摘要:懸臂掛籃技術作為橋梁工程的常用技術之一。橋梁工程中逐步推廣懸臂掛籃技術的應用,利用懸臂掛籃的施工技術,一方面保障橋梁施工的質量,另一方面確保橋梁施工的安全,且在橋梁施工應用中具備明顯的優(yōu)勢,其應用可增強施工的方便性。本文就談談橋梁工程中懸臂掛籃施工技術。
關鍵詞:橋梁工程;懸臂掛籃技術
前言
近年來,伴隨著改革開放的深入和國民經濟的發(fā)展,對基礎設施建設的投入逐年增加,其中橋梁的建設占有很大比重。許多高水平的橋梁施工技術得以快速發(fā)展和普遍應用,懸臂掛籃技術便是其中之一。鑒于其在橋梁施工中具有操作方便、施工速度快、成本低等優(yōu)點,因此,對懸臂掛籃技術在橋梁施工中的應用進行研究具有重要意義。
1"工程概況
某橋全長1116m,橋梁的結構形式為:4×32"m簡支梁+(54+3×76+58)m連續(xù)剛構+(120+2×156+120)m連續(xù)剛構+3×32m的簡支梁結構。橋梁的寬度為43m,分別為兩幅16.5m的橋面和10m的中央隔離帶。上部結構為連續(xù)剛構,橋墩采用雙薄板墩形式,邊墩為柱式墩,箱梁采用單箱單室,底寬8.0m,頂寬16.5m,按三向預應力設計。橋梁的基礎主要采用2m直徑的挖孔樁,部分墩樁的直徑為1.6m。箱梁采用C50混凝土,按三向預應力進行設計,縱向應力設置時,采用的錨具為OVM"15—27"型,鋼絞線為低松馳鋼絞線Rb"=860MPa,采用YGM型錨具。
2"懸臂掛籃技術簡介
懸臂掛籃中的掛籃是指橋梁施工中的懸臂灌注設備,它由主桁架、錨固系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)和張拉操作平臺組成,由一個可移動的模架,通過懸臂掛在懸臂梁上逐漸循環(huán),完成梁段的澆筑。桁架主要作用是承擔重力。內模和外模兩部分構成了模板系統(tǒng),滑梁支撐內模進行滑行,外模通過側模和底模進行工作。掛藍的走行系統(tǒng)一般使用軌道作為滑板,以電動卷揚機進行牽拉。目前,橋梁懸臂掛籃分為桁架式、斜拉式、滑動式等幾種,桁架式又可分為菱形桁架式、弓弦式等。另外,斜拉式又包括三角斜拉、滑動斜拉等。懸臂掛籃施工的主要特點是適用范圍廣泛,橋梁的梁底線形保持良好,施工工作效率高,施工誤差小。懸臂掛籃如圖1所示。
圖1""懸臂掛籃示意圖
3"懸臂掛籃的荷載設計
設計掛籃時,其長度主要是由懸臂灌注的最大分段長度決定,橋梁的寬度和箱梁的截面形式決定了掛籃的橫斷面布置形式。當橋梁的橫斷面只有一個箱時,用一個掛籃便可完成施工;若橋梁箱梁的截面為多箱時,為保證掛籃施工的靈活性也可以用多個掛籃同時進行施工。進行掛籃荷載設計時,先按照"0.8~1.0kPa"的均重計算模板重量,模板重量包括側模、內模、底模和端模等,確定了模板的尺寸之后,還需進行詳細的計算。模板各部件的重量、千斤頂、油泵、最大節(jié)混凝土重力、掛籃自重也應在確定模板尺寸后,對掛籃的荷載進行詳細的計算;掛籃底模架設計時,應當采用振動器自重的4倍作為掛籃底模架的振動力,而施工過程中的人工荷載應以"2kPa"進行計算。
本掛籃主要的受力結構為底模平臺前后下橫梁,其前后下橫梁具有較大的剛度。施工過程中,錨桿已經錨固在已澆筑的混凝土箱梁節(jié)段上,只需施加5~10t的預應力即可將錨桿拉緊。由于后下橫梁變形不大,可不布置測點。而對于撓度變化比較大的前下橫梁和縱梁,由于其是簡易梁,因此為了測量的方便,還應將剛性豎測桿布置在測點處,桿頭超出水箱的頂面適當高度,這樣的測點布置能夠較好地反映前橫梁和縱梁跨中的彈性變形。
4"掛籃的制作與吊裝
制作、加工和拼裝掛籃可以在施工現(xiàn)場進行,主承重架和模板在掛籃的懸澆施工過程中是最關鍵、最重要的受力結構,施工中必須特別重視,同時其制作加工過程均應按圖紙及施工規(guī)范進行操作。為了安全可靠地進行掛籃施工,需要對錨固精軋螺紋鋼吊桿進行試驗。墩頂拼裝掛籃之前應先施工完墩頂葉梁段。墩頂拼裝掛籃應按照設計要求的程序對稱地進行,或者利用有利地形在岸上先試拼裝再進行正式拼裝,拼裝前的準備工作要做到充分有序。掛籃安裝的基本流程見圖2。
圖2""掛籃安裝流程圖
在掛籃安裝之前,應系統(tǒng)地進行安全檢查,包括對施工設備,施工人員等仔細檢查。安裝時,按照安裝流程,進行壓重測試,測驗梁段的預拱度,保障操作平臺的安全,避免物品墜落,并進行封閉處理,做好安全防護工作,保護施工人員的安全。完成掛籃的安裝之后,還應進行全面檢查,保證施工安全和質量。
5"掛籃的預壓試驗
施工單位若采用新掛籃進行橋梁懸臂掛籃施工,那么在施工之前就應對主桁架等構件進行相應的預壓實驗。預壓試驗的目的主要是避免非彈性變形而引發(fā)的安全事故,保證施工人員的安全,從而保證橋梁的施工質量以及安全。除主桁架等構件的預壓試驗以外,在懸臂掛籃安裝完畢后,施工單位還應進行相應的荷載試驗。荷載試驗主要是為了測量出橋梁懸臂掛籃的承載力,通常情況下,施加于橋梁懸臂掛籃的荷載應該是最大節(jié)段重量的1.0~1.5倍。試驗操作人員在進行橋梁懸臂掛籃的荷載試驗時,應對掛籃的加載及變形情況做好詳盡的記錄,以確定合理的立模標高,保證箱梁線性。
6"鋼筋混凝土澆筑
懸臂掛籃施工是橋梁施工的重要環(huán)節(jié),而鋼筋混凝土的澆筑則是重要環(huán)節(jié)中的關鍵。加強對混凝土澆筑施工細節(jié)的控制有助于提高混凝土的澆筑質量。懸臂掛籃支撐力強,施工人員在操作臺上進行澆筑,具有運輸施工材料靈活便利,混凝土張拉方便的特點。在混凝土澆筑前,應做好鋼筋、錨頭和預埋件等材料的檢驗工作,確定好各種材料的安放位置后才能最終確定澆筑方案,方可澆筑鋼筋混凝土。澆筑一般采用泵送施工的方式,同時也應考慮溫度變化、運輸和澆筑速度對泵送的影響。在澆筑時,還應考慮施工現(xiàn)場的環(huán)境和溫度,實時控制與調節(jié)澆筑過程。同時為防止?jié)仓r管道上浮,應加強鋼筋網的連結。還要注意牽拉力的大小,防止漏漿和混凝土裂縫的出現(xiàn)?;炷翝仓て谝话阆拗圃?~10d,在規(guī)定工期內,要注意混凝土的保養(yǎng)。
7"懸臂掛籃施工的注意事項
在建設施工時,懸臂掛籃的安全及質量對橋梁整體工程具有關鍵作用。施工之前,施工單位應就施工環(huán)境和方案充分論證,假設可能出現(xiàn)的問題并研究討論出解決方案。管理人員還應加強對工程材料采購和使用環(huán)節(jié)的管理,確保選購的工程材料合格,避免因偽劣材料導致的工程質量問題。在施工過程中,監(jiān)管人員一旦發(fā)現(xiàn)問題,應組織相關人員立即采取措施,啟動應急預案進行處理。橋梁懸臂掛籃施工完畢之后,監(jiān)管人員還要進行安全與質量的檢測,經檢驗合格后的掛籃才能在橋梁工程建設中使用。施工單位只有提高掛籃施工的安全意識和質量意識,加強對懸臂掛籃施工的監(jiān)管力度,才能保障掛籃的施工質量,并使其在橋梁建設中發(fā)揮應有的作用。
8"結束語
掛籃是沿梁頂滑動或滾動的承重構架,在掛籃上可進行下一梁段的模板、鋼筋、預應力管道的安設、混凝土灌注和預應力張拉、混凝土灌漿等作業(yè)。針對某橋梁施工實例,對其采取懸臂掛籃施工工藝,系統(tǒng)地探討懸臂掛籃的具體實施過程,可為同行提供參考借鑒。
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