特大桥连续梁悬臂挂篮施工关键技术

发表时间:2021/1/13   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:乔智伟 吴广银
[导读] 摘要:连续梁桥具有刚度大,整体性好,抗震能力强,受力形式良好的结构性能,除此以外,当前连续梁桥施工主要采用挂篮施工技术,其所需施工空间小,设备需求低,经济效应明显,因此,采用连续梁桥的设计方案优势明显。
        陕西煤业化工建设(集团)有限公司路桥分公司  陕西省西安市  710021
        摘要:连续梁桥具有刚度大,整体性好,抗震能力强,受力形式良好的结构性能,除此以外,当前连续梁桥施工主要采用挂篮施工技术,其所需施工空间小,设备需求低,经济效应明显,因此,采用连续梁桥的设计方案优势明显。
        关键词:连续箱梁;挂篮施工;悬臂浇筑;施工技术
        引言
        如今,我国交通压力和运输需求渐渐增加,桥梁工程的数量不断攀升,在施工环节所应用的技术类型也在不断变化。基于此,从保障桥梁工程施工有效性的角度出发,依托于实际工程案例,对悬臂挂篮施工技术的应用优势以及其在桥梁工程中的实际应用要点进行了论述,希望可以为相关人员带来参考。
        1悬臂挂篮施工技术的优势
        在桥梁工程之中,悬臂施工的主要设备之一就是挂篮。依据挂篮设备结构,可将其划分为桁架式、斜拉式、型钢式及混合式四种类型,挂篮自身具备质量轻、结构简单、稳定性强和移动装拆便捷的特点,而且还具备可重复利用的价值。而挂篮与混凝土悬臂施工工艺的融合,可以进一步推进工程施工质量的提升。在桥梁工程之中,悬臂挂篮施工技术的应用,可以提升结构稳定性和施工便捷性。与其他的悬臂作业方法相比,悬臂挂篮施工的适用范围更广、结构质量更轻、制作和安装也更为简便,还能够实现对梁段自身重量和施工荷载的有效承担。而且,悬臂挂篮的刚度高,出现受力变形或位移的几率就相对较小,则桥梁工程的施工安全性可以得到保障。此外,悬臂挂篮施工技术应用时无需使用架设支架以及大型吊机,且其设计和作业精度相对较高,所以能有效缩短工期节约成本,为提升桥梁工程的经济效益提供辅助。
        2关键施工技术
        2.1挂篮悬浇施工
        2.1.1挂篮安装
        挂篮主要施工程序如下:铺设走行滑道→安装走行支腿→安装锚固结构→安装斜拉杆→安装前、后吊带→安装横梁及纵梁→安装张拉吊篮→安装底模→试压→安装外侧模→安装端头模板→安装底板钢筋→安装腹板钢筋→安装波纹管、预应力筋→安装内模→安装顶板钢筋、波纹管→检查验收→浇筑混凝土→端头模板拆除并凿毛端头砼→拆除内外模→张拉预应力筋→压浆→放松挂篮各吊带、后锚固→挂篮及模板前移→挂篮就位→继续下一节段施工。
        2.1.2支架现浇梁段施工
        边跨直线段长7.65m,满堂支架现浇施工。底模横向、纵向的分配梁分别采用尺寸15*15cm、10*10cm的木方,模板厚18mm。支架底部换填30cm厚三七灰土,上部浇筑20cm厚C20混凝土。支架立杆横桥向步距采用16*0.6m,纵桥向步距采用(17*0.3+2*0.6)m,横杆竖向步距为1.2m,扫地杆距地面0.2m;支架底部设底托,顶部设顶托,用于调节纵坡。支架搭设时,底托插入钢管长度不得小于15cm;横桥向斜撑按照(3+3.6+3)m的间距布设,纵桥向斜撑间距≤5m,斜撑与水平杆的夹角控制在45°~60°;所有斜撑必须加固可靠。翼缘板位置处顶端局部可采用扣件式钢管架调节。底模上的支架需要提前预压,采用静压法处理,加载时通过塔吊移动砂袋到支架顶部。支架预压荷载采用施工荷载的1.2倍。横桥向和纵桥向均布置3个观测点,腹板和底板布设1个观测点。
        加载分3次进行,每次加载需要观察沉降。在达到最大荷载后,每6h观察沉降变形,当沉降量连续2次小于2mm时认为支架稳定。卸载过程和加载过程一致,要求分级卸载,每级卸载后均测量一次观测点的高程。加载、卸载均要求记录天气情况、变形等详细数据。
        2.2线性控制
        变形监控和内力监控是线性控制的重要技术指标,监控过程中竖向、水平的变化量需要严格控制,并比较其误差,防止变形过大,为进一步施工提供理论数据支持。内力监控需要对桥梁施工全过程的应力进行监测。
        2.2.1梁的线形监控
        连续梁线性指标受很多因素影响,包括其自重、砼徐变、挂篮变形、预应力等。因此,进行线性控制就尤为重要。

其原理是通过数值模拟,将可能影响梁体变形的各种情况进行组合累加,最后通过反向的调整使得桥梁线性满足要求。通常在现场有专项监测单位来监控桥梁内力,根据测量数据调整实际立模标高。综合理论值与实测值进行比较,使线性控制在合理范围内,理论计算预测预拱度。
        2.2.2线形控制的主要技术措施
        (1)控制梁体顶面和内部的高程,布设水准控制点;
        (2)施工前需要通过预压来消除部分变形;
        (3)收集技术参数,及时分析,调整预拱度
        2.3悬臂挂篮制装
        在悬臂挂篮技术应用的过程中,挂篮的制作和安装至关重要,是技术落实的首要环节。所以,为了保证挂篮的实用性和后续施工的正常开展,施工人员需要妥善完成挂篮参数结构设计以及挂篮拼装工作。
        2.3.1挂篮制作
        在开展挂篮设计以前,施工人员需要深度分析桥梁工程的施工需要,并根据施工图纸和方案的内容和要求,确定挂篮设计的标准,进而确保挂篮参数和性能实用。比如,以挂篮总重量、挂篮允许最大变形、设计荷载以及水平限位安全系数等指标建立挂篮设计标准,为制作规格性能达标的可用挂篮提供依据。当然,在设计和制作环节还需要定期开展检查工作,尤其是在制作完成后,必须对实物进行整体检查,避免造成安全隐患。
        2.3.2挂篮拼装
        在实践工作中,施工人员必须保证制成的挂篮检测合格才能拼装。在作业初期,施工人员需要基于工程现场的实际情况铺设枕木,并实现对挂篮安装位置准确性的核查,在确保无误以后才能开始作业。拼装时,需要始终保持挂篮的平衡性。比如,动态化调整箱梁两侧的腹板,使二者高度差保持合理,让挂篮始终保持平衡。在拼装挂篮时,技术人员需要依据特定顺序作业,以避免出现失误。
        2.4混凝土浇筑
        在悬臂挂篮技术应用环节,混凝土浇筑应该紧跟挂篮制作和安装而后施行。在这一环节,施工人员需要保障混凝土的质量以及浇筑施工的规范性和标准性,并且要做好混凝土的养护工作。在制作施工原料时,施工人员需要根据工程设计要求和设计图纸对混凝土混合物的主要材料性质和参数进行合理筛选,将水灰比控制在2∶1,以便于实现充分拌和。而在施工环节,作业人员必须先完成对混凝土可用性的核验,而后在基于规定厚度和次数完成混凝土浇筑工作。比如,以3mm为误差标准值开展混凝土浇筑工作,保证混凝土厚度合理;开展连续浇筑工作,以0.5h为最大间隔时间判定混凝土浇筑施工的连续性等。在实践中,混凝土浇筑人员必须保证施工的连贯性和严谨性,若遇到特殊情况必须中断施工,也应该合理控制中断时间并在重新作业时着重处理新旧连接位置。在浇筑完成以后,还需要进行质量检验和养护工作。在这一环节,需要根据业内相关标准和工程实际要求作业。
        结语
        本文以某特大铁路桥连续梁施工为例,详细介绍了该桥连续箱梁各阶段关键施工技术,总结如下:
        (1)采用托架施工0#块,按设计要求进行预压;
        (2)挂篮法施工,先边跨后中跨,要求采用不同的施工顺序;
        (3)施工过程应及时监控和分析,确保线性满足要求;
        (4)灌注混凝土要求两端对称;
        (5)根据现场实测和理论计算综合比较,调整最终预拱度。
        参考文献
        [1]张峰.预应力混凝土现浇连续箱梁合龙段施工技术探讨[J].建材与装饰,2019(34):273-274.
        [2]张帆.悬浇梁挂篮施工质量控制[J].科学技术与创新,2019(8):112-113.
        [3]李晓娜.浅析悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用[J].科学技术创新,2019(07):94-95.
        [4]莫可宽.悬臂挂篮在桥梁施工中的应用分析[J].现代物业(中旬刊),2019(01):234.
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