【摘 要】 本文就懸臂澆筑法常用的三角形和菱形兩種掛籃形式,從設(shè)計(jì)、加工和安裝等方面對(duì)橋梁掛籃施工技術(shù)進(jìn)行論述。
【關(guān)鍵詞】 橋梁;掛籃施工;要點(diǎn)
1 常用掛籃的形式和結(jié)構(gòu)組成
1.1 常用掛籃的形式
掛籃按結(jié)構(gòu)形式可分為桁架式(包括菱形、三角形、弓弦式等)、斜拉式(包括三角斜拉式和預(yù)應(yīng)力斜拉式)、型鋼式及混合式四種。應(yīng)用最廣的是三角形和菱形掛籃,在某些特殊條件下。使用一些特殊掛籃。
1.2 掛籃的結(jié)構(gòu)組成
掛籃一般包括:主梁桁架、懸吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、上下橫梁、承重系統(tǒng)、橫向聯(lián)接系等八部分組成。主梁桁架是主要受力部位,一般為兩片形式,也有多片。錨固系統(tǒng):提供向下反力。對(duì)前支點(diǎn)產(chǎn)后下彎矩,平衡掛籃前端所有重量。有配壓重形式,目前多采用錨同于梁體豎向預(yù)應(yīng)力筋上。上下橫梁包括前上橫梁、后上橫梁、前下橫梁、后下橫梁:模板系統(tǒng)包括底模、側(cè)模和內(nèi)模;承重系統(tǒng)實(shí)質(zhì)包括前后下模梁和縱梁及底模;橫向聯(lián)接系是聯(lián)接各主桁架之間的橫向聯(lián)接,保證整體穩(wěn)定,有水平聯(lián)接和豎向聯(lián)接;行走系統(tǒng)包括滑道、反力后錨支架或滑座;懸吊系統(tǒng)包括吊桿、連接器、鋼鐙、銷子等。
2、施工技術(shù)要點(diǎn)
2.1 前期準(zhǔn)備
2.1.1 掛籃是實(shí)施懸臂灌注施工的主要設(shè)備。它是一個(gè)能夠沿軌道行走的活動(dòng)模架.并懸臂掛在已完成懸臂施工的懸臂梁段上,用以進(jìn)行下一梁段施工,如此循環(huán)直至梁段澆筑完成。
2.1.2 掛籃設(shè)置除應(yīng)保證強(qiáng)度安全可靠外,還應(yīng)滿足變形小,行走方便、錨固、裝拆容易、重量輕以及各項(xiàng)施工作業(yè)的操作要求.并有安全防護(hù)措施。
2.2 掛籃的構(gòu)造三角形和菱形掛籃主要由以下幾部分組成:
2.2.1 主桁架。主要桿件通常由兩片槽鋼組焊而成,槽鋼的截面由結(jié)構(gòu)分析確定,各桿件間的連接為高強(qiáng)螺栓或銷接。
2.2.2 走行系統(tǒng)。由鋼枕、滑道及上滑板構(gòu)成,其中鋼枕為槽鋼加一塊鋼板焊接而成,滑道為二根槽鋼組焊而成,上滑板為厚鋼板。滑道由豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固在橋面上,用來平衡掛籃空載走行時(shí)的傾覆力矩。
2.2.3 內(nèi)外模板系統(tǒng)。內(nèi)模分頂模和內(nèi)側(cè)模,由型鋼組焊成模架。內(nèi)模工作時(shí)由滑梁支承在內(nèi)吊梁上,脫模時(shí)松開內(nèi)吊梁,滑梁落在內(nèi)吊梁上,即可滑行前移;頂模板為組合鋼模板,內(nèi)側(cè)模板由部分木模組成,以適應(yīng)梁高的變化。外模由側(cè)模板和底模構(gòu)成,側(cè)模由外吊梁懸掛,為型鋼和鋼板組焊的整體鋼模板;底模由底縱梁、底橫梁及模板組成,通過底橫梁的前后吊帶懸掛在掛籃主桁的前吊點(diǎn)、已澆梁段和外吊梁上,隨主桁一起前移。
2.2.4 懸吊系統(tǒng)。由螺旋千斤頂、小橫梁、吊帶及精軋螺紋鋼組成,用于懸掛模板,調(diào)整模板的標(biāo)高。
2.2.5 張拉操作平臺(tái),懸掛于主桁上,提供立模、扎筋、灌筑砼、張拉預(yù)應(yīng)力束及移動(dòng)掛籃的工作面。桁架、錨固、平衡系統(tǒng)、吊桿和縱橫梁等根據(jù)掛籃設(shè)計(jì)圖紙加工而成。
2.3 掛籃設(shè)計(jì)
為保證施工質(zhì)量,加快施工進(jìn)度,掛籃的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵,在設(shè)計(jì)中要求掛籃自重輕,結(jié)構(gòu)簡單,受力明確,移運(yùn)方便,并要求堅(jiān)固穩(wěn)定.變形小.便于錨固、拆裝,盡量利用現(xiàn)有構(gòu)件。
2.3.1 設(shè)計(jì)掛籃長度
設(shè)計(jì)掛籃長度應(yīng)按懸臂灌注最大的分段長度而定。掛籃的橫斷面布置則取決于橋梁的寬度和箱梁截面形式。當(dāng)橋梁橫截面為一個(gè)箱時(shí),全截面用一個(gè)掛籃施工即可。當(dāng)箱梁為多箱結(jié)構(gòu)時(shí),為了使掛籃的施工中有一定的靈活性,也可用多個(gè)掛籃分別施工。
2.3.2 掛籃的設(shè)計(jì)荷載
按計(jì)算的部件和施工階段不同. 采用不同結(jié)合,一般可以分為如下類別:(1)模板重量(包括側(cè)模、內(nèi)模、底模、端模等各部件).可先按平均重0.8-1.OkPa 計(jì),待模板尺寸確定后再進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算;(2)振動(dòng)器重及振動(dòng)力,主要是附著式振動(dòng)器,在進(jìn)行掛籃底模架設(shè)計(jì)時(shí),可假定模板梁上的振動(dòng)為振動(dòng)器自重的4 倍;(3)施工人群荷載可按2kPa 估算;(4)千斤頂、油泵重量;(5)最大節(jié)段混凝土重量。
2.3.3 掛籃的驗(yàn)算
掛籃應(yīng)驗(yàn)算空載走行狀態(tài)下的平衡穩(wěn)定.澆筑混凝土?xí)r的傾覆穩(wěn)定。由于掛籃系可移動(dòng)的模架,又屬高空作業(yè).所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有足夠的穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度安全系數(shù)。掛籃重量應(yīng)和設(shè)計(jì)操作施工階段驗(yàn)算中估計(jì)的重量相符,并應(yīng)將實(shí)際的掛籃重量和有關(guān)數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給主梁設(shè)計(jì)部門,以便進(jìn)行階段驗(yàn)算。
3、預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁懸澆施工工藝
3.1 上掛籃
上掛籃前,必須澆筑并張拉0、1 塊,對(duì)支座采取臨時(shí)固結(jié)措施。為減少梁段上的作業(yè),可根據(jù)起吊運(yùn)輸能力,將掛籃桿件在加工場拼裝成若干組件,再將掛籃組件吊至0、1 塊梁段上進(jìn)行組裝。在已澆筑的0、1 塊箱梁頂面進(jìn)行水平及中線測量,鋪設(shè)軌道,組裝掛籃,并將掛籃對(duì)稱行走就位、錨固。在底籃的兩側(cè),前后端及外模兩側(cè)面均設(shè)置固定平臺(tái),內(nèi)外模及箱梁前端設(shè)置懸吊工作臺(tái)。掛籃拼裝完后,應(yīng)驗(yàn)證掛籃的可靠性,消除其非彈性變形,測出掛籃在不同荷載下的實(shí)際變形量,以便在撓度控制中修正立模標(biāo)高。
3.2 模板校正與就位
底模支承在吊籃底的縱、橫梁上,外側(cè)模一般由外框架預(yù)先裝成整體,內(nèi)模板及框架因每一梁段均須修改高度,不宜做成整體。根據(jù)箱梁截面情況確定砼澆筑方法(一次澆筑或分次澆筑)。一次澆筑時(shí),應(yīng)在頂板中部留一窗口,使砼由窗口進(jìn)入箱內(nèi),分布到底模上。當(dāng)箱梁較高時(shí),應(yīng)用減速漏斗向下傳送砼。采用二次澆筑時(shí),先安裝底模、側(cè)模具及底板、側(cè)板的普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋,澆筑第一次砼后,再安裝內(nèi)模、頂板普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋。箱梁由根部至端部為二次拋物線,每澆筑一個(gè)梁段均須將底模提高一次,提高不多時(shí),可采用支墊底模的方法。經(jīng)幾次提高后,高差變大時(shí),用提升吊籃的方法提高底模。懸臂澆筑時(shí),一個(gè)梁段高度的偏差對(duì)全孔有很大影響,而且隨著梁段澆筑數(shù)量的增加而逐漸下垂,梁段越多,懸臂越長,下垂越多。
3.3 砼澆筑
用于懸澆箱梁的砼的標(biāo)號(hào)一般較高,必須認(rèn)真做好砼配合比設(shè)計(jì)。懸澆時(shí)必須對(duì)稱澆筑,重量偏差不超過設(shè)計(jì)要求,從前端開始逐步向后端澆筑,最后與已澆梁段連接。分次澆筑時(shí),第二次澆筑前,必須將首次砼的接觸面及上、下梁段的接觸面鑿毛并清洗干凈。底、肋板的砼振搗以附著式振搗器為主,插入式為輔;頂板、翼板砼的振搗以附著式振搗器為輔,插入式為主,輔以平板振搗器拖平。砼成型后,要適時(shí)覆蓋,灑水養(yǎng)生。
3.4 張拉和壓漿
張拉前,按規(guī)范要求校正千斤頂和油泵,對(duì)管道進(jìn)行清洗、穿束,準(zhǔn)備張拉工作平臺(tái)。砼達(dá)到設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度后,按照張拉程序分批、對(duì)稱進(jìn)行張拉。張拉完成后,進(jìn)行管道壓漿。
4、結(jié)束語
掛籃懸臂澆筑施工使用少量施工機(jī)具設(shè)備,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橋. 而且施工不受跨度限制,跨度越大,其經(jīng)濟(jì)效益越高,所以大跨度連續(xù)梁橋常采用掛籃懸澆施工。
參考文獻(xiàn):
[1] 田永祿.多風(fēng)條件下的大型掛籃施工技術(shù)[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2010(19)
[2] 竺林江.淺談某大橋掛籃設(shè)計(jì)與施工[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè). 2008(18)
[3] 鄧慶明.義源大橋掛籃安裝方案概述[J]. 廣東科技. 2012(03)
[4] 王任偉.懸灌連續(xù)梁跨越既有道路安全防護(hù)措施[J]. 中國市政工程. 2012(02)