桥梁挂蓝悬臂浇筑技术研究

来源:期刊VIP网所属分类:路桥建设发布时间:2012-05-18浏览:

  挂篮施工是指浇筑较大跨径的悬臂结构时,采用吊篮方法,分段安装预应力筋、管道、模板,并分段浇注梁段混凝土的施工方法。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的特点,在大跨径桥梁中被广泛应用。

  一、挂篮的分类及其结构特点

  目前,挂篮的形式很多,构造上亦有差异,按主要承重结构形式分类:桁架式(包括平弦无平衡重式、菱彤、三角形、弓弦式等)、斜拉式(包括三角斜拉式和预应力斜托式)、钢板梁式及牵索式四种;按挂篮使用材料分类:万能杆件、军用梁、贝类梁等制式杆件组拼和型钢加工制成两种;按其走行方法分类:一次走行到位和两次走行到位两种;按受力原理分类:垂育吊杆式、斜拉式、刚性模板三种;按其抗倾覆平衡方式分类:压重式、锚同式和半压重半锚固三种;按其移动方式分类:滚动式、滑动式和组合式三种。

  挂篮通常都由以下几个组成部分:承重结构、悬吊系统、锚固装置、走行系统和工作平台。承重结构是挂篮的主要受力构件,它承受施工设备和新浇筑节段的全部重量,通过支点和锚固装置将荷载传到已施工完成的梁身上。

  挂篮的走行系统可用轨道或网氟乙烯滑板,牵引动力一般用电动卷扬机,它包括前牵引装景和尾索保护装置。

  在挂篮的尾部往往设置后锚固,一般通过埋在梁肋内的竖向预应力筋实现。当后锚能力不够时,也可以采用尾部压重等设施,以保证浇筑混凝土时挂篮有足够倾覆稳定性。

  挂篮的主要功能是支撑模板,承受新浇混凝土重量,出工作平台提供张拉、灌浆的场地,调整标高。因此,挂篮不仅要求有足够的强度保证,还要有足够的刚度及稳定性,自重轻,移动灵活,便于调整标高等。

  二、挂篮悬臂施工关键技术

  (一)0#梁段施工

  (1)支座安装和定位:在支座安装前,首先在支座垫石上确定支座中心线,根据中心线和需要安装的支座型号、规格、外形尺寸在支座垫石上放大样。

  (2)活动支座安装完毕后对0#梁段设置临时锁定。临时锁定通常用高标号硫磺砂浆或砂桶做临时支墩,在梁体和墩身间用精扎螺纹钢或钢绞线连接并施加临时锁定的拉力装置。

  (二)挂篮的安装

  (1)安装的流程:构件加工制作→铺枕→安装轨道→安装前后支座→吊装主构架→安装自制支撑架→旋紧联接螺栓→接长贝雷片桁架悬臂段→安装自制支撑架→吊装前上横梁→安装后吊带→吊装底模架→安装底模板→安装外侧模板。

  (2)安装关键技术:①安装准确性保证措施。竖向预应力筋安装时,横向与纵向偏差不得大于3mm,以确保挂篮轨道安装位置的准确性;挂篮拼装、前移就位后,其中线应与桥梁中线重合,偏差不得大于5mm。②塑性变形消除措施。挂篮组拼完成后,实测挂篮本身在加载状态下的弹性变形,需对组拼后的挂篮进行加载预压,以有效消除挂篮安装后的塑性变形。预压采用砂袋模拟梁重堆砌法,分0.25、0.5、0.75、1.0和1.2五级加载,并及时测量每级加载后的支架弹、塑性变形值。

  (3)挂篮加载试验。①加载试验的目的:按照最不利荷载模拟分级加载,检验挂篮的稳定性,实测出挂篮的变形和理论计算的符合程度并为线形调整时的预抛高值提供依据,消除安装误差及其他非弹性变形对结构线形的影响。②加载试验可以采用两种方法:砂袋堆码方法,千斤顶反顶加载法。砂袋堆码模拟实际施工状态非常吻合,缺点是用工用时较多相对繁琐。千斤顶施加反力,一般要在承台上或墩身上设置锚固钢筋或预应力钢束予以锚固,千斤顶施力方便快捷常被采用。用千斤顶进行反压试验要做好试验设备:千斤顶的校核,锚具钢绞线的检验,观测点的布设,测量仪器的准备等工作。

  (三)梁段循环施工

  (1)钢筋施工:先绑扎底板钢筋;腹板钢筋中的箍筋与底板钢筋一起安装,其下部与底板钢筋的横向钢筋平行焊接,形成腹板和底板钢筋骨架;绑扎底板上层钢筋网;安装腹板水平钢筋;调整好内模后施工顶板钢筋。

  (2)预应力管道施工:在钢筋施工时穿插进行预应力管道安装,管道每间隔50cm安装定位的钢筋网并固定;为了防止预应力管道变形、漏浆,预应力管道内穿比预应力管道小一级别的塑料衬管。

  (3)混凝土施工:浇筑顺序为底板、腹板、顶板。腹板混凝土浇筑按照分曾浇筑的要求进行,为了防止翻浆,箱内倒角应采用压模处理。混凝土浇筑完成采用全覆盖土工布,洒水养护7d。

  (4)预应力筋的张拉:混凝土养生同条件混凝土抗压试块强度和弹性模量达到设计值的90%,张拉纵向预应力筋,然后采用跳槽对称张拉横向预应力筋,竖向预应力筋滞后2个阶段张拉。纵向钢束采用上到下,左右对称张拉,采用双控施工。大跨径桥梁应采用应变监控措施。

  (四)挂篮的移动

  (1)在已施工的梁段顶测量好滑道位置,砂浆找平并固定增加的滑道。

  (2)将承重的吊杆放松,后下横梁吊点用精扎钢和拉链葫芦转移到后上横梁上,模板系统脱落,挂篮空载。行走轮受力,滑道应确保被固定在梁段上。

  (3)主梁采用倒链葫芦人工拖拉也可以采用在0#梁段中间设置固定的卷扬机拖拉,主梁前移带动后上横梁、底模及内模导梁前移。每前进50cm检查两端挂篮同步情况。

  (4)挂篮到位后,主梁后端锚固,把底模重新固定在后吊杆。底、侧模重新转换为已浇梁段和前上横梁吊杆承受。内模后吊杆重新安装在预留的孔洞内。侧、底模高程采用螺旋千斤顶调节前吊杆,调整后并固定。

  (五)合龙段施工

  合龙段施工应先边跨,后中跨,边跨合龙时临时支墩不拆除;合龙前进行箱梁顶面高程和轴线测量,测试温度影响的偏移值,观测合龙段在温度影响下梁体的长度和高程的变化幅度;合龙前在两悬臂端预加和合龙段混凝土重量相等的配重。为了使悬臂挠度保持稳定,加载按照中轴线对称,并在混凝土浇筑过程中逐级卸载;合龙段要在设计温度范围内进行,施工应选择在温度变化幅度小的时间段进行,凌晨为佳。

  (六)连续梁体系转换

  中跨合拢时,在两悬臂端平衡配重;焊接临时劲性骨架;拆除临时支墩,解除支座锁定,边浇筑混凝土边卸除平衡配重;混凝土养生到设计强度和龄期张拉预应力筋并压浆封锚。

  结束语

  总之,挂篮悬臂浇筑施工使用少量施工机具设备,避免大量支架,可以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,挂篮可重复利用性强,投入产出比小,效益显著。

  参考文献:

  [1]钟丽琼.浅谈悬臂箱梁的挂蓝施工技术[J].科技经济市场,2006,(11).

  [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,(11).

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