馬允棟
中交二航局第四工程有限公司
試論橋梁施工中掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)的應(yīng)用
馬允棟
中交二航局第四工程有限公司
本文簡(jiǎn)單概述了掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)的工作原理,結(jié)合北沿江高速裕溪河特大橋掛籃施工案例分析了橋梁施工中掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)的具體應(yīng)用,并提出了掛籃懸臂澆筑施工中控制要點(diǎn),以供參考。
橋梁工程施工;掛籃;懸臂澆筑
近年來(lái),橋梁建設(shè)的施工技術(shù)不斷的發(fā)展,施工的速度也日益加快,橋梁的質(zhì)量有了很大的改善,其中掛籃懸臂澆筑的施工技術(shù)的發(fā)展更是有效的推動(dòng)了我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。
掛籃懸臂施工是橋梁施工中一種比較重要的施工方法,它有著結(jié)構(gòu)輕巧、操作方便等優(yōu)勢(shì),因此能在一定程度上減少使用大型吊機(jī)的麻煩。在進(jìn)行實(shí)際的施工過(guò)程中采取掛籃懸臂澆筑施工技術(shù),可以就地段進(jìn)行懸臂作業(yè),完成一段橋梁的澆筑以后,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力固定鋪設(shè),然后再向前進(jìn)行掛籃的移動(dòng),完成下一個(gè)地段的澆筑工作。這種澆筑方式不僅施工更加的簡(jiǎn)便,同時(shí)也能有效提升施工的進(jìn)度。由于整個(gè)工作完成掛籃需要在懸臂上進(jìn)行,懸臂需要擔(dān)任操作平臺(tái),同時(shí)也是重要的承重結(jié)構(gòu),因此在進(jìn)行掛籃的設(shè)計(jì)過(guò)程中要求穩(wěn)定性和承重性更高,同時(shí)在運(yùn)行的過(guò)程中要足夠的輕巧,盡量減少重量,從而保證施工的穩(wěn)定性和安全性。
裕溪河特大橋主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋,橋梁跨徑布置為75+130+75m,主梁采用單箱三室大懸臂變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,箱梁在主塔處高度4.85m(梁底至中央分隔帶頂),跨中合攏段處高度3.45m(梁底至中央分隔帶頂),橋面橫坡2%由箱梁澆筑時(shí)形成。根據(jù)受力情況采用3向預(yù)應(yīng)力。以2號(hào)墩、3號(hào)墩為2個(gè)T構(gòu),橋梁?jiǎn)螒冶蹫?5段,分別為1#~15#節(jié)段,0#塊8m長(zhǎng),其他標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段梁長(zhǎng)為4m;邊跨現(xiàn)澆段為17#節(jié)段,長(zhǎng)度為9.0m;合龍段為16#節(jié)段,長(zhǎng)度為2m,其中0#、1#梁段采用支架現(xiàn)澆,16#梁段為合攏段,17#塊為邊跨支架現(xiàn)澆段,其余14對(duì)梁段采用對(duì)稱懸臂澆筑施工工藝。邊跨合攏段采用勁性骨架施工,中跨合攏采用掛籃吊架施工,先邊跨合攏后中跨合攏。施工時(shí)最大懸臂長(zhǎng)度64m,懸臂澆筑最大長(zhǎng)度4m,單T澆筑最大不平衡力控制在300kN以內(nèi)。
3.1 掛籃安裝
3.1.1 主桁架結(jié)構(gòu)拼裝。主桁架是掛籃的主要承重部分,縱向左右側(cè)各2道,軌道墊梁在前支點(diǎn)布置4道,其余位置墊梁和壓梁間距50公分交錯(cuò)布置,桁架長(zhǎng)度12m,高度4.5m。利用0號(hào)塊、1號(hào)塊頂面作為工作平臺(tái),水平拼裝主桁架,用塔吊分別把8片主桁架吊起安裝在軌道梁上,對(duì)中安放。
3.1.2 錨固系統(tǒng)安裝。主桁架兩側(cè)尾部上面安放錨固梁,通過(guò)錨固梁用6根φ32精軋螺紋鋼錨固,每根承受拉力40t,錨固梁用36a工字鋼對(duì)拼連接而成,長(zhǎng)度為2.2m,并采用臨時(shí)固定措施,安裝主桁架之間的連接件,保證四桁架片穩(wěn)定,并安裝壓輪器反扣直徑20cm,用45號(hào)鋼加工而成,每只掛籃4只壓輪器。
3.1.3 懸吊系統(tǒng)安裝
⑴前吊帶:主吊帶10根,采用120*40mm鋼板,長(zhǎng)度為12.0m,下端與底摸架縱梁連接,上端支承在主構(gòu)架上橫梁上,吊帶上的千斤頂為Q32,其起重量為32t。
⑵后吊筋:底模后吊筋采用φ32精軋螺紋鋼,長(zhǎng)度為2.5m。用2只Q32千斤頂及頂升梁支承在已澆好的梁段底板上,在預(yù)留孔處對(duì)底板加固。
3.1.4 掛籃行走系統(tǒng)安裝。軌道由20mm和10mm厚鋼板組焊而成,與豎向精軋螺紋鋼相連接。前后支座各4個(gè),前支座支承在軌道底面,沿承滑墊塊上滑行。在前塊體預(yù)埋2根Φ25鋼筋拉環(huán),用手動(dòng)葫蘆牽引向前移動(dòng)掛籃,并注意在左右兩側(cè)設(shè)置反向葫蘆同步放松,形成“前拉后?!?。
3.2 掛籃預(yù)壓方案
預(yù)壓荷載按最大懸澆梁段重量的1.3倍。預(yù)壓分5級(jí)加載:20%→40%→60%→80%→100%,卸載順序與加載順序相反;每次分級(jí)加載和卸載后,測(cè)量底籃前橫梁吊帶處的撓度,底籃橫梁和底板變形;主桁片上前橫梁吊帶處的撓度。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出掛籃施工撓度。
3.3 鋼筋混凝土澆筑過(guò)程分析
掛籃施工的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)材料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)并報(bào)監(jiān)理審批,審批合格后方可進(jìn)行混凝土澆筑施工。
混凝土澆筑前必須進(jìn)行檢查,檢查人員應(yīng)高度負(fù)責(zé)?;炷劣蓴嚢枵炯袛嚢?,采用3臺(tái)罐車進(jìn)行混凝土運(yùn)輸?shù)綕仓F(xiàn)場(chǎng),然后通過(guò)地泵輸送入模,地泵管頭設(shè)置為三通,以加快兩端塊體對(duì)稱澆筑的速度,提高施工質(zhì)量。
混凝土澆筑順序?yàn)椋喊聪鹊装搴蟾拱?、最后澆筑頂板的順序進(jìn)行,澆筑底板時(shí)從中間向兩側(cè)對(duì)稱澆筑,澆筑頂板從兩側(cè)向中間進(jìn)行,縱向筋位置及腹板位置盡可能后澆,防止中間出現(xiàn)負(fù)彎矩將混凝土拉裂。
混凝土下料、振搗:振搗人員必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)后才能上崗,做到定人、定位、定責(zé)任,分工明確,尤其是鋼筋密集部位、端模、倒角及新舊混凝土連接部位指定專人進(jìn)行振搗,操作人員要固定,每次混凝土澆筑前應(yīng)根據(jù)其責(zé)任表填寫(xiě)人員名單,并做好相應(yīng)的二次交底工作。
施工時(shí)混凝土分層澆筑,并在澆筑底板時(shí)采用送料管,確保澆筑過(guò)程中布料均勻,從而保證混凝土的色差。
4.1 控制結(jié)構(gòu)的撓度
在橋梁工程實(shí)際施工過(guò)程中,如何采取有效措施,加強(qiáng)懸臂掛籃線性控制至關(guān)重要,確定懸臂澆筑段前端標(biāo)高時(shí)應(yīng)考慮:掛籃前端的垂直變形、預(yù)拱度設(shè)置、施工中已澆段的實(shí)際標(biāo)高、溫度影響等等。為了確保橋梁工程建設(shè)質(zhì)量,施工人員需要明確撓度的概念,優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)線形特征。
4.2 控制壓漿與預(yù)應(yīng)力張拉
在懸臂掛籃混凝土澆筑實(shí)際應(yīng)用中,為了保證施工質(zhì)量,必須對(duì)混凝土壓漿以及預(yù)應(yīng)力張拉情況進(jìn)行有效控制,確保壓漿飽滿度?;炷涟韬蛯?duì)于混凝土澆筑會(huì)產(chǎn)生較大影響,對(duì)此,施工人員應(yīng)該充分結(jié)合橋梁工程施工實(shí)際需要,進(jìn)行多次試驗(yàn),確定科學(xué)配合比。
4.3 合理設(shè)計(jì)掛籃結(jié)構(gòu)
懸臂掛籃設(shè)計(jì)方案對(duì)于工程的順利進(jìn)行會(huì)產(chǎn)生較大影響,因此,在橋梁工程施工開(kāi)始前,技術(shù)人員必須對(duì)掛籃結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),組織專家對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行論證,并報(bào)監(jiān)理審批,確保掛籃剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性符合工程設(shè)計(jì)規(guī)范。在進(jìn)行掛籃荷載試驗(yàn)中,必須將荷載控制在一定范圍內(nèi)。
總而言之,在橋梁建設(shè)中采取掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)有著諸多的優(yōu)勢(shì)。一方面施工更加方便,另一方面對(duì)工程的建設(shè)質(zhì)量提升也具有積極的意義。
[1]梁有德.試論掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用[J].決策與信息,2015(5):188.
[2]王琦.掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用研究[J].江西建材,2014(23):180-181.