公路桥梁挂篮施工及特点分析论文_屠月飞

公路桥梁挂篮施工及特点分析论文_屠月飞

浙江江河建设有限公司

摘要:挂篮悬臂施工由于其具有刚度大、变形小、结构轻巧、便于前移、适应不同的梁高、承受梁段自重及施工荷载等特点,因此广泛运用于大跨径桥梁施工中。随着科技的发展,带动工程量的扩大,挂篮悬臂施工法的施工工艺也日渐成熟,然而由于其是高空作业,存在较高的安全风险,只有了解挂篮悬臂施工的特点,真正掌握施工技术要点,严格按照规程来进行,才能最大限度的防止事故的发生。

关键词:挂篮悬臂浇筑法;设计;特点;安全控制;

预应力及高强材料的出现,增大了桥梁的跨径,挂篮悬臂施工法逐渐出现在跨径施工中。由于其具有不需设置支架,不需大型起吊设备,结构轻盈,操作简便、速度较快等特点,因此在跨越山谷、河流、湖泊、铁路以及公路等大型桥梁建设中被广泛运用。笔者根据自身多年的工作经验,谈谈挂篮悬臂施工的设计、特点、施工技术要点及安全控制措施,供广大桥梁建设者交流。

1、公路桥梁挂篮设计

(1)挂篮结构组成

菱形挂篮与三角挂篮主要由5个部分组成:主桁架、走行系统、模板系统、悬吊系统、操作平台等。下面分别来介绍这5个部分:

作为挂篮的主要受力部件,主桁架主要由两片主桁构成,由槽钢构成其主要杆件,主桁片间的连接方式主要是由中连接桁、平连接桁结为一体。另外,桁架采用的型钢型号一般通过计算决定。

走行系统一般由滑梁、上滑板、后钩板、锚固筋及牵引设备等构成,通过锚固筋,滑梁可在已浇筑的梁上锚固,然后通过牵引设备带动挂篮向前移动。因此,走行系统的主要功能是确保挂篮能够顺利前移。

模板系统主要由两部分组成:内模板系统与外模板系统。两者都可采用钢模,也可随着挂篮的移动而前行。但两者又有区别,外模的结构主要由外侧模、底模板构成,底模又由前、后 下横梁、纵梁及底板组成,且外模的部件通常是在工厂内定制,而内模一般是现场拼装。

悬吊系统一般包括前吊带、后锚锚杆及锚固梁等主要部件,它也是受力关键的构件。16Mn钢带、精轧螺纹钢筋分别是前吊带、后锚固杆的主要组成部分。

操作平台的要求不高,因为其主要功能是为调整模板、张拉预应力以及检查施工等工作提供平台,只需简单、安全。

(2)操作要点

第一,当挂篮进行分节段施工时,其要求混凝土强度必须达到龄期设计要求。外膜的拆除必须在张拉和压浆工序完成后进行,然后再把底膜平台后横梁与外膜通过钢绳连接起来,将位于内膜滑梁前后的吊杆松开,然后在已浇筑完成的前节段顶板上用内膜锚固,再下落底膜平台。张拉压浆已浇梁段完成后,便可让挂篮走行移动。使用千斤顶将斜拉带放松,然后将前托梁和外侧模通过倒链滑车固定于已浇梁体上,最后再将斜拉带拆下。将内外滑梁的后吊杆拆开后,将主梁系统及滑梁用倒链滑车的方式移动到要浇筑梁段的设计部位,并将前者锚固于已浇梁体,然后在后横梁上连接内外滑梁。在梁体上的底篮及侧模应减少其限制,利用外滑梁,再次采用倒链滑车将放置在外滑梁上的底篮及侧模牵移到要浇筑梁段的设计位置。将斜拉带安装上去,然后调整模板,固定在设计位置,同时将底腹板钢筋绑紧。采用倒链滑车,通过内滑梁牵移内模系统至指定位置,同时绑扎顶板钢筋。调整标高及斜拉带。

第二,应注意控制箱梁的断面尺寸,并实时监测及控制悬臂荷载。腹板模板的安装,应注意腹板厚度没有必要与设计值相吻合,最好应小约 5mm,空出来的部分可为对拉螺栓伸长量、浇筑后达到设计厚度做好铺垫,做好腹板混凝土厚度的控制工作;做好测量控制标记,在箱梁底板和项板混凝土的浇筑可控制浇筑厚度达到设计值;砼进行浇筑时,挂篮会产生挠度,这时应采取从梁段前向后分层浇筑混凝土的方式,这样可防止挂篮新旧混凝土间连接的位置发生裂缝;对于块件联接及块件分层施工缝的浇筑,可先将覆盖在其上的水泥砂浆清除,完成后必须保证砼表面密实,确保新旧砼之间的联接良好。在凿毛时,应保证砼强度符合规定,即人工凿毛为2.0Mpa,风镐凿毛为10.0Mpa。

第三,吊装安全的操作是非常重要的,应注意一下几点:起重机的支脚应放平稳,这就要求其工作范围内的地平面稳定性较强;起重机的回转半径内应保持平稳,即无障碍物;确定起重机的重心,在使用的吊具和捆扎的部位两支点起吊时,两者的夹角应小于60°。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆作业量大而采用多台起重机同步工作时,请确保每台起重机具有相同能力、升降方向及速度,额定起重量的 60%是起吊量的最大额度。

第四,悬臂梁浇筑实际测量的工作较多,不仅包括混凝土强度、以全站仪测算轴线偏位、详细测量梁体顶面标高,断面尺寸、合拢后同跨对称点高程之差以及平整度等也属于其工作范畴。

2、挂篮施工及特点

使用前,挂篮应检测其主桁架的承载能力,因此必须进行加载实验。对挂篮的变形值不能只是根据标注的而应进行实测,从而验证其设计参数,才能据此确定悬臂浇筑施工中的变形及 高程控制。在工作前,应全面检查挂篮的操作情况,尤其是容易出现问题的地方,如后锚系及各处吊杆。混凝土浇筑时,应维持T型悬臂两端平衡,偏差应在设计允许值范围内,且浇筑时应不间断的进行,以便能够在混凝土初凝前完成全部的浇筑。同时还应调整后锚杆,避免新浇筑混凝土与以完成梁段混凝土在竖向连接的地方发生裂缝。浇筑完整个混凝土后,还应进行张拉压浆等工序,当这些操作完成后就可将挂篮拆下。挂篮的拆卸方式应根据具体情况具体分析,在适当的地方进行,对于地盘的操作,可将各个部位从桥上转移到桥下地面或船上,而其他部件的拆卸可根据安装顺序逆方向进行。

挂篮悬臂施工的优势有几点,除了节约脚手架、减少工作量、简化施工环节外,还包括以下特点:

(1)因其施工操作面广,利于安装钢筋及预应力管道,提高施工速度,剪短梁段施工周期,最短的周期为5d;

(2)桁架不需平衡重便可在轨道上运行,因此简便、移动灵活,外模及底模随桁架一次就位,因此挂篮时间较短,通常为2~4h;

(3)工程使用挂篮自重轻,利用系数高,其模板体系是周转使用次数最高的;

(4)进行纵向安装时,12m梁段宽度就可安装两套挂篮,因此其纵向安装尺寸较小。安装较简便,起步时不需连在一起进行,1套挂篮只需 2~3d即可完成,拼装就位快。

(5)挂篮具有刚度大、弹性变形小等特点,立模时调整标高1次即可,在混凝土浇筑时无需重复调整。

3、安全控制措施

(1)建立并完善安全保障体系,健全组织保障,管理应全面进行,而不可留死角,保证管理的标准化;

(2)建立岗位责任制。施工中,应保证每位职工明确自身的权责,有效执行自己的任务;

(3)对各阶层的职工应加强安全培训及教育,保证其素质能够胜任自身的工作;

(4)进行经常性的检查整改,保证整体的施工作业规范。

(5)保证挂蓝的行走安全,应遵循以下规定:第一,每一位职工的行走应有专人指挥,完成准备工作后方可行走;第二,挂蓝移动时,应保证侧模板的平稳,挂篮移动的速度应控制在0.1m/min;第三,为了保证挂篮移动与浇筑混凝土施工过程中的安全,当其到位后应做好止动装置的安装;第四,当进行跨线跨通航河道作业时,为保证施工杂物不掉落,可封闭防护全挂篮;第五,遇到特殊天气如雨天、雪天等应做好防滑措施,且避雷设施接地电阻数值不应大于4欧姆;第六,夜间操作时,应保证照明强度及时间的供应。

对于大跨度钢筋混凝土拱桥施工来说,采用挂篮悬臂浇筑方法具有很多的有点,它不仅减少了施工机具设备的使用,还避免大量支架,方便地建造跨越深谷、流量大的河道和交通量大的立交桥,而且施工不受跨度限制,跨度越大,其经济效益越高,所以大跨度连续梁桥常采用挂篮悬浇施工。因此该施工方法值得推广,但国内对该方法研究较少,应该在对该方法进行深入研究的基础上加以采用。

参考文献:

[1]王慧东,邵丕锋.挂篮施工技术综述[S].铁道标准设计,2001,21(4).

[2]彭学理.涟水河大桥挂篮悬臂浇筑法施工技术的应用[J].城市道桥与防洪,2009,1l(11).

[3]孟钢,叶建良,等.南通市城闸大桥主梁挂篮悬臂施工质量控制要点[J].公路,2009,3(3).

论文作者:屠月飞

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/21

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