摘要:悬浇技术在我国公路桥梁建设过程中已得到广泛应用,与传统的施工技术比较,桥梁悬浇技术不需要使用大型吊机,也不需要架设支架,而是通过挂篮之间灵活自由活动达到施工目的。该施工工艺简便于,对于加快施工进度也有很大的帮助。本文根据工程案例,对桥梁工程建设中的悬浇技术方案进行分析。
关键词:桥梁工程;悬浇挂篮;施工技术
一、工程概况
某主桥上部结构变截面单箱单室连续箱梁,跨径为50+80+50m,箱梁顶板宽为12.75m,端支点及跨中位置梁高2.3m,中支点梁高4.6m。主梁以0#为中心共设11对称悬浇段,两侧边墩设置8.3m的现浇段及2.3m 的合拢段。0号块节段长4m,1#~7#块长度各为3m,8#~11块长度各为4m,合龙段长度为2m。
二、主梁0#块施工技术方案
(一)主梁0#块施工工艺
0#块采取搭设钢管桩支架施工,施工完毕后,安装底模、外模,绑扎底、腹板钢筋、铺设预应力管道,安装内模,安装顶板钢筋,铺设预应力管道,然后对称、分层浇筑混凝土,养生达到设计张拉强度后,张拉预应力束、压浆,完成0#块施工。
(二)主梁0#块支撑体系及施工
(1)主梁0#块支撑体系
0#块承重支架采用12根Φ50×0.8mm钢管桩作为主要承重结构,钢管桩顺桥向布置4排,每排布置3根。每根钢管桩通过底部的钢板固定在承台上,钢管之间采用[14剪刀撑进行固定连接。钢管顶部设置卸载砂筒的垫梁,砂筒上放置横桥向的双拼I40a工字钢作为承重梁,横桥向承重梁上分别摆放13根I28工字钢分配梁。
(2)主梁0#块支架搭设步骤
1.吊车起吊首件钢管桩至设计位置,精确测量定位,把钢管桩与露出承台的预埋钢板固定限位。
2.依次完成其他位置钢管桩搭设,并在相邻钢管间设置剪刀撑。
3.钢管桩施工完毕后,测量桩顶标高,放置垫梁,调整砂筒顶标高。
4.横桥向铺设双拼I40a工字钢作为承重梁。
5.吊装分配梁,完成0#块支架施工。
(3)临时固结施工
为了在施工过程中使不平衡力矩得到平衡及“T”构的抗倾覆稳定,在墩顶埋设两排156根直径为32mm的螺纹钢筋,同时浇筑C50级临时垫块,以抵抗产生的不平衡力矩,保证施工安全。
(4)0#块箱梁施工
1.箱梁模板施工
底模板采用大块钢模,横向宽度与梁底同宽。底模板铺设完毕后,全面测量底板纵横向标高,根据测量结果将底模板调整到设计标高,另外还要考虑支架塑性变形、压缩变形及预拱度影响。
外侧模板、翼缘板模板采用钢模,测量定位后,首先安装外侧模支撑桁架,然后安装外侧模板及翼缘板模板。
在底板、腹板钢筋和纵向预应力管道施工完成后,进行内模的安装施工,内模采用碗扣式钢管脚手架搭配钢木组合。
2.箱梁钢筋施工
箱梁钢筋在钢筋加工厂集中制作,进检验合格后运送至现场,绑扎成型。
3.箱梁砼浇筑施工
混凝土浇筑过程除按规范严格施工外,加强底板与腹板倒角连接处、支座、波纹管下方等位置的振捣质量。
4.箱梁砼养生
养生由专人负责,在顶板混凝土初凝后及时覆盖透水土工布,不间断洒水养生。箱内及侧模未拆除前,向模板洒水降温保湿,拆模后,块件外侧及箱室位置及时用土工布包裹,洒水保湿。
5.箱梁预应力施工
预应力工程作为箱梁质量控制的关键点,在预留孔道的布设、锚垫板的安装、锚下砼的振捣以及张拉和压浆等工序中严格按规范要求操作。
三、悬浇梁段施工
(一)悬浇挂篮设计及拼装
(1)挂篮的构造
菱形挂篮由主桁架、上前横梁、底篮和悬吊系统、外侧模滑梁、行走系统、后锚固、模板系统、施工平台等组成。
(2)挂篮拼装
0#块箱梁施工完成之后,用砂浆找平挂篮铺设轨道的部位,铺设钢枕调平。准备工作就绪后,开始拼装挂篮。准确定位轨道位置,采用吊车等挂篮各构件逐步安装到位。
菱形挂篮由2条轨道组成,单条轨道由2根主梁组成,主梁之间通过中间部位的轨道连杆连接,再将轨道吊装至设计位置,及时安装轨道锚梁,并利用预埋的精轧螺纹钢对轨道进行锚固。
(3)主桁架及行走系统拼装
1.主桁架拼装
主桁地面拼装采用平放拼装的方式,拼装前先根据主桁尺寸在上下节点板位置设置枕木等支垫。主桁安装顺序依次为节点座→后弦杆及后节点板→立杆→前斜杆及前节点板→后斜杆→上弦杆→上节点板,单个部件安装到位后及时插入销轴。
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2.行走系统安装
行走系统主要由前小车和后小车组成。前小车通过液压杆与轨道上的推进装置连接,前小车拼装时将载重滚轮小车通过销轴连接到前小车支座后,整体吊装至轨道上。滚轮小车用于两外侧桁架底部后小车待主桁架安装到位后再安装调节拉杆和锚压扁担,插入销轴。
(4)底篮拼装
底篮采用现场散拼,完成后用卷扬机整体起吊上升。挂篮施工平台主要由上平台、底篮后平台及底篮前平台等组成,底篮前、后平台通过底篮托梁上的加劲板预留孔栓接固定,上平台则利用精轧螺纹钢与提吊扁担梁连接,并通过平台提吊梁及平台吊带连接固定。
挂篮侧模安装前,先进行挂篮外滑梁的安装。外滑梁由主梁、吊架、提吊梁和吊带等组成,先将主梁吊装到位,后端安装吊架后插入销轴连接吊带,前端通过提吊梁与前横梁底部的提吊系统连接。
(5)挂篮预压
挂篮加载试验前进行安装质量验收,通过加载试验检验挂篮主桁架的承载能力,实测挂篮变形值,为施工中挂篮的变形及高程控制提供数据。同时消除结构的非弹性变形,便于设置预拱度值。
(二)悬浇块件施工
(1)施工工艺流程简述
1.依据压载数据及设计、监控指令调整立模标高
2.绑扎底、腹板钢筋并安装预应力管道
3.内模安装并紧固内外模板拉杆
4.绑扎顶板钢筋、安装预应力管道
5.复核轴线偏位、断面尺寸、纵横坡度、模板各特征点标高
6.按照先底板、腹板再顶板的浇筑顺序,由挂篮悬臂端向已浇筑梁段对称、平衡一次浇筑完成
7.混凝土浇筑及养生
8.预应力束张拉、压浆
9.拆除模板、挂篮卸载、前移就位下一节段
(2)悬浇块件施工
悬浇块件施工时的模板安装、钢筋加工及安装、砼浇筑、预应力施工工序质量和0#块基本相同,此处不再赘述。
(3)边跨现浇段施工
边跨现浇段采用搭设碗扣式满堂支架现浇施工方法。满堂支架立杆纵向间距在距离支座伸缩缝中心线0~2m长度范围内为0.6m,2m~8.3m范围内间距0.9m,在腹板处横向间距为0.3m,箱室部位为0.6m,翼板处为0.6m,水平杆步距均为1.2m。为确保支架的整体稳定性,在每六排横向立杆和每四排纵向立杆各设置一道剪刀支撑。
(4)合龙段施工
1.合龙顺序:先边跨,后中跨
2.合龙前的准备
a.时间区段的选择
合龙段浇筑时间选择在一天中气温较低、悬臂梁端变形稳定的夜间进行。
b.合龙吊架安装
边跨合龙采用“吊架法”施工,即利用吊杆将挂篮悬挂在合龙段两侧的箱梁顶板和底板上,在底篮上铺设底模和架设外模,进行合龙段箱梁的施工。
c.平衡水箱的设置
挂篮拆除后,再次进行全桥主梁的梁顶高程、桥轴线和桥长进行联测,在梁悬臂端设置配重水箱,平衡水箱重量为合龙段重量的1/2。布置位置及配重数量根据计算结果确定,保证合龙锁定前梁段衔接平顺。
d.劲性骨架安装
根据设计设置劲性骨架,并按设计合龙温度进行约束锁定。在锁定前,用千斤顶将梁段顺桥向预顶锁定后,撤除千斤顶,再复测合龙段长度、高程。在锁定骨架的同时,释放与合龙有关的被临时固定的活动支座,体系进行转换。
3.合龙施工
a.边跨合龙
在T构悬臂端按照设计要求设置平衡水箱,架立边跨合龙段模板,初步绑扎普通钢筋,穿合龙预应力钢束;选择适宜温度环境进行安装边跨合龙劲性骨架并将其锁定,同时解除边跨约束完成体系转换,焊接合龙段主筋,完成钢筋绑扎,模板精确定位。浇筑边跨合龙段混凝土,边浇边按设计要求调整合龙段悬臂侧配重,养生至设计强度后张拉预应力。
b.中跨合龙
拆除临时固结,拆除边跨合龙段模板和吊架,架立合龙段模板,绑扎普通钢筋,穿合龙预应力钢束;适宜温度环境,安装中跨合龙劲性骨架并将其锁定,初级张拉合龙束;浇筑中跨合龙段混凝土,养生至设计强度后张拉预应力。
四、结束语
悬浇施工技术在连续梁桥施工技术中被广泛运用,广大施工技术人员只有了解悬浇施工方法,做好施工过程中的质量控制,才能确保整个桥梁工程的质量。
参考文献:
[1]徐会超.桥梁挂篮悬臂浇筑法施工技术分析[J].中国高新技术企业,2010.
[2]张敏.浅议悬臂浇筑施工中挂篮安装及应用[J].中国房地产业,2011.
[3]陈保军.桥梁工程中的挂篮施工技术要点探讨[J].山西建筑,2014.
作者简介:
周远君(1983年5月)男,汉族,籍贯:广东梅州五华,学位:本科,研究方向:公路桥梁。
论文作者:周远君
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/5
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