挂篮悬臂浇筑法施工(共9篇)
挂篮悬臂浇筑法施工 篇1
1 挂篮施工安全控制的意义
在很多跨江河、山谷、公路等桥梁的设计中, 上部结构往往采用连续梁或连续刚构设计, 单跨跨径较大, 常见主跨跨径80 m~210 m, 目前最大跨径达300余米。施工时采用悬臂浇筑工艺, 挂篮是常见的施工设备。而挂篮施工时要承受较大的承载力, 承受的荷载几十吨甚至几百吨, 施工人员在几米到几十米甚至上百米的高空作业, 安全风险非常大。因此, 挂篮的施工安全控制非常重要, 保证施工人员的人身安全和桥梁的质量安全, 是挂篮施工安全控制的目标。桥梁能否顺利完成, 质量能否得到保障, 挂篮的安全管理及控制是不容忽视的关键一环。以下以菱形挂篮安全控制的各个重要环节进行说明。
2 挂篮设计方案可行性控制
挂篮的设计要根据桥梁结构尺寸及节段梁的几何尺寸和最大重量来设计, 以满足施工的需要。以景观大桥设计为例, 连续箱梁面宽17.2 m, 箱梁最大浇筑长度4 m, 梁高2.8 m~6.059 m, 节段梁最大重量150 t。而设计挂篮横梁长度为19 m, 篮底纵梁长为5 m, 模板最大高度为5.879 m。根据挂篮承载的重量计算挂篮构件的强度、刚度和稳定性, 而挂篮质量与梁段混凝土质量比值控制在0.7以内 (0.3~0.5为宜, 景观大桥的比值为0.31) , 最大变形 (包括吊带变形的总和) 控制在20 mm内, 梁段混凝土浇筑及挂篮走行时的抗倾覆安全系数、自锚固系统及限位的安全系数验算均要达到2.0以上, 确保挂篮的使用安全。挂篮设计主要验算主桁架、前横梁构件强度、刚度、整体稳定和局部稳定, 同时吊杆、锚固系统、精轧螺纹钢吊杆、后锚吊杆, 反扣轮以及悬挑结构等的强度和刚度验算均要满足设计和施工规范要求。挂篮底模主悬吊系统一般使用扁钢, 若使用精轧螺纹钢时要设置防护措施。挂篮设计方案需专家评审同意后方可实施。
3 挂篮施工过程的安全控制要点
3.1 挂篮制作及进场检查
1) 挂篮一般要委托有相应资质的厂家来设计和制造;施工单位自行制造要有相应的设计图纸和验算书, 并要经专家论证能满足施工要求;2) 挂篮设计、制造厂家要制定明确设计方案和验收大纲, 并组织相关专家审定, 挂篮制造过程验收和出厂验收要依据验收大纲进行;3) 挂篮进场时要对各构件规格、型号、尺寸和数量认真核对, 检查构件有无缺损, 表面有无损坏和锈蚀, 配件和专用工具是否齐备等, 并做好记录;4) 挂篮安装和安装后的检查、调试均要制造厂家派出专业技术人员全程跟踪指导;5) 挂篮正式使用前要进行荷载试验。
3.2 组装检查
挂篮组拼完成后, 监理工程师组织施工单位项目技术负责人、质安员、技术员对挂篮进行全面检查验收, 完成初步验收后, 监理单位还要见证施工单位做挂篮静载试验。试验的目的是要实测挂篮的弹性变形和非弹性变形值, 为节段梁的施工提供高程控制参数, 并验证挂篮的承载能力。
3.3 挂篮预压控制
预压前, 要紧固后锚系统受力拉杆, 特别是后压系统和前横梁系统的拉杆, 使各拉杆能受力均匀。预压时以10 t为一个等级, 两个挂篮对称同时进行。每加载一级, 分别要观测前横梁及导梁的高程变化, 同时注意观察挂篮系统有无明显变化。加载若未达到设计值发现挂篮变化较大或沉降与设计预测值相差较大, 要立即停止加载, 及时分析原因。卸载后对挂篮各个系统进行检查修正, 处理好后才能继续预压。
3.4 节段梁混凝土浇筑控制
1) 混凝土浇筑前, 检查挂篮的锚固系统是否牢固、吊挂系统是否安全以及限位装置是否安装好。2) 浇筑混凝土需对称浇筑, 不平衡重不得大于设计容许值;景观大桥设计的容许值为梁段自重的1/3。3) 浇筑混凝土时, 要专人指挥, 作业人员不得倚护栏操作, 浇筑设备不得碰触模板及桁架。
3.5 移动挂篮控制
1) 梁段纵向预应力张拉、压浆完毕, 且孔道压浆强度达到强度的75%以上, 方可移动挂篮, 准备灌注下一梁段;2) 挂篮滑动轨道要平顺安装, 两侧轨道面要在同一水平面上, 铺设符合要求后加以锚固;3) 施工下一节梁段要移动挂篮, 挂篮行走前要检查行走系统、吊挂系统和模板系统是否满足安全要求;4) 挂篮移位时, 检查尾部制动装置是否安装好, 同时要有人在制动位置盯紧, 挂篮出现无动力滑动要立即刹车。移动速度控制在0.1 m/min以内, 挂篮移到位及时锚固;5) 挂篮移动作业时若遇雷雨、大风、大雾等天气要停止作业, 并锚固好挂篮, 待天气转好后再进行作业。
4 临边防护及作业安全管理
4.1 临边防护栏杆搭设标准
菱形挂篮前上下横梁、斜杆等行走作业的位置以及模板边要设置防护栏杆并挂网。挂篮防护栏杆由上下两道横杆和立柱组成, 上杆安装高度离下平面1.2 m, 下杆安装高度离下平面0.5 m。栏杆安装好后架设安全网并在栏杆下边设置不小于0.18 m的挡脚板。栏杆长度大于2 m时, 必须加设立柱, 栏杆立柱要焊接在横梁、斜杆或钢模板上, 固定牢靠。
4.2 挂篮高处作业安全管理
1) 挂篮作业人员进场后要安排体检, 身体不适或有恐高症者不能上岗;
2) 施工前, 要进行三级安全技术交底, 落实所有安全措施;电工、电焊工、司索工、起重工必须持证上岗;
3) 挂篮施工作业所需的安全防护用品及防护设施、标志、工具、仪表、电器设施, 必须在施工前检查或试验合格, 特别是安全帽和安全带试验合格才能配置给施工作业人员。安全员要检查作业人员是否正确佩戴和使用安全防护用品, 主要是安全帽要系上帽绳, 安全带要随身带;
4) 高处或临空作业时必须系安全带, 安全带挂在作业人员的上方高处的牢固物件上, 严禁在一个物件上挂多根安全带或一根安全带上拴多个人;
5) 挂篮作业人员必须从预留的作业孔设置的爬梯上下, 不得攀爬脚手架或模板支架;
6) 节段梁施工所用的物料、机具、工具等, 必须堆平放稳, 不要防碍人员进出或影响吊装作业。对有可能坠落的物件必须先行撤除或加以固定;
7) 每一对挂篮施工时最好配一个专职安全员, 条件不允许时施工员要履行安全员的职责。
5 结语
挂篮是悬臂浇筑工艺的重要设备, 属于大型施工设备。施工时对挂篮设备的安全控制或管理非常重要, 实现挂篮安全施工是施工企业获得效益和利润的保证。而作为监理人员, 要了解挂篮的结构和使用方法, 才有可能监控好挂篮的安全施工, 实现安全监理。
摘要:说明了挂篮施工安全控制的意义, 简要介绍了挂篮设计方案的可行性控制措施, 着重从挂篮制作、组装检查、预压控制、节段梁混凝土浇筑控制方面阐述了挂篮施工过程的安全控制要点, 并提出了临边防护及作业安全管理措施, 以确保安全施工。
关键词:挂篮,安全,控制,管理
参考文献
[1]建筑施工安全规范[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.
[2]CJJ 2-2008, 城市桥梁施工与质量验收规范[S].
挂篮悬臂浇筑法施工 篇2
文中介绍了顺德碧桂园大桥主桥箱梁挂篮拼装及悬臂浇筑施工顺序,可为同类项目的实施作参考.
作 者:舒海 周铁峰 SHU Hai ZHOU Tie-feng 作者单位:舒海,SHU Hai(广州市公路工程公司,广东广州,510075)
周铁峰,ZHOU Tie-feng(广州市公路开发公司,广东广州,510080)
挂篮悬臂浇筑法施工 篇3
【关键词】桥梁施工;挂篮悬臂;1#段施工
1.工程概况
某工程桥梁为整体式结构,主桥桥宽24.1米,全桥孔跨布置为3×30+150+328+150+3×30米预应力混凝土现浇箱梁+预应力混凝土斜拉桥(主桥)+预应力混凝土现浇箱梁。为上构主梁为边主梁断面形式,每个节段主梁均为2.5米高,梁顶全宽24.1米,边肋为带底板翼缘截面,边肋实体截面宽度分别为3.05米、3.8米、4.35米,顶板厚度0.32米,主梁顶设双向2%横坡。主梁与主塔连接处在主梁悬浇过程中临时固结,合桥合拢后拆除固结。0号节段长17米,1至10号节段长7米,11至22号节段长5.5米,边跨现浇段长3.2米,合拢段长2米,7米长悬浇节段最大重量399吨,5.5米悬浇节段最大重量423吨,挂篮设计自重为150吨。边跨现浇段长为3.2m,托架承受的部分长0.5米。
2.主梁挂篮悬浇施工方案分析
本桥主梁采用悬臂浇筑工艺,宽24.1m,高2.5m。悬臂浇筑节段长度分别为为7、5.5m。主梁按照从上到下、从中心到两边的施工顺序,总体采用前支点挂篮悬臂浇筑的施工方法,先合拢边跨再合拢中跨。0#、0#段采用横梁预埋托架现浇。
3.主梁挂篮悬浇施工技术
3.1挂篮
(1)挂篮设计。挂篮是悬臂施工中的主要设备,一般具有能承受梁段自重及施工荷载:刚度大,变形小、结构轻巧,便于前移、适应范围大,底模架便于升降,适应不同的梁高等特点。挂篮锚固系统采用挂篮中部前吊杆和尾部吊杆,吊杆按只受拉考虑。止推系统位于挂篮中部,需在主梁施工时预埋钢板,并在斜拉索安装前,安装止推键抵抗斜拉索水平方向分力,防止挂篮后退。
每个挂篮有2根主纵梁,主纵梁由三段组装而成,前段弧首长4m,用于斜拉索张拉千斤顶的反力座。中段主纵梁长8.1m,与C钩边接组行走系统,前段主纵梁高2m,梁宽1.8m,作为主梁肋边的底模。后段主梁长7.4m,梁高1.5m,梁宽1.8m,尾部设有反力轮和定位轮悬臂浇筑主梁时,反力轮需拆除,换上机械千斤顶为挂篮提供反力。主梁各段之间均采用高强度螺栓连接。挂篮主梁之间有3道横梁,前横梁作主梁横梁底模承重梁,采用钢箱截面,高1.5m,宽1.35m。中横梁同样采用钢箱截面,位于C钩位置,梁高1.2m,宽0.8m,在距挂篮中心线9.74m处设有挂篮前吊杆孔,中横梁主要承受前吊杆传递的拉力。后横梁位于主梁尾部,主要承受后吊杆的拉力,7×3片贝雷片拼装组成。
(2)挂篮拼装及吊装方案。根据我部现场的实际情况,由于要完成0~1#段的支架现浇非常困难,因此0#由横梁托架现浇,但是当0#段浇筑完成时,还无法整体吊装挂篮就位,只能将挂篮前半部分拼装、吊装完成,再拼装后段主梁。当1#段施工完成后,挂篮前移至2#段位置,再吊装挂篮后半段,之后可进行主梁节段的正常施工。针对本桥梁工程的挂篮前半部分主要包括:前横梁、前段弧首、中段主梁、升降平台和C钩等,针对C钩将于前面部分吊装完成后实施安装,其余5个部位则采取施工现场拼装安装。
(3)前半部挂篮吊装。拼装完挂篮前半部分后,进行施工0#段后,则可以采取支架的吊装安装工作,针对本工程主梁由两组6×10片贝雷片组成,采取对称布置悬挑出0#和0#段前端,悬臂支点定于0#段外侧横梁处。吊装完挂篮后,则可以进行前吊杆以及C钩的安装。
(4)前半部分挂篮2#段就位。为保持挂篮拼装完整,前半部分挂篮在1#段施工完成后,需前移到2#段进行组装。由于此时挂篮后端未能提供反力支撑挂篮前移,将在1#段上安装悬臂轨道支架,为前半部分挂篮提供前支点向前滑移。悬臂轨道支架由2组4×6片贝雷片组成,贝雷片上、下均设加强弦杆。支架悬臂长度9.8m,悬臂端支点位于1#段横梁处。每组支架后端用JL32精扎螺纹钢筋锚固在0#段前端横梁处。为保证挂篮运行安全,轨道支架纵向设1%上坡。每组支架顶面铺设两条滑槽,供挂篮滑块滑行。挂篮在滑动前,需在与滑行轨道对应位置的前横梁上焊接挂点支架,并用100×20mm钢带与挂篮滑块连接,形成支架对挂篮的支撑。之后,在C钩处安装弧形轨道,并用小型穿心千斤顶张拉与主梁前端反力座(需在混凝土施工前预埋,挂篮移动完毕后可拆除)锚固的精扎螺纹钢筋,逐渐完成挂篮的移动。挂篮移动到位后,立刻安装前吊杆。挂篮移动到2#段位置后即可以吊装后段挂篮。此时可以先安装止推系统。
(5)后段挂篮吊装。后段挂篮主要有后段主梁、后横梁、反力轮和定位轮等几个方面组成。为方便后段挂篮与前半部分挂篮组装,后段挂篮在前半部分挂篮滑动到2#段后,单件吊装到位。安装顺序为:后段主梁→反力轮→定位轮→后横梁。其中后段主梁重约7t,需要在悬臂上安装吊装支架进行吊装。后横梁由于处在特殊的位置,吊装位置被主梁挡住,也需要该支架进行吊装。需要注意的是,在0#和1#阶段施工前预埋吊装孔。可以利用塔吊进行反力轮和定位轮则。在后段挂篮与前段挂篮对接完成后,需要立即安装后吊杆和索导管。当中跨和边跨的挂篮都拼装完成后,安装2号斜拉索和张拉千斤顶。初张到位后,即可拆除支架,进行2#段主梁施工。
3.2主梁1#段施工技术
主梁由1#段开始进行挂篮悬臂施工,1#段施工前必须确保前半部分挂篮安装、挂篮与主梁贴合以及前吊杆拉紧。实施时,首先应当对索导管安装,确定出索导管位置后,则对其采取焊接固定处理,然后安装张拉千斤顶以及张拉杆,的对千斤顶的张拉角度等调整好后,则采取斜拉索的张拉。为了能有效地确保斜拉索的张拉施工质量,本工程采取对称张拉,而且应确保足够的张拉力。
张拉斜拉索完成后,则可以采取施工升降台平台,再其上再铺设模板。本工程主梁内模采用钢模板,外模采用大面钢模板,再安装主梁钢筋、预应力管道和预应力钢束。为了更好地固定索导管,防止浇筑混凝土过程中造成索导管偏位,本工程采取型钢将其固定。浇筑混凝土施工过程中,可拆除挂篮和索导管之间的临时连接。
当浇筑混凝土量达到一半时,则可以采取1號索的二次张拉,同样应当采取对称张拉施工。整个二次张拉过程应当采取连续施工,而且应确保在1.5h内张拉完成,这样可以有效地确保连续浇筑混凝土,防止出现施工缝。
浇筑混凝土施工完场后,而且混凝土强度满足设计要求的90%以上,则可以结合图纸设计要求进行张拉主梁预应力,张拉完成后再进行第三次张拉斜拉索,同样应当采取对称张拉形式。第三次张拉完成后,再进行1#段上拼装轨道支架,挂篮则脱离主梁,依靠前支点滑动到下个节段进行施工。1#段施工时,需要注意预埋后面节段施工所用的预埋件、吊装孔、拉杆孔等。
4.结语
某大跨度连续梁桥采用前支点挂篮悬臂浇筑工艺,主梁先合拢边跨再合拢中跨,文章系统地探讨了大跨度连续梁悬臂浇筑挂篮的设计以及施工过程,总结出挂篮悬浇施工经验,为同类工程提供参考实例。
参考文献
[1]何伟.钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑挂篮设计及施工技术[J].四川建筑,2011,(04):28-30.
挂篮悬臂浇筑法施工 篇4
宿迁至新沂高速公路是江苏省高速公路规划中的“联一”线路, 本标段K26+284.8徐宿连运河大桥起点位于K25+807.238, 讫点位于K26+783.0桥梁全长996.4m。其中主桥主跨75m, 边跨为42m及48m左右幅反对称布置。全宽28m, 单幅桥宽13.65m, 主跨及边跨为三向预应力变截面连续箱梁, 采用挂篮悬臂浇筑法施工, 各单“T”箱梁除0号块采用在支架上现浇外, 其余分9对梁段, 采用对称平衡悬臂逐段浇筑法施工。
二、挂篮施工方法
1、挂篮结构设计
①挂篮底模
底模横梁由两根槽40b型钢拼装而成, 中间净间距10㎝以方便吊杆窜入和内横隔板的焊接, 内横隔板间距90~120㎝, 并分布于吊杆位置和底模纵梁位置。底模纵梁由I28b工字钢制成, 纵梁在腹板位置加密, 每个腹板下3根纵梁, 其它位置接100-120㎝间距布置。由于底板在不同的梁段有不同的倾角, 而下横梁必须水平, 否则下横梁的抗弯刚度不能满足要求, 因此在底模纵梁和下横梁之间设转动绞。该绞为单向受力且转动角度很小, 为此采用简单结构, 即在横梁上焊φ32㎜圆钢, 在小纵梁的下缘焊一L50*5角钢, 通过角钢与圆钢的配合实现小角度转动。外侧两根纵梁与横梁之间设绞绡联结, 同时在内侧两纵梁之间用3吨的花篮螺栓配φ17.5钢丝绳对角斜拉, 以增加底模的整体性。同时在该纵梁的下缘和横梁上缘之间设楔木以稳定横梁, 保证横梁水平。
②吊杆
长吊杆锚固于挂篮上横梁上, 短吊杆锚固于已浇筑梁段。吊杆下端锚固于横梁下垫板上, 并采用双螺母分别在垫板两面上紧, 确保吊杆下端锚固可靠。吊杆上端采用两层锚固, 一层锚固是用单螺母直接锚固于上横梁上缘垫板上;另一层锚固于上调整平衡梁上, 通过螺旋千斤顶调整挂篮底模的高程。上平衡梁采用双拼10号槽钢加20㎜厚的垫板焊制而成。吊杆结构全长540㎝。
③上横梁
断面尺寸和整体结构与下横梁相同。上横梁直接支承于挂篮主纵梁上, 支点用16根M16高强螺栓相互联结。
④主桁
挂篮主桁采用三角桁架结构, 该结构具有刚度大, 自重轻, 加工安装方便等优点。桁架主纵梁为弯压构件, 采用双拼槽40b, 断面尺寸与横梁相同, 以保证其整体承载能力和局部强度。斜拉杆采用双拼槽36b钢, 通过φ50㎜销与主纵梁和立柱联结。立柱采用双拼槽40b钢焊制。
⑤后锚
挂篮后锚利用箱梁的竖向预应力筋。竖向筋为JL32, 设计允许锚固力为536KN。由于用于锚固的竖向预应力筋还未张拉, 为减小挂篮前端的下挠, 在调整挂篮底模之前, 需对挂篮后锚进行预张拉。张拉方法是通过后锚上的螺旋千斤顶进行预顶, 预顶力的大小以不大于预应力筋的控制张拉力并不小于设计锚固力为限。
⑥护栏
挂篮的底板前端和上横梁由于要经常在其上作业, 因此需加设护栏。横向地杆采用L70*7角钢, 立杆采用L50*5角钢, 横杆与横梁和立杆与横杆间均采用M16螺栓联结。
2、挂篮使用
(1) 挂篮的制造与安装
①挂篮制造时要严格按照<钢结构设计手册>的相关标准进行, 要注意横梁、主纵梁及立柱的直线度和平面度, 其最大弯曲和扭曲控制在10㎜以内, 主要结构一般不得采用拼接形式。
②下横梁的上下平面一定要保持水平, 严禁使精轧螺纹吊杆局部受弯, 必要时应在底模纵梁和下横梁之间垫楔木调整。
③二榀主桁的上平面要处于同一水平面内, 并与上横梁紧密接触, 二榀主桁走船的下平面应位于同一坡面内, 并与桥面平行。
④吊杆的上下垫板应垂直于同一竖向轴线, 并同轴, 其不同轴度不大于5㎜, 以保证螺母与垫板密贴。
⑤调整吊杆和预压后锚用的螺旋千斤顶为25~32吨顶。后锚预压力不小于设计后锚力的80%, 预压后应将精轧螺纹上锚固螺母拧紧。
(2) 挂篮的前移
①挂篮前移前必须确保已浇梁段悬浇束张拉完毕并压浆结束。
②挂篮前移前, 必须使底模和外侧模与梁体彻底分离, 底模后横梁的箱内锚杆必须拆除, 除最外侧吊杆外其它吊杆全部零负载。
③底模与侧模与箱梁完全分离后, 慢慢施工松挂篮后锚, 直至拆除。
④行走走道下要用细砂垫实, 并保证走道顶面与走船下面基本平行。锚固行走托轮和反压轮, 行走托轮锚固在已浇筑箱最前端, 反压轮锚固在距行走托轮2.3m的位置, 行走托轮和反压轮均锚固在已浇筑好的箱梁上。
⑤二榀主桁行走时一定要保持同步, 必要时在桥面上划出同步标志, 以方便操作。
⑥同一墩身的两只挂篮应尽量保持同步。
⑦由于本挂篮为无平衡重挂篮, 挂篮行走时, 底篮的后端悬挂在翼板下的两根导梁上, 导梁的前端悬挂在挂篮前上横梁上, 后端悬挂在已浇梁段的翼板上。挂篮行时, 通过手拉葫芦使底篮与主桁同步前移, 防止前吊杆过渡受弯造成危险。
(3) 测量控制
①轴线控制
每个梁段均用全站仪测放出中线, 并报请测量监理工程师验收。
②高程控制
高程控制是悬浇箱梁能否顺利合拢、成桥后线型是否符合设计要求最重要环节, 要求在每个悬浇块件顶端顶板及底板各设3个高程观测点, 在后续块件施工时进行高程观测。顶板观测点要求浇筑完成后观测 (张拉前) 、张拉后观测 (移挂篮前) 、移挂篮后观测 (浇筑前) ;施工n+1块件时, 除按上述要求进行观测外, 还应观测0~n号块件上的各点;底板观测点主要是观测挂篮挠度, 每块件浇筑前后各测一次即可, 如数值稳定, 可不进行观测。
③砼浇筑前在顶板设置桥面板砼厚度控制点, 浇筑至顶面时, 跟踪测量桥面高程, 如有偏差及时调整。
四、边跨现浇段的施工
边跨箱梁现浇块段, 长9.42m, 高2.1 m, 箱梁混凝土104.09m3。边跨箱梁现浇块段工艺流程图如下:
五、合拢段的施工
本桥有边跨合拢段4个, 中跨合拢段2个, 每个合拢段混凝土体积均为17.7m3。截面高均为210㎝, 合拢段长均为200㎝。边跨合拢段采用支架现浇施工, 中跨合拢段采用吊架施工。合拢顺序是先边跨, 后中跨。
边跨合拢后, 将一只挂篮向前移动, 直至跨过中跨合拢缺口, 将底篮的前横梁锚固在前面9#块的底板上。前移时将外侧导梁的前端先锚固于前面9#块的翼缘板上。底篮的后横梁锚固于后面9#块的底板上, 从而形成锚固于合拢段段两侧的吊架。
由于前后两个9#块不可避免的存在施工误差, 直接用挂篮底模作为中跨合拢段的底模联结很难平顺, 因此在底模上铺设方木竹胶板, 形成底模上的新底模。外侧模使用挂篮的外侧模。
六、质量保证措施
(1) 严格执行施工配合比, 保证混凝土的坍落度, 适当加长拌合时间, 保证混凝土的和易性。
(2) 加强混凝土振捣工作, 采用小直径振捣棒振捣确保锚下等特殊部位混凝土的密实度。
(3) 模板支护要牢固, 尤其内模要采取反压措施, 防止模板变形和内模上浮。
(4) 严格执行分层浇筑厚度, 保证覆盖时间小于混凝土初凝时间。
(5) 详细记录张拉力值和钢束伸长量, 以张拉应力为主进行张拉控制。
(6) 设置孔道压浆检查孔, 确保孔道压浆饱满。
(7) 做好混凝土及水泥浆的平行试件, 并进行同条件养护。
摘要:随着桥梁悬浇挂篮施工不断发展, 悬浇挂篮施工工艺日趋完善, 缩短了悬浇周期、提高了经济效益, 取得了良好的施工效果, 在近代桥梁建筑中得到了广泛的应用。下面针对挂篮悬臂浇筑法施工工艺, 结合工程实例对挂篮在桥梁工程中的应用进行分析。
关键词:挂篮,悬臂,浇筑法,施工工艺
参考文献
[1]《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041-2000) ;[1]《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041-2000) ;
[2]《公路工程质量检验评定标准》 (JTGF80/1-2004) ;[2]《公路工程质量检验评定标准》 (JTGF80/1-2004) ;
挂篮悬臂浇筑法施工 篇5
1 菱形挂篮的设计以及拼装
1. 1 挂篮的设计
以某桥梁工程为案例, 菱形挂篮适用的最大梁段的重量2 060 k N, 适用梁段的长度必须控制在3 m ~ 4. 5 m, 适用梁的顶宽度准确为19 m, 适用梁的底宽度准确到10 m以及其高度在6. 18 m ~ 2. 5 m之间, 走行方式为无平衡重自行方式。起步长度控制在14. 5 m以内, 有2 套挂篮需要同时安装。该挂篮在设计时候的工作原理为: 底模与外侧模随着菱形桁架前移以后就位, 绑扎底板以及腹板的钢筋, 安装预应力管道, 整体拉出内模就位, 支立堵头模板, 绑扎实顶板钢筋和预应力管道, 进行梁段的悬臂浇筑建设, 完成浇梁段张拉锚固和孔道压浆以后, 挂篮重新向前移, 继续进行下一个节段的施工, 如此循环着的向前推移, 直至最后的一节段施工结束。
1. 2 挂篮拼装
1) 整平已经浇好的梁段并且检查其梁墩顶, 预埋锚固螺栓和锚固的孔位, 确定出两挂篮的位置, 按照中心距离为9 600 mm, 放出两篮的位置, 在箱梁部位腹板部位以及顶面都铺好钢枕, 把钢轨滑道安装好, 把轨道的顶面抄平, 确定轨道的中心距以及确认无误以后, 固定好钢轨[1]。
2) 架装菱桁。吊装之前, 先把桁架在地面拼装好, 然后分片的吊到桥面, 这个过程需要用到50 t重量的汽车。先吊靠着运河侧的桁架。第一片吊上去以后作为临时的支撑加以固定, 再把第二片吊装上去, 随后, 安装两片之间的联系桁架, 要用M22 螺栓去连接, 栓连的预拉力为200 k N。并且这种高强度的螺栓必须严格使用桥涵施工中的规范规定, 确保螺栓扭矩符合要求。在各个节点板的摩擦面, 要进行喷砂方面的处理。拼装之前, 保持干燥和清洁。
3) 利用螺纹钢和扁担梁, 把桁架的后支座固定好, 然后把前上横梁吊装好, 并在上横梁上把支座、插销等都安装好。后吊带也要吊装好, 各吊点一定要以设计位置为标准。上横梁安装之前, 搭设一些脚手板方便工作人员立足; 安装吊带以及侧模支架的时候, 应该先把作业用的小吊篮挂吊起来, 必要的情况下, 辅以木脚手板, 作为过渡。
4) 把底模板和底模架吊装好。吊装前后32a号工字钢下横梁, 两端要保证水平, 无倾斜, 安装好吊带、把枕梁固定好。底模纵梁安装在已经装好的工字钢上, 并在四周点焊接住, 焊接时候严格标准。
5) 装内模架滑梁、前后吊带以及外侧模。把外侧模滑梁放进外模框架内, 装好前后的吊带与吊架, 把外侧模很好的吊起, 用倒链5 t重量, 把外侧模拖到指定位置。确保吊梁的前后端处于同一个水平面。连接前下横梁和后下横梁, 并用螺帽去固定。
6) 调节立模的标高。在试验中, 记录好测出的弹性变形值和非弹性变形值, 融合线形控制给出的立模标高最后定出立模标高。
2 浇筑混凝土
混凝土在浇筑过程中的顺序为: 由前往后浇筑, 由两腹向中对称。T构两侧对称浇筑的泵车补料要均匀, 混凝土相差不得太多。浇筑作业过程中, 要细心观测支架杆件受力情况, 防止它松动以及变形, 一定严格控制它的顶面标高。顶面浇筑时候, 要一边浇筑、一边抹平, 在初凝之前, 抹第二次面, 消除产生的收水裂缝, 并拉毛。0 号和1 号段在浇筑第二次混凝土之前, 先清除粘在钢筋的混凝土, 混凝土的表面要做凿毛处理, 及早清理松动石子以及浮碴, 并用高压水去冲洗[2]。
3 平衡段与合龙段的施工
平衡段的施工, 施工作业的工艺基本同现浇箱梁施工相同。主要分两个阶段去进行: 第一阶段, 浇筑底板和腹板, 形成槽型梁; 第二阶段, 浇筑顶板。要注意的是, 必须加密支架之间的间距。施工平衡段和挂篮悬灌段的最后梁段要同步进行, 这样可以减少两者之间的相互影响。合龙段分: 边跨合龙段与中跨合龙段, 长度都为1. 5 m; 顺序为: 边跨为先, 中跨为次, 边跨结束, 结构状态就由双悬臂转变为单悬臂。中跨放在最后合龙, 最后要形成三跨连续梁受力状态。最后等14 号梁段施工结束后, T构上面的两个挂篮, 可以就地拆除。用吊带把挂篮底以及侧模落下, 中跨也要吊放到船上, 边跨直接吊回地面, 上部的菱形桁架虽然可以暂时不拆除, 但临时滑道一定要铺设, 使其后退, 当回到0 号块处时拆吊。进行边跨合龙段的施工, 利用内外模、底模架以及底模板与安装, 把外侧模用滑梁, 用倒链拖到合龙段。合龙段的底模:一端必须被吊挂在14 号梁段上, 另一端要吊在平衡段的顶板上或是让其支撑在支架上。中跨合龙段需要的侧模以及底模, 只需要单只挂篮移动就可以实现。内模, 用木模来进行重新加工。
4 施工控制
在施工过程中, 总会发生许多确定的以及不能确定的影响。工程建设中, 建设的实际结构状态有可能会偏离我们预定的目标, 这就要加强对施工过程中的监测, 适时的进行调整。在施工现场, 要围绕施工方案, 设置一些观测点以便做好测量方面的工作, 这些工作包括中线以及涉及到的水准点; 根据结构, 施工的每一阶段以及步骤的挠度变化状态, 确定好挠度曲线, 在考虑预拱度的情况下, 定出每节段前缘施工立模标高计算值。施工中会产生挠度, 其产生的根本原因:
1) 梁段的混凝土自重、张拉悬臂预应力筋、挂篮和梁上的其他施工荷载等引发。
2) 挂篮变形和基础下沉。预拱度的设置, 要从各个方面去综合考虑。监控单位要高度认真, 以实测得到的资料数据为基础, 根据施工及设计的要求去严格作业的程序, 对实测数据也要进行验核, 在修正方面, 提出合理的控制数据, 与设计部门、施工部门紧密沟通, 把施工中出现的问题及时解决掉。
5 挂篮施工安全技术措施
悬灌法的施工中, 最关键的设备是挂篮, 又属于高空作业, 施工之前, 一定要精心设计, 更要严格施工。施工的时候, 作业程序必须详熟, 操作方面的细则一定要严格遵守, 作业者相互检查之后方可交接, 防微杜渐。施工中也要做到:
1) 木工班结束相应的拆除工作后, 由队长亲自确认, 方可进行吊篮前移。前移滑道确保定好位置以后, 才可以组织实施。2) 为了保险起见, 滑道前段必须设好限位挡块, 吊篮前移, 绝对不允许超出限重。前移时, 下部吊梁的位移情况必须随时观看。3) 必须慢慢的去移动挂篮, 前端不可随意增加荷载。4) 根据要求去铺设挂篮移动的轨道, 铺设之前, 张拉竖向筋的力度, 要按原来设计力度的1 /2; 钢轨组件在作业中若出现有脱焊的情况时, 应马上采取补焊等措施[3]。
本文通过结合某实例中的桥梁工程, 探讨常用的这种施工技术; 同时因为施工过程中会出现许多不确定的因素, 提出了在施工的过程中, 各部门应对各个阶段加强控制以及紧急情况下采取的技术措施。
摘要:结合工程实例, 介绍了桥梁菱形挂篮的设计以及拼装方法, 阐述了菱形挂篮悬臂浇筑, 平衡段与合龙段的施工技术, 并提出了挂篮施工的质量及安全控制措施, 使所建桥梁达到优质美观的效果。
关键词:桥梁,菱形挂篮,悬臂浇筑,合龙段
参考文献
[1]杜斌.标梁工程中的挂篮悬臂浇筑施工技术分析[J].门窗, 2013 (11) :138.
[2]尹萍.预应力砼连续刚构桥成桥线形控制[J].公路与汽运, 2013 (2) :175-178.
挂篮悬臂浇筑法施工 篇6
1 裂缝的概念
裂缝按宽度不同,可将混凝土裂缝分为“微观裂缝”和“宏观裂缝”两种。
1.1 微观裂缝
微观裂缝是指在尚未承受荷载的混凝土结构中存在着肉眼看不见的微观裂缝,其宽度为0.05mm以下。微观裂缝主要有粘着裂缝、水泥石裂缝和集料裂缝三种:(1)粘着裂缝,即骨料与水泥石粘结面上的裂缝,沿骨料周围出现。(2)水泥石裂缝,即水泥浆中的水泥石裂缝,出现在骨料之间。(3)集料裂缝,即骨料本身的裂缝。微观裂缝在举凝土中的分布是不规则的,沿截面是不贯穿的。因此,有微观裂缝的混凝土可以承受拉力,但结构物的某些受拉较大的薄弱环节,微观裂缝在拉力作用下,很容易串连贯穿全截面,最终导致较早的断裂。
1.2 宏观裂缝
混凝土中宽度大于等于0.05mm的裂缝是肉眼可见裂缝,亦称为宏观裂缝。宏观裂缝是微观裂缝不断扩展的结果。在一般混凝土工程结构中,由于微观裂缝对使用(防水、防腐、承重)等都不会引起危害,所以具有微观裂缝结构则可假定为无裂缝结构。在结构设计中所谓不允许出现裂缝,也是指不出现宽度大于0.05mm的初始裂缝。由此可见,有裂缝的混凝土是绝对的,无裂缝的混凝土是相对的。
2 常见裂缝类型及成因分析
混凝土裂缝产生主要有以下几个原因:(1)由外荷载(如静、动荷载)的直接应力,即按常规计算的主要应力引起的裂缝。(2)由外荷载作用,结构次应力引起的裂缝。因为许多结构物的实际工作状态同计算模型有出入,故此产生了次应力,它们常常引起结构裂缝。(3)由变形变化引起的裂缝。包括结构由温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝。
2.1 腹板裂缝
如图1所示,腹板竖向收缩裂缝,此类裂缝大多在脱模后发生,裂缝通常为,宽度一般为0.2~0.4mm,施加预应力后大多会闭合,多为混凝土收缩和温差所致,如极低的外界温度,混凝土混合料进行预热,使应力分布不均。
如图2所示腹板剪切裂缝,看起来近似按45°角倾斜,一般出现在支点与反弯点之间的区域。裂缝的产生主要是由于:预应力不足、超载的永久荷载、二次应力、温度作用或因腹板主拉应力过大出现腹板斜裂缝等。
2.2 悬臂箱梁锚固后接缝中的裂缝
悬臂箱梁在预应力筋锚固齿板后面的底板内会产生裂缝,并有可能向腹板扩展,裂缝与梁纵轴呈30°~45°角。产生这种裂缝的原因是由于预应力筋作用面很小,产生局部应力,或者由于顶底板中力筋锚具之间水平方向错开的距离太小。
2.3 底板裂缝
箱梁底板上发生不规则裂缝,是由于腹板与底板受力不均所致。
2.4 箱梁顶板表面塑性收缩裂缝
顶板表面裂缝主要产生在混凝土浇筑后约3h~5h,水泥水化反应激烈,混凝土失水收缩,出现收缩裂缝。
2.5 箱梁弯曲裂缝
混凝土抗拉能力不足,将导致裂缝的产生,在分段式箱梁中,一般出现在接缝内或接缝附近,梁底裂缝可达0.1-0.2mm。弯曲裂缝一般很小,结构不受损伤,但在外荷载反复作用下(汽车动力荷载及温度梯度等)裂缝有可能会扩大。如图3所示:
2.6 合拢浇筑段裂缝
在平衡悬臂施工的跨中合拢浇筑段处,出现这种裂缝,多为混凝土收缩和较大温差所致。
3 裂缝防治措施
3.1 改善混凝土配合比
采用较小的水灰比,且混凝土塌落度不宜过大;选用底水化热和凝结时间长的水泥品种,慎用早强剂,宜参用可降低混凝土早期水化热的外加剂和掺合料,避免因水化热过大,产生裂缝。
水泥用量在满足要求的情况下不宜过大,同时使用含泥量少、级配良好的砂石材料,洁净的拌合用水,减少混凝土体内的杂质含量。
3.2 现场施工过程中控制
3.2.1 混凝土浇筑施工
悬臂浇筑施工应对称、平衡的进行,两端悬臂上的荷载的实际不平衡偏差不得超过设计规定值,设计未规定时,不宜超过梁段重的1/4。浇筑混凝土时应从悬臂端开始,向已完成梁段对称推进分层浇筑。
浇筑腹板混凝土时,混凝土从高处向模板内倾卸超过2m时,按照要求通过设置的串筒、溜槽等设施下落,当自由倾落高度大于10m时,应设置减速装置,防止混凝土离析,最终导致裂缝的产生。
浇筑混凝土时,严格控制插入式振动器移位间距不超过其作用半径的1.5倍,且插入下层混凝土中的深度严格控制在50~100mm。分层厚度不宜超过30cm。保证混凝土振捣密实,同时要保证混凝土的浇筑连续进行,防止裂缝产生。
夏季施工时,选择温度较低时进行混凝土浇筑。同时利用排风扇等通风设施降低箱室里面的温度。
新浇筑的混凝土的强度达到2.5MPa之前,不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。
箱梁顶板混凝土浇筑完毕后,及时对混凝土表面进行抹平压实,并进行拉毛处理,如发现塑性收缩裂缝可采取二次收面,消除收缩裂缝。
新老混凝土结合面凿毛时不宜过早,且经凿毛处理后的混凝土面应用洁净水冲洗干净。
3.2.2 支架、模板拆除
芯模及其他非结构承重模板不宜过早拆除,宜在混凝土龄期达到72小时后再拆除,尽量延缓拆模的时间,避免因强度太低导致裂缝的产生。
拆除结构承重模板时,在横向应保证同时拆卸,在纵向应对称均衡拆除模板,模板宜从悬臂端开始顺序卸落。
3.2.3 严格控制预应力施工
准确安装定位预应力管道,并按要求设置井字型定位钢筋对预应力管道进行定位,消除因管道扭曲不顺直产生的应力。
严格控制预应力设备和仪表的选择,张拉千斤顶额定张拉力为所需张拉力的1.2~1.5倍,压力表最大读数为张拉力的1.5~2.0倍,标定精度不低于1.0级。并在使用前按要求进行校正、检验和标定,避免造成预应力实际张拉力不够或者偏大,使箱梁底板出现裂缝以及齿板处因局部应力过大产生裂缝。
预应力张拉时,混凝土强度需达到设计强度等级的90%方可张拉,避免因混凝土强度不够产生裂缝。
预应力张拉时,严格按照规定的张拉顺序,且需将腹板竖向预应力及顶板横向预应力张拉完成后方可拆除悬臂梁结构的承重模板进行挂篮前移,开始下一个箱梁节段施工。
预应力张拉锚固后尽早压浆,不超过48小时,防治预应力筋生锈,且以此提高箱梁预应力整体受力性能,避免锚固端局部受力产生裂缝。
3.2.4 钢筋绑扎及安装施工控制
严格按照图纸施工,控制钢筋绑扎及安装质量,按照设计图纸及规范要求控制保护层厚度,从而使混凝土收缩应力水平下降,防止收缩裂缝。必要时,可以增加防裂钢筋网片以防止收缩裂缝的产生。
3.2.5 悬臂梁合拢
合拢顺序符合设计规定。
合拢段混凝土浇筑宜在一天中气温最低且稳定的时段内浇筑;合拢时在桥面上设置的全部临时施工荷载应符合施工控制的要求,防止合拢段处裂缝的产生。
3.3 箱梁混凝土养护
每浇筑完一个节段及时进行养护,采取有效的措施保持箱梁各部分温度稳定,减少因环境温度变化而产生的应力。
混凝土浇筑完成后,应在其收浆后尽快将桥面及其他大面积裸露的混凝土予以覆盖并采用纯净水保湿养护,不得使用海水或含有害物质的水。混凝土的洒水养护时间不少于7天。
当气温低于5°时,应采取冬季保温养护的措施,不得向混凝土表面洒水,且采取措施保持混凝土内表温差不大于25°C。
4 结束语
总之,在悬臂浇筑预应力混凝土连续梁施工中,虽然裂缝不可避免,但可以防止某些裂缝的出现,因此必须严格按照规范控制施工过程,以及制定合理的施工工艺,合理安排施工,保证施工质量,以使箱梁裂缝能够得到有效的控制。
摘要:悬臂浇筑预应力混凝土箱梁施工工艺在当今施工中得到了广泛应用及推广,但在施工过程中,稍不注意,箱梁很容易出现裂缝,给工程质量造成隐患,文中对裂缝产生的原因做出简要分析,提出了一些裂缝防控措施。
关键词:悬臂施工,裂缝,原因,防控措施
参考文献
[1]JTG/TF50-2011.公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2011,7.
[2]杨文渊,徐犇.桥梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社,2002,12.
[3]王卫锋,叶敬彬,林致胜,刘兵.施工过程箱梁腹板斜裂缝成因分析[J].桥梁建设,2010,1.
挂篮悬臂浇筑法施工 篇7
乍嘉苏高速公路跨主线桥第七联是预应力混凝土连续梁桥,桥跨为(45+80+45)m,上部结构按上行、下行分离式设计,桥面半幅宽为16.75m,桥型总体布置图如图1所示(由于对称,故取结构的一半)。主梁采用单箱单室变截面箱梁结构,主梁截面如图2所示。混凝土标号为C50。箱梁顶板宽16.75m,底板宽8.75m,两侧悬臂各4.0m,梁高4.6m~2.0m,底板厚70cm~30cm,腹板厚90cm~50cm。梁体采用纵向、竖向及横向三向预应力体系,采用挂篮悬臂浇筑法施工,边孔不平衡梁段在支架上现浇施工,其间经过逐段立模浇筑混凝土节段、分批张拉预应力钢束、转换结构受力体系及逐跨合拢,最终形成桥跨连续结构。
2 施工工艺
2.1 施工顺序
本工程为三跨连续梁,由于是双向分离式,故本文只论述左幅,分为两单元进行施工,即28#墩、29#墩自成体系,各对称布置两个挂篮,共4个挂篮同时施工,其施工顺序为:
1)利用原主桥承台搭设支架立模浇筑箱梁0#和1#,同时安装桥墩临时固结件。
2)组拼悬臂挂篮,确保挂篮有足够的强度、刚度和稳定性。施工时必须仔细检查挂篮各个部件,以保证施工安全。
3)利用悬臂挂篮分别分阶段对称浇筑箱梁2#到10#、2'#到10'#,在梁段混凝土度达到85%时,先张拉腹板束F1~F5、顶板纵向钢束T1~T10,而后再张拉横向预应力束,张拉采用对称施加预应力。
4)支架立模浇筑边跨12#、12'#,然后再浇筑边跨合拢段11#、11'#。张拉两边跨底板束B1~B5以及横、竖向预应力束。
5)释放28#、29#桥墩临时固结,现浇中跨合拢段11块。张拉中跨底板束Z1~Z12。
2.2 挂篮构造
本工程采用的是三角形悬臂挂蓝,如图3所示。
1)挂篮构造组成:由主桁架梁、悬吊系统、锚固系、行走系统、工作平台等组成。悬臂浇筑都是靠后端锚固来防止倾覆。
2)荷载传递形式:待浇节段重量和施工荷载→底模→下横梁→前后吊杆→上横梁→主桁架→锚固系→已浇梁段。
3)主桁架梁:采用I56b拼装而成,每个挂篮采用两道主梁。也可根据荷载的大小采用在上下弦错位架设加强杆加强,在增大主梁承载能力的同时,增大主梁的刚度,减小变形。
4)上横梁和下横梁均采用的是I56b,并采用高强螺栓与主梁联结。
5)悬吊系统:前吊带采用Q235钢板,共设8根,每根长6.0m。后吊带采用Q235钢板和32mm精轧螺纹钢,共设5根。其中,最外侧的2根为Q235钢板,长度也为6.0m;另外3根为32mm精轧螺纹钢,每根长2.0m。直接固定在已成型的箱梁底板上,作用是固定底篮后端,使挂篮不至于因受力而发生倾覆。
6)底篮包括下横梁和底纵梁,是悬臂浇筑施工的主要支架和平台。下横梁上用12根I36b垂直于下横梁铺设作分配梁,在其上铺设钢板而形成,可进行立模、绑筋以及张拉和灌浆作业。
7)限位与锚固系统:该系统由两组限位锚固装置组成。其主要部位是主桁梁尾部的3排共6根竖向φ32mm精轧螺纹钢,通过连接器锚固于已浇箱梁竖向预应力筋。为安全起见和保证挂篮施工挠度的精确控制,竖向预应力筋必须先张拉到设计吨位的60%。其次要部分即是前面介绍的后锚吊带,用以固定底篮后端。
8)行走系统:挂篮行走前,在主梁后端主桁架梁上加设滚轴,用精轧螺纹钢锚于箱梁竖向筋,作为行走时的平衡系统;在前移过程中,挂篮尾部挂4个10t手拉葫芦作前移使之到位,等移动到位后,安装支座垫块和后锚构件,整体挂篮定位,再由测量组观测调整底篮标高。
9)挂篮标高调节:挂篮吊带采用Q235钢板,标高调节时,用千斤顶顶到要求标高后,即能准确调节挂蓝标高。
2.3 临时固结
箱梁施工中,不平衡力矩由挂篮自重和新浇段重量产生,为克服施工过程中的不平衡力矩,采取在浇注0#块时在主墩(28#、29#)两侧各垂直预埋两个支座。首先应锁定墩顶盆式橡胶活动支座,使其暂时成为固定支座。在28#、29#主墩需采用临时墩梁固结措施,在每个"T"的墩顶设100cm宽65cm长的40号硫磺沙浆混凝土临时支座,便于体系转换。0号块临时固结采用预应力粗钢筋。临时固结应在两边跨合拢后,中跨合拢前解除,这只需要沿底板凿开混凝土和切除钢筋,体系即可转化,此方法简便实用。
2.4 箱梁悬臂现浇施工
悬臂浇筑施工与一般施工方法的不同之处在于悬臂现浇由两墩顶同时向合拢段浇筑,而非一次浇筑成形。因此,如何正确的施工就成为质量控制的关键。故作以下几点要求:
1)模板安装。组装模板并校正中线,模板安装后应严格测定位置、核对标高、校正中线。注意模板应和前一节段的混凝土面平整密贴。
2)孔道连接与定位。放置预应力孔道时要注意和前一节段的孔道头接合严密,线形要严格安装图纸的要求,并设置足够的定位钢筋,以满足结构的受力要求。
3)混凝土浇筑顺序。主桥最大悬臂长度为39 m,共分11个块件,其中0#块在安装挂篮前浇筑完毕,1#到10#为保证结构的稳定性和安全,挂篮对称平衡浇筑,由于悬臂长度比较大,故采用先浇筑一边的底腹板后再浇筑顶板,以减小不平衡荷载,最大不平衡荷载应不超过800kN。同时浇筑时要注意应由挂篮前段向后进行,并尽量减小混凝土的塌落度,以提前实现挂篮的变形,避免由后向前浇筑时在新旧结合处产生新的裂缝。各节段参数见表1。
4)测定标高及确定挂蓝的位置。挂蓝行走后要测定已完成节段的标高,为下一段标高作参考,同时测定箱梁中轴线,在挂蓝移位后,要防止挂蓝转角、偏位。
5)浇筑完毕养护后的工作。当混凝土浇筑完毕,经养护达到设计强度的85%时,即可进行穿束、张拉、压浆、封锚。
2.5 现浇段和合拢段施工
主桥两边跨各有3.92m的现浇梁段,单幅桥梁重215t,边跨合拢段和中跨合拢段都为2.0m。在合拢边跨之前,拆除挂蓝,在边跨合拢段加配重,并安装吊篮。在日照变化最小时段锁定边跨合拢段,绑扎钢筋,张拉2B4和2H1钢束,然后低温浇筑合拢段混凝土。等边跨合拢段底板钢束张拉后,拆除边跨挂篮及临时固结,进行体系转化。中跨合拢同样是安装挂篮,在两悬臂端各设置一个27t的平衡水箱,并于当天温度最低时安装劲性骨架。合拢段混凝土浇注过程中,要求同时等量泄出水箱中的水量。混凝土浇注完成时,水也要同时放完,两者必须同步进行。先拆除劲性骨架,等达到设计要求后,再拆除中跨挂篮。根据实际观测,5月、6月份每天最低温度在凌晨1点~3点,所以,合拢段混凝土和刚性骨架施工均应在此段时间内进行,要求在2h内完成。
3 施工体会
1)波纹管安装是预应力连续梁悬浇施工的关键。波纹管是控制循环周期的主要因素,其加工质量好,安装正确才能使穿束和张拉顺利进行,同时能保证预应力结构受力,保证施工质量。
2)挂篮是保证悬浇梁施工外观质量的主要因素。梁部分段施工均在挂篮内进行,而且梁段底模、内外模与挂篮桁架组成为整体,共同移动,梁段外形尺寸变化,外界因素引起梁段挠度变化,挂篮变形等情况都会造成梁段接头处模板结合不良,甚至漏浆,因此必须严格控制。
3)合拢段施工是连续梁施工的主要环节。合拢梁段的施工过程,也是连续梁体系转换的过程。应合理选择合拢段混凝土浇筑的时间,一般安排在夜间或低温时进行。
4)科学组织,合理安排是连续梁悬浇施工的保证。乍嘉苏主线桥施工周期短,难度大,必须科学管理,精心组织,规范作业,文明施工方能保证质量要求。事先制订计划,实行平行作业,推广技术经济承包制和项目管理法,按期优质地完成本桥施工的任务。
参考文献
[1]张继尧,王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社,2004.
[2]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社,1997.
挂篮悬臂浇筑法施工 篇8
关键词:挂篮悬臂浇筑,施工技术,桥梁施工,应用
公路桥梁是我国交通运输行业不可或缺的建设, 它的质量直接决定了我国交通运输业的发展状况, 也是我国构建和谐社会的重要基础保障。现阶段, 各式各样的桥梁建筑越来越多, 随着施工工艺地不断发展, 桥梁工程建设的速度和质量有了很大程度地改善。特别是在引用了先进施工技术之后, 大型桥梁工程的质量有了保障, 其中悬臂浇筑桥梁施工技术就是一个典范, 也是本文论述的重点。悬臂浇筑桥梁施工技术, 是目前大型高速公路桥梁工程的重要施工方式, 这主要是因为它强化了桥梁建筑的稳定性, 降低了桥墩的受力值, 在施工过程中加快了施工进程。
施工流程为:在桥墩两侧分别设置工作平台, 从平衡地段到跨悬臂浇筑水泥混凝土梁体, 施加的预应力逐渐加大。悬臂浇筑桥梁施工技术已经被许多工程使用, 比如:铜九吴家湾桥、京九线泰和大桥都是悬臂浇筑工程的代表。笔者以单侧悬臂挂篮技术为例, 对其展开详细分析研究。
1 单侧悬臂挂篮技术分析
(1) 在桥梁施工过程中, 单侧悬臂挂篮技术是非常重要的施工技术, 这主要是因为它具备了灵活运用的特点, 利用在悬梁上的悬臂, 进行循环作业, 最终达到浇筑梁段的目的。在利用单侧悬臂挂篮施工技术进行施工时, 需要对单侧悬臂浇筑设施进行有效利用。
以笔者的经验来看, 单侧悬臂浇筑设施主要包括了以下几个重要结构:模板系统、操作实践平台、挂篮走形系统、悬吊施作业系统和主框架等。模板系统主要是由外膜和内膜组成, 在使用过程中, 需要利用悬臂滑梁进行支撑和支护。在使用外膜的过程中, 需要同时利用地膜和侧模板, 而主框架的作用是对支护性的重力和载荷进行支撑。在挂篮走形的系统中, 首先需要运用轨道形成滑动力, 目的是为了推动挂篮前行, 与此同时也可以沿着挂篮的走向进行运输作业, 这主要是为了保证挂篮的方向处于正确范围。悬吊作业系统和操作实践平台, 是为了保证在实施单侧悬臂挂篮技术的过程中, 存在支持的相关平台。
(2) 实施单侧悬臂挂篮技术, 存在两个特点, 首先需要使用单侧悬臂挂篮技术, 这主要是为了保证桥梁底线的完整性, 换句话说, 就是当以后桥梁底线发生变化, 也不会对工程质量产生较大的影响。与此同时, 使用单侧悬臂挂篮技术可以节省很多人力, 这样就可以提高有效劳动力, 加快施工进程, 缩短施工周期, 有利于时间的合理分配。并且它的适用范围比较广, 还可以优化施工过程。
2 桥梁施工中单侧悬臂挂篮技术的应用
2.1 安装单侧悬臂挂篮
在使用这项技术的时候, 首先需要精确安装各个部分的装置。这主要是因为, 在装置安装之前, 施工技术人员应当对安装现场进行整体勘查, 保证安装现场的安全性和可靠性。与此同时, 需要对安全防护设备进行有效安装, 主要是为了保证施工人员的人身安全。然后还需要按照安装现场的实际情况, 制定出相应的安全预警处理方案, 确保施工作业能够安全进行。
其次, 还需要按照挂篮的安装要求, 详细分析并考察挂篮安装步骤, 需要全面进行压力测试, 主要是为了有效把握各项工程路段的尺寸和弧度数据。在安装过程中, 必须按照相关的规范要求, 合理地设计规划安装工作方案。最后, 施工人员还需要按照安装规范要求, 一般情况下, 安装顺序依次是:主框架———悬吊装备———底架———外侧模板———操作平台。
2.2 控制挠度和混凝土模块
在施工过程中, 如果单侧悬臂挂篮技术的挠度和混凝土模块出现问题, 那么就会对施工质量产生较大的影响, 所以施工人员必须全方位的考虑挠度和混凝土模块的控制措施。首先, 需要精确的把握影响挠度数值的因素, 以笔者的经验来看, 主要包括:悬臂装置设备、重力荷载、外部环境温度的变化和工作人员的工作态度等因素, 这些需要提前进行全盘把握。还需要对这些因素进行有效的检测, 一旦发现问题需要及时解决, 主要是为了保证挠度数值的准确。其次, 需要控制混凝土模块, 在操作过程中, 可以利用监控网进行实时监测。需要特别说明的是, 在选择监管网位置时, 最好是选在桥面墩顶的位置, 这样可以方便监控网进行完善的控制, 保证监控数据的全面性和可靠程度。
2.3 钢筋混凝土施工作业
在施工过程中, 一般情况下, 是由泵送对混凝土进行浇筑。在进行这项操作之前, 需要详细考虑施工现场的外部环境温度影响, 与此同时, 还需要按照施工现场的实际情况来控制施工进度。在浇筑混凝土的过程中, 首先需要对钢筋和锚头等这些材料的堆放位置进行检查, 再来进行钢筋混凝土的施工。这里需要强调的是, 这个过程中有两点问题需要注意:首先, 应当考虑将钢筋布置成井字形状, 将它与钢筋网进行连接, 这主要是为了防止管道发生上浮现象。其次, 需要对混凝土的牵拉力进行严格的控制, 与此同时还需要避免漏浆现象, 这主要是为了防止混凝土出现裂缝问题。
2.4 悬臂挂篮施工技术
悬臂挂篮施工技术具备了较强的支撑能力, 所以在运载施工材料的时候, 尽可能地灵活运用, 这主要是为了保障混凝土的有效拉力。在施工过程中, 悬臂挂篮操作平台上, 应当精确的安装支架模板, 与此同时还需要进行有效的浇筑作业, 并配置钢筋。一般情况下, 浇筑施工的周期为六到十天, 换句话说, 施工人员要在这个时间范围内, 做好混凝土的浇筑和保养工作。
3 在应用过程中应当注意的问题
3.1 准备工作
万事万物都需要准备工作做铺垫, 所以在施工之前, 需要对施工设计图纸进行研究, 设计内容需要符合施工要求和我国相关规定要求。施工人员应当提前了解施工流程和施工细节, 将施工材料和施工器械准备齐全。在进行浇筑作业之前, 需要仔细检查挂篮的中线和标高, 保证悬臂挂篮施工技术的稳定性和安全系数,
3.2 保障施工质量
在施工过程中, 需要对重点项目进行多次检测, 特别是挂篮的中线和标高。在施工过程中, 需要缓慢的移动挂篮, 保证挂篮不会出现偏移的状况。在冷却螺纹钢的过程中, 施工人员需要与电焊保持一段安全距离。与此同时, 需要严格控制混凝土浇筑时间, 一般情况下, 浇筑时间在八小时以上。为了减少挂篮出现变形的状况, 在安装之后, 需要对挂篮进行加载预压测试。
4 结束语
桥梁工程是我国的技术建设之一, 也是直接影响了我国交通运输业的发展。现阶段, 在桥梁施工中, 挂篮悬臂浇筑施工技术是一个重要组成部分, 可以有效提高建筑的质量。本文以单侧悬臂挂篮施工技术为例, 详细论述了挂篮悬臂浇筑施工技术在桥梁施工中的应用, 希望对相关工作者有所帮助。
参考文献
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简析桥梁挂篮悬臂施工法 篇9
关键词:桥梁工程,悬臂施工,挂篮
挂篮悬臂施工法是目前业内大跨度预应力混凝土悬臂梁、连续梁及刚构桥中最常用的施工方法之一。它的优点主要有以下3方面:1)不需要大量的使用支架和临时设备;2)在施工期间,它不影响桥下通车或通航;3)他充分利用了预应力混凝土结构承受负弯矩能力强的特点,将跨中正弯矩转移为支点负弯矩,提高了桥梁的跨越能力。
具体说来,悬臂施工法主要有2种:即悬臂浇筑和悬臂拼装。悬臂浇筑法主要设备是一对能行走的挂篮,这种施工方法的不足在于梁体部分不能够与墩柱平行施工,一般施工时间较长,并且浇筑的混凝土加载龄期短,因此混凝土的收缩徐变对梁体受力影响较大。
悬臂施工法需要的挂篮一般有以下几种:梁式挂篮、斜拉式挂篮、牵索式挂篮、型钢梁式、撑架式等。在挂篮选择时,应从混凝土悬臂浇筑工艺、挂篮的设计技术要求、各种不同形式的挂篮特点以及施工工艺等综合考虑,并最终确定挂篮形式。
采用悬臂施工方法的一般步骤如下:首先,浇筑墩顶0号块;其次,对悬臂节段进行预制安装或挂篮现浇;然后,进行合拢段施工以及结构体系转换;最后,对桥面系进行施工。
悬浇梁体分段时,0号块一般长度为5~10 m,0号块以外的一般为2.5~5 m,一个梁段的施工周期一般为6~10 d,根据以往设计和施工的经验,在不影响工期的前提下,应适当增加梁段数,这样将使配束计算结果更准确,并且整个结构受力更均匀。另外,合拢段长度大多为2~3 m。
1 0号块的施工
在各梁段中,0#段中纵向预应力筋根数最多,因此预应力筋管道也最多,同时普通钢筋密集,构造复杂,施工难度极大,是整个梁体施工的关键,对下一阶段施工至关重要。墩顶0号块的施工一般均在墩顶托架上立模现浇,并且需要在施工过程中设置临时梁墩锚固或支撑措施,使0号块能承受两侧施工时产生的不平衡弯矩。
2 挂篮的安装
在0号块施工结束,接下来则应安装挂篮,挂篮是悬臂浇筑法施工的主要设备,在施工中受水深、墩高、及气候等影响小,可以重复使用,且易于掌握施工工艺和保证施工质量,在施工中对节段的施工误差可以不断地进行调整,来保证施工质量。在0#段安装挂篮,作主锚和底锚→主梁打支撑→作挂篮静载试验→调整模板浇筑l#段混凝土→纵向预应力穿束张拉→前吊带、底锚杆卸载→脱模板→铺设轨道梁→落下主梁支撑→走行吊带吊起前后托梁→解除主锚→检查走行轮、反扣轮和液压牵引系统,清理挂篮前行障碍,做好前移准备→启动油缸,T构两端两个挂篮对称前移,挂篮走行到位→先作主锚和底锚→打起主梁支撑→调模就位,绑扎钢筋、管道,浇筑混凝土→进入下一循环。
3 悬臂端施工
梁段混凝土的浇筑一般采用泵送的方式,坍落度需控制在14~18 cm,当温度等因素变化较大时,浇注速度应适当调整。
在浇筑混凝土的过程中,还必须进行施工控制,即变形控制和应力控制。所谓施工控制,即在浇筑混凝土前,需要严格检查挂篮中线的位置以及底模标高,以及预应力筋管道的位置,只有在检查没有错误之后才可以继续浇筑混凝土。各阶段箱梁模板标高=设计标高+预拱度+满载后的挂篮变形,在浇筑一段混凝土之后,应对实测结果进行观测,并对将要继续浇注的混凝土标高进行调整,已逐渐消除误差,使结构线形均匀。所谓应力监测,是对施工过程中以及成桥后的结构的应力状态进行控制,以使结构在任何状态下,都是安全的。具体来说,需要对每一个施工过程进行模拟分析,找出在理想状态下,每个阶段的受力和变形特征,并有针对性的进行调整,最终使桥梁结构满足使用要求。
施工监测是施工控制的重要组成部分,它的目的就是对应力和变形进行计算与观测,在施工过程中通过监测主要结构关键部位在各个施工阶段的应力,并了解结构各个部位的工作状况。
3.1 测定设计及监控所需参数
为保证施工质量,具体参数有如下几个:1)与挂篮有关的实验参数;2)混凝土弹性模量;3)临时施工荷载;4)其它参数。
3.2 监测主梁线形
3.2.1 监测控制截面挠度
挠度观测资料是控制成桥线形最重要的观测依据。一般采用在每个施工梁段上布置左、中、右3个观测点的方式,此种方式可以同时观测箱梁是否有扭转变形。
3.2.2 预拱度的设置
预拱度设置应根据挠度的数值确定,影响挠度的因素有梁段混凝土自重及弹性模量、挂篮自重及变形,预应力张拉及损失,混凝土的收缩、徐变和温度变化等多种因素。挂篮体系的变形包括挂篮弹性变形和塑性变形,对于挂篮的塑性变形可通过对挂篮的预压消除其影响。
3.2.3 数据分析
统计实测的标高数据,利用桥梁博士等软件进行分析,准确得出下一阶段施工中需要的标高数据。
分析中用到的施工修正值为挂篮变形和模板弹性变形的影响值,可通过挂篮的预压试验确定。当控制点立模标高确定以后,其它点的标高可通过控制点及桥面横坡进行推算。
在灌注混凝土时全断面最好一次灌注,如果不能一次灌注时,最好按下列顺序进行:1)2次灌注:从下向上灌注,先从底板到腹板下承托为第1次,第2次则灌注全部剩余部分。2)分3次灌注:第1次还是从底板到下承托,第2次从下承托灌倒预应力筋管道之上,最后一次直到顶板。灌注混凝土时,应从挂篮前段开始,这样可以避免新旧混凝土交界处产生裂缝。
4 合拢段施工
用悬臂施工法建造的桥梁,需在跨中进行整体合拢。一般情况下采用边跨、次边跨、中跨的合拢顺序,合拢段施工时通常由两个挂篮向一个挂篮过渡,所以先拆除一个挂篮,用另一个挂篮走行跨过合拢段至另一端悬臂施工梁段上,形成合拢段施工支架。合拢时间宜选在低温时段合拢。应采用临时锁定措施,张拉部分预应力筋,浇筑合拢段混凝土,待合拢段混凝土达到设计强度后,张拉其余预应力筋,最后再拆除锁定装置。
合拢段施工是体系转换的过程,通过合拢段的施工,使桥梁完成体系的转换。
结构体系转换应注意以下几点:
1)梁体由双悬臂状态转换为单悬臂状态时,结构的受力图示将发生变化。因此应
采取措施防止梁体产生过大位移。
2) 对梁体临时锚固措施的释放,应采用缓慢均匀对称的方式。
3) 对将要转换为超静定结构的梁体,需要考虑结构次内力的影响
4) 临时锚固解除后,梁体将落在正式的支座上,这时应根据已知高程调整支座高度及支反力。
5 结 语
相信悬臂施工方法的诸多优点将使它在桥梁施工领域有着更广泛的应用空间。
参考文献
[1]魏红一.桥梁施工及组织管理[M].北京:人民交通出版社,2008.
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