摘要:最近几年,在我国建筑领域的快速发展进程中,挂篮悬臂浇筑法作为箱梁工程施工的重要方式,其施工是否合理与工程的整体施工质量是息息相关的。本文将根据悬臂浇筑法的概述和其工作原理,深入分析桥梁工程悬臂现浇箱梁挂篮法的施工技术,希望可以给箱梁工程质量的提高提供强有力的保障。
关键词:桥梁;悬臂现浇箱梁;挂篮
一、悬臂浇筑法的概述
悬臂浇筑法是通过一个设置在桥墩两侧的单独的工作平台,与一部分横截面相结合,用平衡悬臂将混凝土浇灌进入同时施加一个推动的力量。主要设备是一对可以移动的挂篮,通过锚固定住,与墩身梁端形成一个可以移动的整体部分,而剩余的部分则是通过模支、钢筋捆扎和混凝土方式进行固定。
二、悬臂挂篮技术的工作原理
悬臂挂篮技术作为一种新的施工技术,从某一程度上来说,该技术是悬臂浇筑法中的一种。和其他施工方法进行比较,该技术的优点较多,因结构轻巧以及挂篮能够自由活动,使施工操作更加简便。在悬臂挂篮技术的实际施工过程中,按照工程的具体情况可以分段悬臂作业,也就是说我们可以在完成桥梁的悬臂后,为更好的完成后续施工可把挂篮向下一段施工位置移动。采用合适的施工技术,不但能够使施工更加便利,也在一定程度上加快了施工的进度。绝大多数时我们会把悬臂挂篮技术看作一种操作平台,但实际上它也属于承重结构,这一点大多数的施工单位都很容易被忽视。所以,在进行挂篮设计时,施工方要从整体上考虑挂篮的刚度以及强度的稳定性,只有这样才能够保证工程的施工质量和安全。
三、施工技术
1.挂篮悬浇段施工
挂篮的长度是按照悬臂灌注最大的分段部分的长度设计的,而挂篮的横断面的布置则是取决于桥梁的宽度和其截面的设置。假若桥梁的横截面为单箱结构,全截面使用一个挂篮即可完成施工。而假若箱梁是多箱的设计结构,为了使挂篮在施工过程中存在一定的灵活性,也可以使用若干个挂篮分别进行施工。挂篮设计的荷载分为六大类,按照施工的部位和阶段的不同,分别分为模板重量、振动器重及振动力、施工人群荷载、千斤顶、油泵重量、最大节段混凝土重量和挂篮自重这六种,要结合施工情况的变化进行不同的计算。挂篮需要极强的平衡稳定性,所以在设计时不仅需要考虑高空作业所需的安全系数,还要考虑重量的因素。
2.挂篮的制作安装
(1)制作挂篮
要严格按设计图纸的几何尺寸、技术要求、材质和施工精度来加工挂篮的各结构的零部件,不允许随意改动设计要求以及随便改变材料。应在加工完挂篮后在工厂内组装并试拼,进行构件的单件试验。
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安装挂篮的步骤
第一步是把铺枕找平,我们在对梁段进行对拉之后,需要在梁顶的面铺部位进行找平处理,一般会在使用砂浆和水泥工程中作为材料来进行找平过程的施工作业。第二步是铺设枕钢。铺设三根间距小于50cm的枕钢在其前支座。第三步是安装轨道。在左右两侧每侧安装两根长钢轨,竖向的预应力筋穿入相应的轨道内,然后把轨道顶面找平,在确定没有错误时,用螺母锁定轨道。第四步是吊装主构架,主构架需要进行分片吊装,在吊装时我们可以利用相应的脚手架进行临时的支撑来防止其倾倒。第五步是因为主要是用长螺杆连接主构架和扁担梁,方法主要是在已经成为梁段上前支座处锚固主构架的后端,并将主构架的轨道和下弦杆和用扁担梁相固定。第六步是在吊装前上横梁。作业平台安放在主构架的前端,以方便安装后吊带。
3.挂篮预压
挂篮安装完后,需要对其刚度、强度以及稳定性进行静载和预压的测试,以消除其非弹性形变。为了防止前端挠度的变化所引起的主桁架的变形,需要测出位移与力的关系。而为了减少工作量,需要根据实际施工情况来调整方案。预压时采用的是千斤顶张拉钢绞线的方案,通过一条预埋的地锚,在钢绞线的上端经过千斤顶和前底的横梁,用锚具将钢绞线固定,然后用油压千斤顶进行分级加载的预压。
4.挂篮行走及移位
在桥梁挂篮悬臂施工中必须先张拉、预压梁内的钢筋,再拆除模板。拆除底模后,外滑梁用锚杆在主构架侧面进行锚固,吊架时后托梁用倒链在侧面进行悬挂。将于最长混凝土块相同长度的轨道铺设在混凝土浇筑好的位置,并和原有轨道进行焊接,确保其轨道的整体性。在移动挂蓝的过程中,将滑梁需要的吊点扣架及时在顶板预留孔位置进行安装,进而增加桥梁结构的稳定性及提高其强度。
5.梁段循环施工技术要点
施工时实际的结构状态会偏离预先计算,所以要随机进行改变,进行观测点的确定和测量中线、水准点的工作。需要根据各个阶段及步骤不同的挠度变化,逐步完成各挠度曲线的分段,并确定每节段的前缘施工所立模型,订出理论计算值。而相应监控单位也应根据实测资料及其细节程序进行修正考核。
6.钢筋绑扎施工技术要点
严格按照图纸设计要求进行钢筋绑扎,预应力管道一般采用塑料波纹管道,纵向预应力束则采用高强低松弛预应力钢绞线。假若管道位置与钢筋发生冲突,则应对钢筋的位置进行调整。
7.混凝土的浇注
为保证现场需要,在进行浇筑工作前需要安排相关人员检查振捣棒的数量。只有所有相关项目的人员全部到位,才可以开始进行浇筑。而且需要对所用混凝土的坍落度进行控制,使其腹板在23cm左右,地板在21cm左右。保持在2m以内的控制落差以满足其所需数量要求。振捣是为了防止漏振所需要的,土工布、保护层和端头凿毛也是施工时需要用到的。拆除内模后应有专业人员及时喷洒养护剂,严格控制养护剂的喷洒用量。在混凝土初凝之后,及时拔除浇筑时内部固定的管道。进行浇筑时应严格把控混凝土浇筑花费的时间和浇筑时所用混凝土数量。
8.挂篮的拆除
拆除挂篮是在相关梁段施工完成后,一般是需要把底篮放在地面上后,将挂篮的上部构件和主桁架缩退至安全范围内再进行拆除。
9.挠度控制
依据设计高程、预拱度确定待浇筑梁段的立模高程。施工时加强观测各节段预应力张拉、混凝土浇筑前后等4种工况下悬臂的挠度发生变化,需每天按时观察挠度。在进行每节段施工后,组织拟订挠度曲线,及时、准确地控制及调整施工中发生的偏差。在立模时应对联测合拢前相接的两个悬臂末尾2?3个节段,确保合龙精确度。观测桥位纵轴线的工作是悬拼施工的主要控制点之一。在桥梁两端搭建测量三脚架应在主桥上部结构施工进行的同时保证施工经纬仪能直视全段桥桥面结构表面的各测点,方便随时测量各观测点的位置是否存在偏差。拼装块件各点高程应依据浇制块件假定的相对高程值,逐点测定,计算各绝对高度,使悬拼时方便控制。在预制成型拆模后为方便控制块件拼装,在块件表面及两外侧分别画1道通长的长墨线和色线,在吊装前操控人员控制三线合并,既节约时间,又使质量易控制。块件吊装中,线形如果发生误差,应及时使用湿接缝纠正,避免误差加大,造成明显的线形偏差。为提高接缝质量,弥补湿接接缝处混凝土的收缩和早强,应在接缝施工时选择早强微膨胀馄凝土浇筑。在确保缝端质量情况下,向水泥浆中加入一定比例的微膨胀剂,使管道内的空气及水尽可能多地外排,提高凝固后水泥浆在管道内的充盈度和对预应力筋的裹覆效果。
结语:综上所述,对于桥梁工程来说,悬臂现浇箱梁挂篮施工的任何一个阶段出现问题,都会给建筑物的整体质量带来影响。为防止意外情况发生,相关部门和企业需格外重视挂篮悬臂浇筑施工,从根本上提高其施工技术水平,以此来确保桥梁工程的整体施工质量。
参考文献:
[1]雷刚.策论桥梁施工工程中悬臂挂篮技术的应用[J].黑龙江交通科技,2013(3):134-136.
[2]孙虎.悬臂现浇箱梁挂篮法施工技术[J].中华建设,2013(6):170-171.
[3]冉启智.桥梁悬臂浇筑施工过程中挂篮模板适用性研究[D].镇江:江苏科技大学,2012.
论文作者:张发财
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/19
标签:挂篮论文; 悬臂论文; 挠度论文; 混凝土论文; 预压论文; 桥梁论文; 构架论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;