应该注意的事项
混凝土浇筑前,钢筋、预应力筋、波纹管、模板等要注意保护,不得攀踩;在进行混凝土浇筑时,要保证模板、钢筋等不出现移位、变形、松动;按图纸设计要求确定钢筋保护层厚度,不得遗漏保护层垫块;在挂篮移位过程中,避免大的冲击,确保其匀速、对称行进;保护好结构在拆模板时不被碰撞;在工程的实施期间,应设置必要的污水净化处理设施,防止有污染物的水体直接排放到河流中,确保施工过程对河水的污染降到最低。
参考文献
[1]梁学锋.单侧悬臂挂篮技术在桥梁施工中的运用探讨[J].山西建筑,2013,37(9):13-15.