大跨径连续梁挂篮施工质量控制论文_代井龙

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摘要:本文以哈大客运专线跨京哈高速60+100+60m预应力混凝土连续梁桥为例,主要介绍悬臂施工的挂篮模板的安装、走行及调整,在施工过程中的安全与质量控制。

关键词:挂篮安装、 走行、调整

一、前言

随着经济飞速发展,交通基础建设的加快, 社会文明的不断提高,钢结构挂篮施工工艺,在桥梁施工中广泛应用,已成为非常重要的一种施工工艺。它具有施工速度快,成本低,跨越能力强,对现有交通影响小,操作方便之优点。施工过程控制尤为重要,本工程以菱形挂篮施工为例,对其施工工艺详细介绍。希望对同类桥型施工提供参考价值。

二、工程简介

哈大客运专线在DK789+9.96~DK789+231.66段60+100+60m连续梁主跨上跨既有线长余高速公路,为确保高速公路能够正常运营(设计净空5m),上部结构设计为(60+100+60)m现浇连续梁,采用挂篮悬臂浇注施工;下部设计为圆端实体墩,墩号及其对应里程桩号如下:429#墩DK789+9.96、430#墩DK789+70.81、431#墩DK789+170.81、432#墩DK789+231.66。

该连续梁桥相关部位尺寸如下:边跨及中跨直线段梁高4.85m,中墩处梁高7.85m,连续梁顶宽12m,底宽6.7m,总长度220m。

截面示意图及侧面图如下:

三、挂篮的安装

本桥悬灌施工用挂篮采用简易菱式。挂蓝由主桁系、底模系、外模内模系、前吊系、底锚系、走行系和施工平台七部分组成,挂篮走行为整体移动。本工程挂篮按最大悬灌重量160吨(4#段),最大节段长度4米(12#段),最大节段高度7.19米(1#段)。挂篮总装图如下:

四 挂篮安装

1、桥面的处理与准备

由测量部门测设出桥面纵向轴线,将以连接好的滑轨按照相应尺寸固定在桥面外侧竖向精扎螺纹上,滑轨中心距离桥面中心距离3.2m,每2m设置一个垫板,并用螺栓拧紧。准备好锚具、垫板、长900---1000mmφ25精扎螺纹钢及专用扳手。

2、主梁系的安装

在桥下将单片菱形架拼好(上下平杆、立柱、上下斜杆)。单片拼好的菱形架重量大约在4.97吨,利用塔吊整片吊置到位,就位后及时将后锚锚固,每个菱形架后锚点不小于5个,并且每个螺栓必须较紧。两片菱形架均安装到位后,安装前横梁(铰接)。然后安装横联。至此主梁系安装完毕。

3、前吊系及后边吊安装

在前横梁上安置好扁担梁、32吨机械千斤顶、16Mn钢吊带,Φ32mm精扎螺纹钢吊杆、垫板、锚具和连接件。根据桥面标高,调整吊带、吊杆高度。在前吊系的安装同时,安装好后边吊。0#块两侧的2个挂篮安装要交替同步进行,尽量减少两端的不平衡荷载。

4. 侧模及外滑梁的安装

将外滑梁提前穿入侧模内连同侧模一起吊装就位。就位后先将外滑梁前端与滑梁前吊带连接固定,而将滑梁后吊架与已成梁段固定,利用外滑梁将整片侧模板吊起,并利用32吨机械千斤顶将侧模与工作梁顶紧,使侧模紧贴在已成梁段上。将滑梁后吊轮装置直接安装在滑梁上并临时固定同步吊装,到位后将吊轮丝杠穿好并调整到位。而后将滑梁后锚锚好。

5.底模的安装

底模板已在地面预先拼装好,用50吨汽车吊吊装就位。就位后先安装好前吊和边后吊,而后安装底锚系。

底模板、侧模板整体安装完成后进行全面固定调整锚固。

6、走行系的安装

走行系桥面部分主要由滑轨、活动滑座、反扣装置、悬吊平斜杆和千斤顶顶座构成。走行时活动滑座在滑轨上,后部由反扣轮挂在滑轨上,整体形成稳定。在滑轨上固定千斤顶顶座,通过千斤顶顶推活动滑座使整个挂篮顺滑轨前行。

走行系桥面以下部分为四根滑梁和滑梁后吊轮。后吊轮悬挂在已成梁段和滑梁上。挂篮走行时内模、外模、底模和主桁同步前行,滑梁通过后吊轮向前滑动。

五、挂篮的走行

待1#块浇注完成5天后,并且砼强度及弹性模量都达到100%时,纵向预应力张拉并压浆12小时后,开始挂蓝走行。

调整内外滑梁后吊轮后端下沉80----100mm,拆除内外滑梁后锚。

将底模边吊及底锚下沉60---80mm,用临时后吊32mm精扎螺纹钢吊住,而后用两部10吨倒链将底模后托梁吊在外滑梁上以起保险作用。

拆除所有挂蓝与已成梁段的连接,使挂蓝与已成梁段无任何相连。

拆除上锚,锚固滑轨,将主梁后吊轮作用在滑轨上。滑轨与已浇箱梁腹板上竖向预应力精轧螺纹钢筋连接,连接间距不超过1.0m,且在两个滑轨的连接处设置压板,保证吊轮在滑轨上移动平顺。

在主梁活动铰座和滑轨顶座之间放置千斤顶顶推主梁系,使挂蓝缓慢前行。

在走行过程中后锚的三个锚点始终有一个锚固点将主梁与桥面连接,当锚固点干扰时可在设一锚固点而后拆除原锚固点。此程序较为重要不能忽略。

挂蓝到位后锚固后锚,边锚、底锚。

六、挂篮的调试

首先对底模系的标高进行粗调,模板后端标高比已成梁体低2cm范围内,模板前端标高要比设计标高低2-3cm,然后再进行调整底模轴线底模轴线误差在1cm范围内,将后锚点加固,从新再复测底模轴线,如果超出误差允许范围,应将底模后锚点放松,从新进行调整,直到误差在允许范围。底模轴线调整完成后,再根据轴线点位置调整标高,3点复测(轴线位置及边线位置)。调整主吊带,一般是将主吊带向上顶紧,保证底模达到设计标高要求,并且两个主吊带与两个副边吊受力要一至。

调整外侧模,同样先粗调标高,再调整垂直度

标高粗调原因:因为本桥底板线形为横竖曲线,标高每一段都在变化,如果将轴线调整完成,必须将后锚点锚固,底模板与已成梁段接触紧密,标高如果相差很多,很难调整,存在两种情况:前吊带提前受力,模板与已成梁体存在内力,影响吊带的受力状况,降低吊带承重。前吊带处于松弛状态,混凝土浇筑前,模板标高满足要求,但由于吊带松弛,浇注完混凝土后,梁体下沉量很大。所以控制好前吊带,除承担模板自身重力之外,既不要松弛,也不要提前受力。

外侧模的调整,首先要粗调标高,要比设计标高低2-3cm,然后调整垂直度,垂直度误差控制在0.5%范围内,将后边吊丝杠及精扎螺纹钢锚固牢靠,然后再调整标高达到设计值。最后将外侧模与底板边缘靠紧,挂蓝调整完成之后,进行安全检查。

七、挂篮检查

1、挂蓝施工中重点控制部位检查

(1)滑道系统检查:挂篮使用过程中应认真检查滑道接缝平整度,两滑道之间的联结是否可靠。

(2)后锚固系统检查:后锚固系统时挂篮得以平衡的最基本保证,施工时应检查预埋筋是否完好,连接器与螺母是否有效,还应检查精轧螺纹钢或吊带与扁担梁垫座之间夹角是否与设计相符,严禁出现精轧螺纹钢筋受弯扭现象。

(3)主桁节点检查:对主桁节点销轴与联结螺栓情况进行全面检查,确保其联结可靠。

(4)吊挂系统检查:对挂篮的吊挂系统进行全面检查,主要检查螺母连接情况及吊杆完好情况,并对吊杆采用绝缘防护。并检查扁担梁垫与吊杆之间夹角是否与设计相符。

(5)模板系统检查:在浇筑前及浇筑混凝土过程中,对挂篮的模板系统及模板支撑、对拉系统进行全面检查,确保混凝土在浇筑过程中不跑模、漏浆,保证主体结构安全。

(6)不平衡力矩控制:挂篮施工过程中,对梁面荷载进行严格控制,减少梁面不必要的荷载,确保不平衡力矩在设计限定范围内,在挂篮拼装过程中,保证两悬臂端挂篮拼装同步,避免出现不平衡状态。在挂篮模板走形时,保证模板移动的同步性,同步误差不超过20cm。在混凝土浇筑时,控制混凝土浇筑方量差异,保证误差不超过1方。确保梁体受力平衡。

2、挂篮后锚检查

每个挂篮设10个后锚点(每片桁架各5个),利用梁体腹板中靠外侧竖向Φ25mm精轧螺纹钢筋作为锚固点。

特别注意:后锚杆(Φ25mm精轧螺纹钢筋)与梁体中的原有钢筋连接采用Φ25连接器,连接器长度为135mm,两根钢筋端头各伸入67mm。连接前,在每根连接精扎螺纹端头各用红油漆在67mm处做标记,连接时,2根精扎螺纹均拧入连接器至标记处且互相顶紧。使用过程中发现钢筋在连接器处有松动时要及时拧紧。

接长后的精轧螺纹钢筋与挂篮主桁架锚固时,必须垫1块35cm×20cm×3cm大垫板,大垫板上再上1块11cm×11cm×2cm精轧螺纹垫板,之后再用2个精轧螺纹配套螺帽,并用扳手拧紧。每片桁架最后1个锚点,必须用2个32吨机械千斤顶加扁担梁对精轧螺纹钢筋施加一定应力,并将紧贴主桁架的螺帽拧紧,起到双保险作用。

3、挂篮吊带(杆)检查

(1)挂篮底模板前托梁通过4个吊点吊在主桁架前横梁上(2个吊带,2个Φ32mm精轧螺纹),后托梁通过3个吊点吊在已成梁段上,还有2个吊点吊在主桁架上(保险作用)。

(2)后托梁5个吊杆(2个为丝杠,3个为精轧螺纹钢筋)端头均要与连接件上的螺帽或连接器丝扣旋满。

(3)前托梁2个精轧螺纹吊杆长14m,采用连接器接长,2端头亦各拧入连接器1/2长度,且用红油漆做标记。吊杆下部要与传感连接件上的连接器旋满扣。调节前吊系时,先调整2个主吊带,利用2个32吨千斤顶,加扁担梁对吊带高度进行调整,调整到位后在扁担梁下方横梁部位将销子插入,并将保险栓插入,两道销子起到保险作用,吊杆顶部加扁担梁将吊杆绷紧,同样必须在扁担梁扁担梁下方横梁部位加螺帽,并留2-3mm间隙,起保险作用。

(4)再次对所有销子、螺帽、连接器、丝杠进行检查,销子必须加保险栓,螺帽(除保险作用的)必须上紧,检查连接器上下两端精扎螺纹钢上的红油漆,保证精扎螺纹刚个伸入顶连接器一半并拧紧,丝杠必须旋满扣。

八、结束语

通过本人对挂篮施工每一个部位的了解和认识,在施工过程中严格监控,确保本座桥梁7个月内完成挂篮模板走行29次,混凝土浇筑完成33次,无一危险事故发生,无人员伤害,无坠落事故发生,保证了哈大铁路线下基础全线施工工期。希望在以后类似工程施工过程中,给予经验借鉴。

论文作者:代井龙

论文发表刊物:《基层建设》2016年24期8月下

论文发表时间:2016/12/2

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