箱梁挂篮悬臂施工方案在东河水道主桥的应用分析论文_庄海银

广东省长大公路工程有限公司 511400

摘要:箱梁挂篮悬臂浇筑法是桥梁工程施工中最常用的一种施工方法,这种施工技术施工周期短、成本低、跨越性强、操作方便,广泛应用于连续梁、悬索桥、斜拉桥等桥梁工程建设中。本文对箱梁挂篮悬臂浇筑施工技艺的理论进行了分析,并结合具体案例对挂篮悬挂浇铸法在桥梁工程中的应用进行了研究。

关键词:箱梁挂篮悬臂;施工方案;东河水道主桥

1 引言

箱梁挂篮悬臂浇筑法施工技术可以重复多次的使用,节约资源,还能充分的利用好有限的空间。另外,使用该技术更有利于控制施工质量,施工工艺便于掌握,能够在施工中不断调整施工误差,使悬浇段施工质量、线型、标高精度等得到保证。随着技术的进步与完善,如今已经成为修建大中跨径桥梁工程的一种有效技术手段。箱梁挂篮悬臂法桥梁工程施工中的主要设备有很多种类型,有些国家已经普及了定型的系列化产品。我国从上个世纪80年代开始引进这种技术,时至今日也已取得了不错的进展。我们必须总结比较各类挂篮的优劣,不断优化箱梁挂篮悬臂浇筑施工工艺。

2.工程概况

东河水道主桥为55m+80m+55m=190m预应力混凝土变截面连续箱梁桥。主桥桥上部为(55+80+55)米的三跨变截面预应力混凝土连续梁,上部结构为单箱单室断面,顶板宽度为15.8米,底板宽度为8.0米,箱梁根部梁高4.6米,跨中及边跨合拢段梁高为2.2米,箱梁底板厚度从0号梁段根部80厘米至10号梁段末端底板抛物线顶点的30厘米按2次抛物线规律变化,顶板设2%的横坡,最大悬浇梁段重146吨(1#块)。

3.主桥箱梁挂篮悬臂施工方案

3.1 联体挂篮施工工艺

0#块长度为10米,为了便于施工,提高安全性能,对1#块的施工采用联体挂篮施工。

总体布置如图所示

1#块施工完成后,按以下步骤逐步拆分联体挂篮:

(1)用型刚材料临时固定压杆3、拉杆3、拉杆4。每片主桁均采用两条Ф25钢丝绳反拉在0#块预埋件上;

(2)解除节点板1的约束,游离中跨侧整套挂篮,并做好保险措施;

(3)按5.2.3节要求前移中跨侧挂篮;

(4)拆除压杆4,拉杆3,拉杆4,恢复边跨侧挂篮的后三角;

(5)按5.2.3节要求前移边跨侧挂篮。

3.2预应力施工

3.2.1预应力安装工艺

1)竖向预应力安装工艺

东河水道主桥腹板处竖向预应力钢筋间距为50cm,单个腹板纵向为0~4#块双排布置,5、6#块梅花布置,其它为单排布置,竖向预应力采用φ50塑料波纹管。

竖向预应力张拉在纵向预应力张拉之后,挂篮拼装之前进行,要求采用千斤顶张拉,张拉吨位586KN,采用引伸量与张拉吨位双控,如引伸量达不到要求,应进行补充张拉。竖向预应力在挂篮前移后应立即张拉,最多迟后不超过两个梁段,竖向预应力采用两次张拉工艺,两次张拉分别由两个班组分别进行,并对张拉后的预应力筋用不同颜色的油漆做标记,二次张拉完毕后应在24h内及时压浆。

2)面板横向预应力筋施工工艺

顶板横向钢束采用扁锚单边整体张拉锚固,张拉端采用交错布置的形式。钢束间距为50cm,规格为3φs 15.2,间距为50cm,波纹管采用扁形塑料波纹管。

3)纵向预应力施工工艺

全桥纵向钢束为21φs 15.2、17φs15.2、15φs15.2。具体施工布置详见预应力施工设计图纸。

(2)注意事项

①主桥纵向束均采用大孔径的塑料波纹管预埋成孔,为防止波纹管在浇筑混凝土时上浮导致波纹管线形出现波浪形,必须严格控制定位钢筋的间距,焊接必须牢固。

②安装时应认真阅读图纸,注意不同外径型号管道的布置位置。

③焊接U型卡时,特别是腹板束,为防止焊接上层钢筋时,下层波纹管被焊渣烧伤,在焊接时应对下层波纹管进行保护。

④波纹管中心应同锚板面垂直,须保证管道线形圆滑顺直。

⑤波纹管接头部分不应处在悬空状态,若接头部分悬空应加定位钢筋,防止接头部分在浇筑混泥土时脱落或形成折角。

⑥端头接头管应注意保护,保持接头管的顺直,防止破裂影响下一节段的连接,若接头管破裂,应凿出整条接头管,在下一节段波纹管接长时利用已成型的混凝土孔作为接头,并采用水泥浆进行密封。

⑦注意锚头和锚头上压浆孔的保护,防止水泥浆从锚头渗入,应在浇筑混凝土前采用海绵等塞堵。

⑧浇筑混凝土时,应设专人值班,在混凝土初凝前应对管道进行通水处理。

3.2.2预应力筋的张拉

(1)在安装千斤顶时,千万注意工作锚与工具锚孔眼保持一个方向,保证千斤顶内腔钢绞线是平顺的,否则千斤顶内腔段钢绞线容易断根断丝,导致后锚夹片飞出伤人。

(2)在安装工具锚时注意工具夹片要安装平整,不要出现松紧不一,防止钢绞线的不均匀受力导致断丝。

(3)在安装限位板时注意限位板的正反面。

(4)安装千斤顶时,必须调整千斤顶的位置,使得工作锚板与工具锚板中心位于同一直线上。注意工作锚在张拉前应进入锚头槽口内

(5)夹片的周围和纹理中有油污杂物,在安装前必须清理干净方可使用。

(6)回油时速度不应过快,应缓慢进行。

(7)张拉过程中,油泵操作人员不准擅自离开岗位,临时离开必须停机。

(8)张拉时,千斤顶正前后方不准站人,防止钢绞线及夹片弹出伤人。

(9)纵向、横向预应力张拉以延伸量和张拉吨位双控,延伸量超过±6%范围时,应停下检查,分析原因并处理完成后方可继续张拉。

3.3混凝土浇筑施工

3.3.1混凝土浇筑工艺

钢筋、模板安装检查合格后,进行混凝土浇注。混凝土用混凝土输送车运输到墩位处后用混凝土泵泵送到位。混凝土浇注应分层进行,分层浇注,分层振捣,直到浇注完成。浇注过程中须振捣密实,防止出现蜂窝、麻面。

混凝土要分层浇筑下料均匀,每层浇注厚度为30cm,同时采用4台插入式振动器进行振捣。

插入式振动器的振动棒直径5cm/3cm,软管长度应大于6m,以便在工作平台上可以进行混凝土振捣。

3.3.2施工注意事项

为保证施工质量,采取如下措施:

1)混凝土由拌和站集中拌和、由混凝土输送地泵运送到位。采用两台地泵、六辆混凝土拌和车,满足在最早浇筑的混凝土初凝前浇筑完全部混凝土为控制标准。

2)结合混凝土数量、混凝土振捣所用时间和地泵输送混凝土的能力,将混凝土的初凝时间定为16h左右,将坍落度控制在18~22cm左右,其中浇筑底板时适将混凝土坍落度控制在18~19cm。为此,将在混凝土中掺加高效减水剂,粗骨料采用5~25mm级配良好的碎石。

3)混凝土分层浇注,分层厚度为30cm,而且上下水两边腹板高差不超过0.5m。

4)混凝土振捣采用插入式振捣器。钢筋密集处用小振动棒,钢筋稀疏处用大振动棒。振动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的l.5倍。振动棒插入速度要快,拔出速度要慢,插入深度为0.5~1.0m,以混凝土开始冒浆、混凝土不再下沉和不冒气泡为准,保证混凝土均匀、密实。

5)由于腹板高度大,必须采用内模开孔的方法让混凝土缓慢流入,而不能直接从高处落下,防止离析。

6)对振捣人员要认真划分施工区域,明确责任,以防漏振。振捣腹板混疑土时,人必须进入腹板底部用插入式振捣器进行振捣。

7)在预应力管道前附近振捣时,要注意既要保持混凝土的密实性,又不能影响管道的平面位置,更不能影响它的外形尺寸甚至令其漏浆,要尽量其避免与振捣棒相接触。

8)振捣过程中避免振捣棒直接与模板接触,以免造成模板变形,影响混凝土外观。

9)在顶板混凝土浇筑完成后,用插入式振捣器对顶腹板接缝处进行充分的二次振捣,确保连接处密实、可靠。

10)浇筑混凝土时,严格控制箱梁的各截面尺寸的厚度,浇筑时派专人用锤子敲打模板,防止混凝土出现蜂窝、露筋等情况。

11)混凝土浇筑过程要进行专人专职全程监控:①对挂篮、模板的变形观测,发现超标准变形的要及时调整;②对预应力管道的监控,发现管道走位或破损要及时恢复处理。

4 结束语

箱梁挂篮悬臂浇筑法施工是近年来发展起来的在桥梁工程中应用广泛的一种新型施工工艺,由于该施工手段无与伦比的技术优势,已经在我国的公、铁路的桥梁建设中得到广泛认可和应用。箱梁挂篮悬臂浇筑法的设备数量需求较低,施工不会受到空间限制和跨度限制,经济效益高,极大方便了施工人员的操作。

参考文献

[1]徐会超.桥梁箱梁挂篮悬臂浇筑法施工技术分析[J].中国高新技术企业,2017(1):145-146.

[2]王君,何朝辉.讨论桥梁工程中箱梁挂篮悬臂浇筑法的施工技术[J].中国水运:下半月,2016(8).

[3]李铮.箱梁挂篮悬臂浇筑连续箱梁施工工法的应用[J].世界桥梁,2017(002).

论文作者:庄海银

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期

论文发表时间:2018/6/27

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