摘要:挂篮悬臂施工连续梁桥上的应用,由于在挂篮施工技术凭借施工灵活、附属设施要求低、便于跨江跨河施工等优势,在国内高铁大跨度连续梁桥施工中得到了快速推广。为了提升我国现有高铁大跨度连续梁挂篮施工的质量和效率,文章以连续梁挂篮施工为研究对象,对具体的施工要点及技术内容进行了系统分析,以期为后续的挂篮施工提供参考。
关键词:高铁连续梁;挂篮施工;连续梁施工
挂篮施工技术被应用于跨越高山峡谷及江河、高速公路、铁路等不便于使用满堂支架等施工方法的区域,通过爬模技术浇筑好“零号块”后,在其两端分别架设挂篮,实现连续梁的分节段施工,为了确保施工荷载平衡,必须确保两端的挂篮施工的同步性,并进行挠度实时监测,防止出现施工荷载分布不均匀而导致的梁体倾覆。目前使用的挂篮施工方式种类繁多,其使用主要取决于挂篮设计需要、施工现场地形等因素。
1连续梁桥挂篮悬施工要注意的事项
1.1挂篮的形变
挂篮对挠度的影响主要是其弹性形变和非弹性形变。为确保连续梁悬臂浇筑施工安全,检查支架的强度、刚度及稳定性,可通过预压试验使挂篮各杆件连接密贴,消除挂篮的非弹性变形,实际施工中,常以拧紧各个构件螺母的方式尽量消除这种误差。挂篮的弹性形变是指整个体系在混凝土的自重作用下引起的弹性改变量,一般包括桁架的弹变和前吊带的弹变,桁架弹变的计算可以将其转化为铰接结构,根据各个梁段的不同重量,分别计算出弹性形变量。前吊带弹变的计算可以将底模架前横梁转化为弹性支承的连续梁,根据各个节段的实际荷载算出各个支承的受力,再根据受力情形算出吊带的变形量。显然,其弹性形变量的准确计算是十分复杂的,但是我们通过预压试验也能测量出它在某一特定重量下的弹性形变量,这也为预拱度的设置提供了强有力的数据支持。
1.2梁段的自重
梁段在浇筑过程中,梁段实际的尺寸与理论值可能会因为各种因素而产生偏差,这样的偏差可能导致该梁段的挠度出现相应的不准确性,所以,浇筑前,模板对拉应采用刚性大的撑杆,并且严格按照图纸和相应的规范要求控制梁段的断面尺寸和端头模板的高度,浇筑过程中,全程盯紧混凝土的用量并与设计量进行对比,发现超方时,应立即检查各个杆件是否松动,少方时,重点检查有无空洞。浇筑后,对梁段结构的截面尺寸进行校核和修正。
1.3细部工作
应该保证预埋设备的定位精度,一方面可以保证采集数据的精确性,另一方面也可以防止由于打孔而影响连续梁的承载能力。可以使用量角器对预留孔定位角进行定量测定,如果在布设过程中出现预留孔与箱梁腹板预应力波纹管冲突时,首先应保证波纹管位置不变,以防止影响预应力走向,导致箱梁承载能力与设计不符,在此基础上可以在规范规定的基础上就近选取打孔点。除此以外,为了保证预留孔定位准确、不发生位移,应将定位孔与钢筋笼绑扎,以防止挂篮施工中影响预留孔的既定位置。
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2高铁连续梁桥挂篮施工技术关键点分析
2.1施工挂篮的负载实验
对于挂篮结构而言,必须对挂篮承载力进行负载实验,通过负载实验获取挂篮承载力包络图,通过包络图可以获取连续梁施工挂篮在任意位置处的极限承载力,最终确定挂篮施工负载的标准值,从而确保挂篮在具体施工中能够始终保持在承载可控范围内。此外,在具体的连续梁施工挂篮实验阶段,必须选择合理的挂篮受力点,受力点布设应该遵循适度原则,过于紧密或者过于稀疏的受力点布置都会影响挂篮承载能力和施工效率。在具体的负载实验阶段,为了准确获取挂篮任意位置处的极限承载力,必须使用阶梯荷载逐步加载,直到挂篮挠度达到极限位置,从而获取其对应的最大承载力。对于单个节段而言,荷载保持时间应高于30分钟以上,其中末位节段的加载时间不应低于1小时,对于挂篮极限承载力的判定应该以挂篮承载部分是否出现荷载裂缝及挠度变化曲线为准。
2.2施工挂篮的拼装
对于连续梁施工挂篮而言,除了负载实验以外,挂篮拼装也是较为重要的施工步骤之一。高铁连续梁施工挂篮拼装有专门的规范要求。挂篮在拼装过程中必须实时监测连续梁的横向位移值,以防止拼装外力过大产生扰动力,导致连续梁横向位移过大而出现大面积垮塌。因此,做好挂篮拼装监控工作对于确保施工质量和安全性意义重大。此外,为了保证挂篮移动轨道轨距满足挂篮顺利移动的要求,施工人员必须先精确测定箱梁箱室中心线的位置,以确保挂篮轨道布设满足移动要求,进而降低挂篮拼装及移动过程中对主梁的扰动。
2.3分节段悬臂施工作业
应先将挂篮主要承重臂悬挂在钢横梁上,以此建立可循环的施工操作体系,接下来在浇筑各混凝土节段时,就可以通过移动挂篮位置实现。在浇筑混凝土前,必须先搭设混凝土模板,混凝土模板是依靠挂篮架设的,由于混凝土模板是在混凝土完全凝结前的主要承载结构,在选用模板前必须进行必要的承载力实验。此外,在模板架设节段必须确保施工安全,做好必要的防护措施,以防止出现恶性安全事故。
2.4混凝土收缩徐变
混凝土的收缩徐变对挠度的影响主要体现在其机理的复杂性,混凝土的收缩是指在浇筑后,混凝土内水分的蒸发、化学反应和温度变化导致其体积缩小的现象。徐变是由于荷载作用下,导致混凝土结构变形的增加,其影响因素有很多,如混凝土原料、张拉应力、温度、湿度、作用时间、养护情况以及结构形状等,我们通常用徐变系数进行描述。实际施工过程中,应当成立测量控制小组,加强观测大小里程每个梁段在混凝土浇筑前后、预应力张拉前后以及挂篮移动前后等6个工况下挠度的变化,一般采用精密水准仪来进行高程测量监控,每次的读数都采用双仪高法观测,以避免误差。测量时间安排在一天温度变化较小的时间里观测,即每天日出一小时后观测,以消除大气折光以及日照温差的影响,测量的工作持续时间越短越好,每次观测必须形成闭合水准线路,以检验观测成果是否满足规范要求,观测完成后及时做出台账,以便能观察研究挠度曲线变化,高铁连续梁施工一般都要委托第三方,施工单位给第三方提供观测数据,第三方经过缜密的检测和统筹给施工单位下一个梁段的立模标高,这样更能保证挂篮悬臂施工在合拢时的精度。
3结论
挂篮施工能够极大地提升连续梁施工效率和质量,能够在确保施工质量的前提下缩短工期和投入。在具体的挂篮施工阶段,为了保证施工安全,必须严格控制挂篮各项性能,对于出现的问题和偏差应该及时纠正。此外,必须做好相应的施工监控工作,为挂篮施工提供最准确、最科学的数据参考,以降低施工偏差和事故发生的概率。
参考文献:
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论文作者:王智全
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/8
标签:挂篮论文; 混凝土论文; 挠度论文; 承载力论文; 荷载论文; 弹性论文; 悬臂论文; 《防护工程》2018年第3期论文;