摘要:在我国交通事业快速发展的背景下,目前钢构桥的施工技术已逐渐成熟,尤其是悬臂浇筑法作为一种高效、成本低廉的施工方法,得到了各大施工单位的青睐,加强此技术的研究分析对于促进我国桥梁事业的发展意义重大。本文根据笔者工作实践,桥梁工程中挂篮悬臂浇筑的施工技术进行了分析和探讨。
关键词:桥梁工程;挂篮;悬臂;浇筑;施工技术
1 桥梁工程中钢结构项目悬臂挂篮的类型以及结构特征
当前较为常用的挂篮形式比较多,同时在构造方面也存在明显的差异,因为分类方式所参照的依据不同所以分类结果也并不相同。根据挂篮材料的分类,可以分为万能杆件、贝雷梁、军用梁等制作而成的杆件组拼、型钢加工而成两种[1]。按照承重结构形式可以分为桁架式、斜拉式、牵索式以及钢板梁式四种。按照受力原理可以划分为垂直吊杆式、斜拉式、刚性模板三种。
挂篮一般是由下述几个部分组成:承重结构、锚固装置、工作平台、走行系统、悬吊系统。称重结构是挂篮的主要受力结构,其需要承载施工设备与新浇筑节段的所有重量,另外还需要借助支点、锚固装置将荷载传输到已经完成施工的梁上。
挂篮的主要功能是支撑模板,承受混凝土的重量,并为工作平台提供张拉、灌浆的施工空间以及满足调整标高的需求。对此,挂篮不仅需要具备较高的强度,同时还需要具备充足的稳定性与刚性,自身重量较轻,移动较为灵活,便于标高的随意调整。
桥梁钢结构项目当中的悬臂挂篮设计应当考虑到下述的几项原则:
(1)减轻挂篮结构本身的总量,以最大程度降低没有完成桥梁的荷载负担。(2)挂篮应当充分应用整个结构调整来达到平衡的设计,预防掉落的危险性。
(3)挂篮的设计和施工必须满足桥梁每一个阶段的断面移动需求,例如钢结构施工以及浇筑施工等方面的需求,同时在移动时需要保障整体安全性,提升生产的效率。
(4)确保桥梁钢结构在施工过程中需要有充足的作业空间与时间,以便于施工机械的移动与操作可靠性。
桥梁钢结构的挂篮属于施工作业中重要的平台之一,所以在施工过程中会涉及到较大的荷载情况,需要对桥梁的线性、内部应力的改变等进行理想控制,尤其是对于标高的严格控制,保障数值的准确性。这也就需要借助预压载的方式进行质量控制。预压载可以更好地提升挂篮的稳定性和安全性,并及时为挂篮的变形程度进行监督,有利于消除非弹性变形的现象,提升挂篮的使用安全性。
2 桥梁工程中钢结构项目悬臂挂篮的施工技术
以某桥梁工程为例,该桥梁工程属于桥梁与互通工程,其主要是由正桥与互通立交桥构成,正桥长度为1200m,箱梁结构为单箱30m,桥面宽度为33.5m,单幅桥面宽度为15.5m。在该工程施工过程中,采用先挂篮设计、加工、试拼以及主桁预压的施工。在墩身施工完成之后应用支架施工墩顶梁段。墩顶梁段在施工完成之后便可以开展后续梁端的挂篮悬臂灌注施工。
墩顶桥段采用支架的方式进行施工,支架按照墩高、墩周的地理环境而决定。在墩身完成施工之后,便可以开展后续梁段的挂篮悬臂灌注施工。
2.1 挂篮的制备和吊装
在本桥梁工程中,悬臂挂篮技术的合理应用首要环节是挂篮的制备和吊装。对于挂篮的制备而言,需要严格按照相应的技术规范进行,在实际的制备过程中需要对图纸内容进行全面掌握与分析。在开展吊装操作之前,需要对施工现场进行全面的检查,其主要是包含人员的配置、机械设备的性能、方案规范的程度以及自然环境所呈现的影响等。在吊装的过程中,还需要及时进行同步检测以及安全性能的评价,尤其是在挂篮周边的安全防护措施中,需要施工结果的准确到位,否则很容易出现高空坠落的安全事故。
2.2 挂篮预压的试验
借助开展规范性的预压试验操作,可以保障桥梁主桁架等构件可以更好地规避因为非弹性形变所引发的各种安全事故,同时最大程度地保障人员和桥梁的安全性。在实施预压实验的过程中,还必须做好相关的荷载试验,并在实际的试验当中,为了确保立模标高可以达到箱梁线性的需求,需要采取有效措施控制形变现象的出现,同时对相关信息进行详细的记录。
2.3 钢筋混凝土的浇注
从桥梁建设的角度而言,悬臂挂篮不仅属于一项施工技术,同时还是一项施工设备。对此,合理的选择和应用悬臂挂篮,可以为混凝土浇注施工提供较为便利的施工环境。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际的浇注施工当中,为了更好地提升施工质量,施工人员需要对各项施工细节进行详细的关注。钢筋混凝土浇注施工的内容主要有以下几点:
(1)施工人员应当充分应用该技术的高支撑力特征,在平台当中开展浇注作业,从而提升材料的运输效率;
(2)在开展浇注开始之前,按照实际需求明确钢筋与锚头的实际数量,并且保障安装位置可以完全满足施工的实际需求;
(3)浇注施工方案需要根据实际情况来考虑,需要对各种可能对施工现象形成负面影响的因素进行分析,并为后续的施工提供有效的参考;
(4)在混凝土浇注的过程中,需要对现场所具备的条件进行详细分析,其中会涉及到自然环境、其后气温以及人员数量等等。这一些条件和因素的变化都有可能对整体施工质量形成一定的影响。
本工程采用泵送混凝土,2台泵车设于桥墩承台上,拌合站统一拌合混凝土,采用混凝土罐车运送混凝土至泵车位置进行泵送。浇筑时采用对称平衡浇筑,由混凝土输送泵沿墩身至0块件顶板中央,再接至浇筑梁段位置,以三通管将混凝土用2根管道分别接至待浇段底板中央,边浇边拆输送管。在挂篮悬浇段施工中,要保证通气孔、防撞护栏、桥面泄水孔和劲性骨架预埋件等设计预埋的规格达到要求,比如,通气孔为φ10cm孔道,要顺桥向位于梁段中部,距桥面1.2m处的两侧腹板各设置一10cm通气孔;桥面泄水孔内径不小于11.4cm,设置于外侧护栏,距护栏内侧边10cm为泄水孔中心,纵桥向间距5m,四周设置补强钢筋。同时,也要保证后锚预留孔、外导梁吊架及滑架预留孔、内导梁吊架及滑架预留孔、吊杆预留孔、底板下横梁预留孔、挂篮轨道锚固预埋、预埋牛腿插盒、预埋精轧螺纹钢筋、线形控制测点、高程控制测点和模板拆除预留孔等施工预埋的规格均达到要求,比如,底板下横梁预留孔规格为200mm(顺桥向)×100mm(横桥向);预埋牛腿插盒内空为20cm×20cm×10cm;预埋精轧螺纹钢筋为φ32mm精轧螺纹钢。在下层混凝土强度达到10MPa时,采用机械凿毛、高压水枪冲洗的方式,清除表面浮浆露出骨料,确保上下层混凝土的连接质量。墩顶0梁段上放置1.5m×1.0m×1.5m水箱,通过水管将河道水抽到水箱内,在水箱内放小水泵连接水管进行喷水养护,覆盖土工布喷水养生,养生应>7d。
2.4 关键性问题的控制
在开展桥梁工程中钢结构项目悬臂挂篮的施工时,必须保障挂篮本身的使用质量与安全性,在施工过程中,必须保障监督和管理制度的落实。一般情况下,桥梁结构大多数都是以自锚平衡式结构为主,这一类型的挂篮可以划分为桁架式与斜拉式两种,假设施工前期对于实际施工环境的调查不够深入,很容易导致技术方面出现问题。针对这一方面的现象,不仅需要在施工之前做好相应的施工环境调查工作,同时在出现问题时,不能盲目地进行处理,需要及时对相关部门进行情况汇报。除此之外,材料的选择方面也存在一定的安全隐患与质量问题,例如少数的施工部门为了更好地节省施工成本,在材料的选择方面忽略了相应的标准,采用价格低廉的材料,甚至是选择一些存在质量缺陷的材料,导致施工无法顺利的开展。对此,监理企业和相关部门应当加强对施工环节的控制与管理,对于无法满足实际施工需求与质量标准的现象及时进行处理,及时责令其整改或返工。
3 结语
综上所述,悬臂挂篮施工当中,为了保障桥梁线形可以符合设计的需求,需要在钢结构施工当中合理控制整个施工的载荷和操作准确性,并将桥梁段落在施工当中的受力平衡度作为重点控制项目。对此,悬臂施工当中需要对挂篮进行合理的设计,并做好前期的施工准备工作,保障挂篮本身不会对工程形成负面影响,并做好挂篮的预加载处理,消除非弹性变形的负面影响,优化施工准确度。
参考文献
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论文作者:陈子民
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/11
标签:挂篮论文; 悬臂论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 预压论文; 结构论文; 钢结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;