试述桥梁上部结构挂篮悬臂浇筑施工技术 陈德锟

发表时间:2020/5/29   来源:《工程管理前沿》2020年2月6期   作者: 陈德锟
[导读] 在桥梁结构中,上部结构的施工质量关系着桥梁整体结构稳定性,

        摘要:在桥梁结构中,上部结构的施工质量关系着桥梁整体结构稳定性,而且还对桥梁施工的进度、成本以及结构美观性有较大影响,因此合理应用上部结构施工技术是关键所在,其中挂篮悬臂浇筑施工技术有着较好应用效果,应予以重视。本文主要就桥梁上部结构施工存在问题以及挂篮悬臂浇筑施工技术进行详细探讨,旨在提高桥梁施工效果。
        关键词:桥梁;上部结构;挂篮悬臂;浇筑;施工技术
         随着交通事业发展,桥梁工程的规模以及质量要求均有显著增长,为获得更好的桥梁施工效果,必然要重视上部结构施工,为此,应当对上部结构施工技术有深入的理解。对于桥梁上部结构施工而言,当前所主要采用的方法主要有预制安装与现场浇筑这两类。桥梁工程技术人员,应切实掌握挂篮悬臂浇筑施工技术的应用流程及技术难点,促进桥梁结构性能的优化与提升,并且有效控制桥梁施工的进度与成本。
一、桥梁上部结构施工问题分析
         (一)易受环境因素干扰
         当前,桥梁多数属于混凝土结构,混凝土施工的工程量较大,而且在长时间的桥梁施工中,极易受到环境因素的干扰,对桥梁结构的混凝土浇筑质量带来不利影响。这是由混凝土的特性所决定的,环境中的温湿度变化、光照强度、风力大小等均会对桥梁上部结构浇筑造成妨碍。若在浇筑或者养护环节,对桥梁结构未及时采取有效养护,会因结构强度降低而威胁到桥梁工程的安全。
         (二)上部结构设计不合理
         在进行上部结构设计时,要考虑到跨度大的问题,要保证上部结构良好的承压性能,这样才能使桥梁的使用更加稳定,同时也凸显了上部结构设计的重要性。然而仍存在设计不合理的问题,使得上部结构存在受力不均的情况,进而对桥梁结构稳定带来较大威胁。
         (三)预制安装结构施工存在的弊端
         1、在进行梁板预制安装过程中,可能会造成梁板设计承载支点与实际承载支点不一致,导致受力不均;
         2、预制梁板安装后,进行的整体连接,绞缝施工容易出现裂缝,各梁板之间难以形成整体受力,导致桥梁结构梁板受力不均,个别承受力大的梁板容易出现质量问题,导致桥梁寿命短,后期维护成本大。
         (四)主拱结构施工易出现问题
         通常对于主拱结构的安装,要采取架设支架的方式,但在具体操作时,会因施工失误而将其假设在主拱结构的位置,这样操作存在很大安全隐患。在压力作用下,会威胁主拱结构稳定,甚至导致其结构出现形变、裂缝等问题,严重影响桥梁质量。
         (五)支架现浇结构施工剖析
         1、支架现浇结构对于施工现场场地基础要求高,要求场地基础有足够的强度,稳定性等,并且排水良好,支架搭设劳动强度大,支架安全风险大;
         2、支架搭设对于跨路跨河以及交叉作业等位置施工难度大,安全风险大,基础场地处理费用高;
         3、支架现浇结构一般预应力张拉一次性施工长度较长,应力损失多,造成桥梁受力较差,容易出现质量问题。


二、挂篮悬臂浇筑施工技术应用分析
         (一)挂篮施工
          主要分如下步骤:一是挂篮的拼装,主要是利用塔吊设备,将挂篮结构吊装至已浇筑的主梁0#、1#块支架现浇完毕固结后,先在相应部位利用全站仪放出挂蓝主桁轴线及其他安装线,然后进行挂篮拼装,还要焊接上扶手、检查梯、防护网等设施,并且要保证足够的牢固。二是对挂篮进行静载试验,这是检验挂篮承载力的重要操作,还能够检验梁端顶面是否会发生变形。需要对预拱度进行合理计算。静载试验的的进行,要采取分级加载的方式,预加压重量为悬灌节段混凝土的重量120%,分3级压载,每级压载40%,对于每次加载后要维持4小时以上,并同时观测其挠度变形,全部加载完成后维持12小时在进行逐级卸载,如发现异常情况应立即停止,找出原因,必要时对挂蓝进行加固、改进,预压结束后应绘制挂蓝荷载与挠度的对应关系曲线,作为立模标高的调整依据。对于堆码的操作要多加注意,需尽可能保证平稳。对于翼缘板的加载预压通常要采取砂袋绑扎的方式,这里主要考虑其结构承载力小。需要注意的是,要实时监测挂篮在静载试验中的形变问题,以免在施工中发生挂篮不平衡的情况。三是挂篮的移动与拆除,上部结构浇筑施工过程中,挂篮要紧随施工需要在轨道上进行移动,施工完毕还要对挂篮进行拆除,需注意拆除顺序,需要依次拆除拱顶支架、侧模、底模等部件。
         (二)钢筋绑扎
         首先设计单位要对上部结构钢筋受力情况进行科学的验算,并给出设计图纸及施工要求,施工单位要通过钢筋绑扎来确保钢筋结构的稳定性,为后续上部结构浇筑打好基础。若在桥梁上部结构施工中出现波纹管与箍筋交叉的情况,要尽量保证箍筋结构的整体性,而要调整波纹管来解决问题。这是因为箍筋结构破坏后,会破坏钢筋闭合体的结构稳定,受到张拉作用时会使钢筋混凝土结构出现裂缝。作为主要的受力钢筋,如果主筋的长度达不到设计要求,那么现场连接是较为有效的方法,但要注意连接方法的选择,以实现主筋高质量连接。
         (三)上部结构混凝土浇筑
         要按照底板、腹板、顶板的顺序进行浇筑,这对于上部结构浇筑质量尤为关键。通常会采取水平分层浇筑的方式,要控制好每次浇注的厚度,并保证振捣作业的效果,还要注意避免出现过振或漏振的问题。上部结构分层浇筑要掌握好下次浇筑的时机,确保上下层混凝土有效结合。要保证预应力管道、锚下等结构位置的浇筑质量。
         (四)预应力张拉与边跨现浇
         首先在预应力张拉前,应当保证所浇筑混凝土的质量并核对油泵、千斤顶等设备良好。要严格按照设计要求,开展预应力张拉作业。主要对锚下应力以及伸长量予以控制,要求钢绞线伸长量在合理偏差范围内,此后还要实施压浆,并做好压浆后的清洗作业。其次对于边跨现浇,通过分析上部结构边跨现浇的施工条件,合理选择现浇方式,其中墩梁支架现浇有较多的应用,需要进行换填、碾压、钢管支撑等工序,还需注意排水系统的合理设计。
         (五)合龙段施工
         通常挂篮悬臂浇筑会选在夜间气温较低的环境下进行,还要采取浇水降温、添加剂等方式来提高上部结构浇筑质量。而且刚性骨架的焊接也要在低温条件下进行,而且合龙段需要用临时钢束进行锁定,待测量后进行校正,以做好合龙段施工准备工作。对于劲性骨架的安装通常选在箱梁顶部位。要合理设计锁定方案,确保合拢段施工效果。
三、结束语
         综上所述,为使桥梁质量及稳定性得以保障,需对上部结构施工加以重视,并针对上部结构设计不合理、环境因素干扰以及主拱结构施工问题做出有效的预防措施,并合理应用挂篮悬臂浇筑技术,发挥其低成本、易操作以及在上部结构施工中的质量优势,切实提高桥梁整体结构质量。
参考文献:
[1]苌亚伟.大跨径桥梁上部结构悬臂浇筑法施工技术[J].交通世界,2017(23):128-129.
[2]陈培冲. 连续刚构桥悬浇施工的阶段分析[D].重庆交通大学,2016.
[3]赵剑锋.铁路大跨径桥梁上部结构悬臂浇筑法施工技术浅谈[J].建材与装饰,2016(17):273-275.
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