摘要:本文结合恩施州巴东县善家河大桥施工,介绍了预应力连续箱梁挂篮悬浇施工方法,从挂篮选型、施工工序等方面进行了论述,介绍给广大读者供广大公路桥梁工程人员参考。
关键词:连续箱梁;挂篮;悬浇;施工技术
一、前言
连续箱梁在公路桥梁工程中广泛应用,挂篮悬浇施工是在大跨度桥梁施工中适用的一种施工方法。善家河大桥主桥的上部结构即采用了挂篮悬浇施工方法,本文对这一施工技术进行浅析。
二、桥梁结构
善家河大桥主桥上部结构为(80+150+80)m三跨预应力混凝土连续刚构箱梁,箱梁根部高度9.2m,跨中高度3.2m,箱梁根部底板厚90cm,跨中底板厚32cm,箱梁高度以及箱梁底板厚度按2.0 次抛物线变化。箱梁腹板根部厚70cm,跨中厚50cm,箱梁顶板厚度28cm,11号箱梁设一道横隔板,箱梁腹板厚度从根部至跨中从70cm~60cm~50cm分两次几个节段变化。
主桥箱梁顶宽10m,底宽6m,顶板悬臂长度2m,悬臂板端部厚15cm,根部厚70cm。箱梁顶设有双向2%的横坡,箱梁浇筑分段长度依次为:14.0m长0 号段+10×3.5m+8×4.0m,边、中跨合龙段长均采用2.0m,边跨现浇段长4m。主桥悬浇箱梁构造按全预应力混凝土设计,采用三向预应力,纵向及横向预应力钢束采GB/T5224-2003标准270级钢绞线,单根钢绞线直径15.2mm,公称面积139mm2,弹性模量1.95×105MPa,标准强度1860MPa,设计锚下张拉控制应力1395Mpa。竖向预应力采用精轧螺纹钢筋。纵向预应力束管道采用预埋塑料波纹管成孔。横、竖向预应力束(筋)管道采用预埋金属波纹管成孔。
三、挂篮选型及构造
1、挂篮选型
考虑使用的挂篮应具有足够刚度,且结构简单、操作方便,选择采用后支点菱形桁架式挂篮。各块段砼采用一次浇注,并保持平衡对称施工。善家河大桥连续刚构悬浇挂篮采用菱形结构,菱形架竖杆及前后斜杆采用双[36#热轧槽钢组焊,横梁及前后托梁均采用双HN500*200 组焊,中门架由□120x120 方管与□120x60 方管组焊,底纵梁采用I36#工字钢,内外导梁采用双[40#普通热轧槽钢组焊,吊杆采用PSB830φ32 精轧螺纹钢。单个T构2套挂篮,全桥共投入4套,单套挂篮重约45吨,每个T构挂篮结构形式相同。按照设计要求,挂篮设计总重量控制在104t(包括模板及机具设备),挂篮自重按不大于80t。
2、挂篮结构
挂篮由五部分组成:承重桁架系统、后锚系统、悬挂系统、行走系统、模板系统、施工平台等。
2.1 承重桁架系统:承重主梁由两片菱形桁架组成,每片桁架由五根用双[36#槽钢杆件连结而成。设计了后锚点、前支点、上结点和前结点等四个主要结点,将五根杆件联为整体。各杆件采用销轴连接,两片桁架之间用前横梁、门架及后斜杆槽钢连接,同时前上横梁又作为吊杆的支点。
2.2 后锚系统:后锚是主桁架的自锚平衡装置,由锚固扁担梁、竖向预应力筋、连接锚杆、千斤顶等组成。每根主桁纵梁尾部由(3根锚梁)6根φ32精轧螺纹钢筋作为连接锚杆,与箱梁内的竖向预应力筋或预埋孔布置钢筋相连,梁体内用于挂篮后锚的预埋筋使用前均进行25t预拉。
2.3 悬挂系统:悬吊系统是固定模板支架和操作平台的,由底篮前悬吊、后悬吊和模板悬吊三大部分组成。
底篮前悬吊由7根φ32精轧螺纹钢筋作吊杆,锚固于前上横梁;
后悬吊由7根φ32精轧螺纹钢筋作吊杆,3根锚固于已浇块段底板上,2根锚固于已浇块段翼板倒角上,2根锚固于中门架上。
内外模系统分别安装于2组导梁上,导梁的后端由1根φ32精轧螺纹钢筋锚固于已浇块段上,前端由1根吊杆锚固于前上横梁。挂篮行走时导梁置于模板桁架上与挂篮主桁架整体同步行走。
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挂篮吊杆采取的安全预防措施:
(1)挂篮的吊杆均在使用前进行40t预拉,然后对下部施工接触端缠绕保护套。
(2)后托梁设2道保险钢丝绳,前横梁设3道保险保险钢丝绳。
2.4 行走及锚固系统:
行走系统包括反扣轮组、滑座、滑轨和牵拉设备,走行前在主桁架下铺设双排钢轨及行走轨道,将滑轨锚固在梁内的精轧螺纹钢筋上。走行时解除后锚固,使活动滑座坐在滑轨上,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12T千斤顶顶推活动滑座使整个挂篮顺滑轨前行(或由10T手拉葫芦带动慢速向前移动)。现场滑轨采用2 I28工字钢,钢枕采用I20工字钢,挂篮走行时外模、底模和主桁同步前行。挂篮就位后,经过检查确定合格后,最后进行全面锚固,挂篮的锚固是利用箱梁的竖向预应力钢筋通过后锚梁将挂篮锚固于已完梁体上。
2.5模板系统:
挂篮的底模采用墩身定型钢模板,规格为2.25m×3m,铺设在底模纵梁上,纵梁支承于前、后托梁上,侧模分内模和外模两大部分,外侧模由1.8m、2.2m定型钢模拼装,每一节模板主要由面板、外模桁架、桁架剪撑、内模桁架组成,侧模总厚106mm,其中面板6mm,[10槽钢作筋板,10mm扁钢作连接法兰,桁架结构采用[10槽钢,内侧模采用墩身内模及组合钢模。
内、外模导梁采用2[40型钢,两侧翼缘板部位共2根,单侧前后共使用4根φ32mm精轧螺纹钢吊起后分别锚固于箱梁顶板和前上横梁之上。内滑梁共2根,在箱梁内部前后共4根φ32mm精轧螺纹钢吊起后分别锚固于箱梁顶板和前上横梁上。挂篮移动时,底模、侧模、主桁架系统及导梁一起向前移动。
2.6施工平台:
施工平台分底施工平台、侧模工作平台和底模前工作平台。底施工平台主要用于底锚的拆装及箱梁底面的砼表面处理,位于底模后部。侧工作平台主要用于处理侧面砼和滑梁吊轮的拆卸,位于底模两端。底模前工作平台主要用于箱梁前端的封端、张拉,位于底模前部。
四、施工注意事项
1、挂篮安装
在墩顶梁段0#块纵向预应力锚固束张拉完成后,即可进行挂篮的拼装,挂篮的拼装顺序为:中心线放样→铺设钢轨及行走系统→主桁架→后锚系统→前上横梁、中门架→前后托梁→悬吊系统→底篮纵梁→底模→内顶模支架及模板→张拉平台,挂篮的拼装均由现场塔吊配合完成,具体安装顺序如下:
1.1 0#块张拉压浆完毕,放样主桁架轨道,在梁顶找平,铺设钢枕,调整箱梁两侧腹板高差;
1.2安装轨道及主桁架节点箱;
1.3菱形主桁架拼装,并安装主梁后锚固;
1.4安装后前上横梁、中门架,再安装前后托梁,并用φ32精扎钢筋连接;
1.5由塔吊将底篮纵梁布置于前后托梁上,并用导链调整间距后固定;
1.6安装底模板;
1.7安装导梁及内模支架,使侧模桁架悬挂在侧模导梁上,然后用倒链调整侧模位置使其准确就位,并将导梁锚固于前上横梁及已浇箱梁顶面,安装内顶模;
1.8 在桥下将工作平台组装成一个整体,用倒链悬挂于主桁系统上,以便随施工需要进行升降。
边跨挂篮的拆除在边跨合拢后进行,中跨挂篮的拆除在中跨合拢后进行。挂篮的拆除步骤与拼装步骤相反。
五、结语
综上所述,对预应力连续箱梁挂篮悬浇施工进行研究,为了确保在大跨度桥梁施工中能够有效的应用该技术,必须切实掌握该技术特点、原理、施工流程和技术要点等方面内容,并采取切实有效的施工措施,确保施工质量得到有效控制,才能在保证工程质量的同时促进企业市场竞争力的提升,才能更好的适应新时代发展的需要。
论文作者:尹杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/25
标签:挂篮论文; 桁架论文; 锚固论文; 预应力论文; 横梁论文; 系统论文; 吊杆论文; 《基层建设》2018年第4期论文;