杨永文
中交第四公路工程局有限公司 北京市 101101
摘要:经济与社会的快速发展,很多大型的公路桥梁项目被建设和投入使用,而挂篮施工技术作为一种先进施工技术,被广泛应用到公路桥梁的建设施工环节,其可以大大提升施工效率和质量。应用挂篮悬臂浇筑施工技术进行公路桥梁的施工,可以满足公路使用性能的需要,全面的提升工程的施工效率和质量,保证交通运行的安全性达到要求,极大的促进我国交通事业的全面发展。鉴于此,本文主要分析公路桥梁施工中挂篮悬浇施工应用技术。
关键词:公路桥梁;挂篮悬浇施工;技术
1、公路桥梁工程中挂篮悬浇施工技术的基本原理
现阶段的公路桥梁施工中,挂篮悬浇技术的应用已经十分普遍,和以往的施工技术相比,使用挂篮悬浇技术进行施工能够有效地减少施工过程中大型机械的使用,省去支架架设这一环节,同时,操作过程中灵活性更强,在提升施工过程中的安全系数的同时,更高效地完成施工任务。采用挂篮悬浇技术进行施工的过程中,最常用的是分臂段的施工方式,前段施工人员结束施工之后,负责后段施工的人员可以通过直接移动挂篮的方式来进行施工,省去了以往公路桥梁施工过程中移动大型机械需要耗费的时间。
2、常用挂篮的形式和结构组成
2.1、常用挂篮的形式
目前的挂篮结构主要包含桁架式、型钢式、混合式以及斜拉式四种。
2.2、挂篮的结构组成
挂篮主要由主梁桁架、锚固系统、上下横梁、模板系统、行走系统、横向联接系统等系统所构成。主梁桁架是其主要承载结构部分,多数都是两片式的形式,也有特殊情况下应用多片式。锚固系统的主要作用就是给该结构提供向下反力,对于前致电会产生相对较大的后弯矩,可以使得前侧部分形成一个稳定的平衡结构。上下横梁的结构分为前、后两个部分,根据其位置不同进行分别。模板系统主要包含了底、侧、内模等部分。横向连接系统是将各个结构部分进行横向连接的主要结构,其主要包含了吊杆、连接器、销子等部分。
表 1 挂篮各部位重量一览表
3、公路桥梁施工中挂篮悬浇施工应用技术
立交桥的工程规格是很严格的,某立交桥采用54.15+70+54.15不是m单箱单室变高度预应力砼连续箱梁,在这项工程中,都应用了二线抛物的变化。并且采用了先进的三向力体系。
3.1、施工准备
(1)0、1号段的浇注。施工过程中有重要的段位,施工过程中,既要保证工程的质量,也要尽量做到施工的操作简便,因此要将两段混凝土分批次进行浇注。(2)挂篮的设计。对于挂篮的设计要符合基本要求,基础材料为三角形状的主桁。再设计过程中,要将材料的重量以及承受重量等问题考虑周全,可以采用滑轮的方式减少不必要的阻力。(3)挂篮安装。挂篮的不同的部位要按照不同的次序进行安装和调试。第一步,将主纵梁和支点进行安装,其实是对各种横梁和吊杆进行安装和调试,最后将底篮进行安装悬挂。(挂篮自重不大于 1500KN),对称浇注 2、2a/b# 梁段混凝土。(4)挂篮试压。挂篮的安装存在着一定的不稳定性,容易产生挂篮变形等问题。因此在挂篮正式使用之前,要对其进行检测和试压。挂篮的承受能力要远远大于梁重,因此,要用较大的重量对挂篮进行试压。
图1 挂篮结构图
3.2、钢筋及预应力管道制作、安装
(1)首先将钢筋等部位进行安放合适,然后将其进行安装和测试。(2)金属波纹管是现代较为先进的技术设备之一,其具有诸多优点。利用金属波纹管成孔的方式越来越多,在对预应力孔道等部位进行实施的时候,就需要应用这种技术,先测量出施工所需要的型号大小,再采用相对应的波纹管型号。(3)在施工过程中,波纹管的型号要符合实际所需的要求,其直径和接头管的长度都要满足要求。在将孔道和波纹管进行接头完成之后,为了保证浆液不漏,要用胶带纸等材料进行缠绕。外接头的方式是最普遍使用的方式,为的是保证操作安全不产生堵孔。(4)锚垫板的安装。在对锚垫板进行安装时,要严格按照标准来进行操作。在安装过程中,锚垫板版面要竖直于孔道放置在合适的位置,保证压浆嘴的正确方向,波纹管按照规定放置完善。在操作过程中,利用改装之后的磨具对锚垫板进行精准的定位,保证锚垫板的位置放置准确无误。
3.3、挂篮安装及前移
该公路桥梁工程采用 1-(48+80+48)m 连续梁跨越既有铁路,连续梁采用悬臂现浇法施工。菱形挂篮由主构架、走行及锚固装置、底模架、内外侧模板、前吊装置、后吊装置、前上横梁等组成。走行装置由轨道、钢(木)枕、前后箱体、手动葫芦等组成。挂篮安装时对前横梁和内部外部的模板进行吊装,对立模标高进行调整,结合挂篮测试具体反映出来的弹性变形值,配合线性控制的扰度值,以梁段作为对象,将其立模的标高明确出来。前移挂篮的时候,进行前箱体牵引的时候,利用手动葫芦,使得挂篮整体被带动向前。挂篮前移步骤如下:(2)浇筑第 N 号节段时,在距离节段前端50cm处预留2个吊孔,作为第 N+1号节段纵向主梁后端吊挂点。吊挂点处吊杆采用精轧螺纹钢配调节螺母,纵向主梁前端吊挂点位于横向主梁,横向主梁通过钢箱支撑和挂篮固定。纵梁通过设置分配梁桁片确保拱圈顶板得到有效的支撑,分配梁桁片支撑顶板底模处,可根据设计弧度用木楔做相应的调节,确保拱箱顶板高程和设计弧度。(2)完成第 N+1号节段扣锚索的张拉,安装第N+1号节段挂篮行走轨道(轨道内涂润滑油),在第N+1号节段悬臂端放置顶推挂篮行走千斤顶,须保证千斤顶与挂篮 C 型挂钩锚拉点连接,实现挂篮行走。(3)在准备施工第 N+2号节段时,拆下后吊挂点处精轧螺纹吊杆,取下分配梁,实现主梁与挂篮的同步行走。(4)待挂篮安装或前移到位后,安装反力座,反力座采用螺栓与拱箱底板预埋完成的钢板紧密栓接。调节后篮顶面的止推千斤顶,使之与反力座紧密接触,确保反力座顺利地将挂篮产生的下滑力传递至拱圈底板,以完成止推系统的安装。
在挂篮前移时,为保证挂篮前移过程中的安全,左、右侧行走挂钩应同步对称进行,防止操作不当造成挂篮局部变形或挂篮偏位。为抵抗挂篮在拱肋节段悬浇时产生的剪力,取消传统三角形挂篮止推装置,创新性地预先在拱圈底板预埋止推反力座底部钢板,待挂篮行走到位后通过反力座与底部钢板栓接,完成止推装置的安装,即首先根据挂篮安装位置确定拱圈底板反力座位置,安装底板钢筋时进行止推反力座底板预埋;然后待挂篮安装或前移到位后,进行反力座的安装,反力座采用螺栓与底部钢板紧密栓接;最后调节后篮顶面的止推千斤顶,使之与反力座紧密接触,确保反力座顺利地将挂篮产生的下滑力传递至拱圈底板,以完成止推系统的安装。
3.4、预应力施工
为了能够全面的提升挂篮结构的安全性与稳定性,就需要加强预应力钢筋张拉、压浆等施工环节。在预应力张拉环节,首先需要保证表面清洁度达标,不能存在任何影响工程质量的杂质。锚板与预应力钢筋表面位置,需要使用锚板和限位装置提升结构的稳定性。根据工程的施工需要来合理的调整千斤顶顶进位置,并且需要在施工前进行调整,以确保其锚固施工达到稳定性的需要,以保证施工效率和质量达到要求。
3.5、边跨现浇段现浇施工
挂篮施工边跨现浇段的形状有一定的要求,所有通常在施工的过程中,要尽可能的去解决施工中的质量问题。所有的施工规格,都要在一定的指导之下,进行。以确保施工的质量。
3.6、合拢施工
合拢施工是一个系统的施工流程,需要利用挂篮上的模板。不仅需要将挂篮底模平台锚于邻近梁段底板上,而且还需要内模置于底板顶面上。综合内外的力量,进行力的综合。保证混凝土的力量拉紧。确保灌注过程中,桥梁的受力均匀。不至于因为灌注的力量不均衡而影响质量。
合拢均衡对称的,在做这个工作以前,及时去掉在悬臂梁上不是必需的相关荷载,防止施工的时候出现相对的变形情况,从而出现剪刀差形状的变位,进而影响到合拢的精度。合拢口锁定的时候,要快并且做到对称,将刚性支撑的一边焊接好,同时焊接好预埋件(梁端部),接着把前者和另一边的梁连接联系起来,然后迅速的对预应力束(临时)进行张拉,合拢锁定以后,第一时间释放一侧的固结约束,基于合拢口,锁定梁的一边,让它能够顺着支座伸缩自由。相比于梁段,就合拢段而言,需要的混凝土要高一个级别,并且需要早强,尽可能选用微微膨胀的混凝土,做好相应的养生以及捣固措施。浇筑混凝土的时候,为了稳定合拢口,在进行之前,要先基于悬臂做好相应的配重工作,不管是进行加载亦或是进行卸载,都要在梁轴线两边对称。
如果混凝土符合相应标准,要在第一时间去除另外一边的约束(临时固结支座),将体系转换,结合设计的相关需求,合理拉张剩下的预应力,应用永久束的过程中,只要结合设计的相关顺序让张拉力符合相关的需求即可。拿临时张拉束来讲,张拉力大多数情况下控制在 0.55Rjy 上下,预防合拢时会让预应力束受不了最终报废而引发更换等类似情况。
3.7、挂篮倒退和拆除
挂篮倒退施工时,利用挂篮浇筑节段时的行走轨道作为挂篮倒退的轨道,配置2台同步牵引卷扬机,从主拱跨中位置将挂篮沿着节段浇筑顺序逆向行走至拱脚。挂篮倒退过程中,根据挂篮自重沿拱圈产生的最大下滑力确定钢丝绳反拉力,进而确定滑轮组绕线组数,并通过定滑轮组改变钢丝绳走线方向,解决挂篮倒退过程中受力多次转向的问题。因挂篮在主拱顶面时,挂篮自重沿拱圈产生的下滑力较小,须借助液压助推千斤顶实现挂篮的倒退行走。随着挂篮下移,挂篮倾角和下滑力逐渐增大,所需助推千斤顶的顶推力逐渐减小,直到无需助推千斤顶,挂篮依靠自重自行行走。为确定助推千斤顶拆除时机,确保挂篮倒退安全,根据挂篮在倒退过程中的受力情况,建立挂篮下滑临界工况平衡方程,确定不需助推千斤顶的临界倾角。当挂篮倾角大于临界倾角时,拆除助推千斤顶。挂篮倒退施工流程如图1所示。
图1 挂篮倒退施工流程
在千斤顶辅助挂篮退放过程中,确保人与千斤顶的安全距离,防止千斤顶打滑对施工人员造成伤害。为防止滑轮组钢丝绳与拱圈产生过多的摩擦,在卷扬机与挂篮之间设置导向滚轮,引导钢丝绳从导向滚轮上通过。
挂篮倒退至拱脚后,为确保挂篮拆除过程中的安全和稳定,利用已浇节段的吊杆孔,安装吊杆临时固定挂篮,按前篮、后篮、挂钩顺序拆除挂篮。
4、施工注意事项
(1)吊装时派专职安全员指挥现场安全,并派人对各个吊装设备及被吊装设备提前检查。(2)安装时准确按照挂篮设计图的尺寸拼装挂篮。(3)安装时首先要把轨道下面清理并找平,并且注意上下主纵梁安装的高度要相同。(4)所有安装好的精轧螺纹钢、钢带一定避免搭铁、避免电焊伤害,否则将影响其安全。(5)安装三角斜拉带立柱时一定要用千斤顶用力顶起立柱使三角斜拉带处于应力状态,并且一定要保证立柱与主纵梁垂直,然后再与主纵梁焊接。
总之,混凝土箱梁挂篮悬浇施工技术是大跨度桥梁施工中常用的一种工法,能够确保桥梁的稳定性、可靠性和安全性,挂篮悬浇在桥梁施工中非常重要,采用挂篮悬浇方便施工,节约造价,保证工程质量。本文所提出的相关技术可为相关施工提供参考。
参考文献:
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仅需要排水还需要防护以及养护。通常防护路基的技术有:第一点,种植耐寒,根系发达的植物,可以达到路基稳固,坡路基坡面保护的效果。第二点,对路基进行水泥加固,也就是在路基坡面用混凝土进行铺盖没,使路基的抗冲刷能力加强,避免降雨雨水漫流冲刷路基。
4优化市政公用道路路基质量的对策建议
4.1加大软基强化力度
软基指的是道路路基刚性及强度不足的现象,市政公用道路软基的存在是导致道路安全性及稳定性不足的重要原因,可能导致道路塌陷或沉降等安全风险的存在。因此,在道路路基施工的过程中,必须加大对软基的强化力度,对路基施工区域的地基进行精细测量,一旦发现软基情况,则应当通过压实、固化等处理技术对软基进行加固处理,保障其承载能力的提高,且只有在确保软基问题得到妥善解决之后才能开展下一步的施工工作。
4.2落实路基排水工作
前文提到,路基渗水现象会对路基的稳定性造成较突出的负面影响,因此在进行路基施工的过程中必须充分落实排水工作的开展。首先,施工人员应当对施工区域的地形及城市现有的排水体系进行充分的了解,以实现排水工程的开展能够与现有的排水布局形成有机的整体;此外应当将排水进出水口安排至不易阻塞或冻结的区域,以此来保障排水体系的通畅性;此外还需要做好路基的防雨水冲刷的加固工作,防止路基被雨水侵蚀,影响其稳定性。
4.3加强路基边坡防护
路基建设区域边坡防护工作的开展也是影响路基质量的关键性因素,尤其是对多雨地区而言,其重要性更是十分明显。因而在施工过程中必须加大对边坡的加固防护力度。具体地来说,路基边坡的防护措施有支档防护、植被防护、挂网防护、混凝土骨架防护等具体的防护措施,其中支档防护由于其使用的便利性及效益的优越性而被予以广泛使用,是路基边坡防护工作开展过程中使用最频次最高的一种防护方式。
结束语
随着我国社会经济的发展和现代化城市建设的推进,对市政公用工程道路的施工质量以及技术水平都提出了更高的要求。而路基施工是市政公用工程道路建设中的重要组成部分,其施工质量将直接关系到市政公用工程道路的整体质量和性能。因此,施工单位应准确掌握路基施工的各项技术核心,并结合市政道路工程的特点来合理选择施工技术,提高技术应用的合理性。同时施工单位应在路基施工的各施工工序中提高施工操作的规范性,从而保证路基施工的质量能够达到设计要求和施工技术标准,从而促进市政公用工程道路整体质量的全面提高,为我国城市的建设与发展创造良好的基础设施环境。
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论文作者:杨永文
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第13期
论文发表时间:2019/12/3
标签:挂篮论文; 路基论文; 过程中论文; 千斤顶论文; 拱圈论文; 预应力论文; 桥梁论文; 《建筑细部》2019年第13期论文;