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【摘 要】随着公路建设的快速发展,桥梁在公路建设中所占的比重也是越来越大。桥梁挂篮施工作为悬臂浇筑法施工中的一种主要施工方法,所用施工机具设备少、支架少,且不受跨度限制等优势,被广泛的应用在大跨度连续桥梁中。本文主要对连续梁挂篮的施工技术进行分析探讨。
【关键词】桥梁;挂篮;施工技术;应用
前言
在桥梁工程建设中,悬臂挂篮技术已经比较成熟,挂篮施工是悬臂浇筑法施工中的一种主要施工方法,它不需要架设支架,不使用大型吊机。与其他方法相比,具有结构轻、拼制简单方便和无压重等优点。确保了高精度、高质量安装,使得全部安装精度均满足设计要求,节约了人力、物力、财力,创造了较好的经济效益。
一、挂篮施工特点
(1)新浇筑梁段混凝土重量通过斜拉带、斜拉梁等作用在已成梁段上,因而结构受力合理、明确,安全可靠。对于倾覆稳定性的解决,采用箱梁竖向预应力筋解决,减少了配重,减轻了挂篮的重量,挂篮一次浇筑长度可达8m,大大加快了施工进度。
(2)走行安全、可靠,可通过液压驱动、整体走行一次到位的方式,使得走行安全、可靠,自动化程度高;
(3)主导梁、前横梁等主要受力构件全部由型钢制作,单件构件轻,有利于挂篮转移和组装,施工进度大大加快;
(4)挂篮承载力大,刚度好,有利于保证箱梁混凝土的施工质量。
(5)将挂篮的主体置于斜拉桥主梁的下面,利用后行走系统反顶主梁底部来省去所有的压重。挂篮采用小起小落工艺,操作简便,安全可靠。
二、常用挂篮的结构组成
挂篮一般包括:主梁桁架、悬吊系统、锚固系统、行走系统、模板系统、上下横梁、承重系统、横向联接系等八部分组成。主梁桁架是主要受力部位,一般为两片形式,也有多片。锚固系统:提供向下反力。对前支点产后下弯矩,平衡挂篮前端所有重量。有配压重形式,目前多采用锚同于梁体竖向预应力筋上。上下横梁包括前上横梁、后上横梁、前下横梁、后下横梁:模板系统包括底模、侧模和内模;承重系统实质包括前后下模梁和纵梁及底模;横向联接系是联接各主桁架之间的横向联接,保证整体稳定,有水平联接和竖向联接;行走系统包括滑道、反力后锚支架或滑座;悬吊系统包括吊杆、连接器、钢镫、销子等。
三、挂篮技术的应用条件及优点
1、应用前提条件
挂篮施工不是在任何情况下都通用的桥梁工程的施工技术,它必须满足以下前提条件才能实施:①大跨度、大型化的桥梁施工。因为挂篮施工在小型桥梁工程中会影响工期而增加额外的费用,而且没有必要使用挂篮设备就能很好地完成桥梁工程。②不能断航的河流。在遇到河流时,桥梁工程无法进行河流的拦截或断航要求,此时,应用挂篮施工技术可以有效解决施工困难。③跨越繁忙的公路和铁路。遇到繁忙的公路和铁路路段,在进行桥梁工程的施工时不允许隔断交通的情况下,为了施工安全和施工质量,必须采用挂篮施工技术。④跨越深谷下面,搭支架非常困难或无法搭支架,采用挂篮施工比较方便。以上条件铁路桥梁工程在施工时,用普通施工技术很难达到要求,所以,选择挂篮施工技术符合实际情况,而且经济实用。
2、优点
①液压驱动整体走行一次到位,在自动化的基础上大大提高安全系数。②新浇筑梁段混凝土重量通过斜拉梁或斜拉带等作用在已成梁段上,结构受力科学,稳定牢靠。应用箱梁竖向预应力筋解决倾覆稳定性问题,挂篮配重减轻。③采用型钢制备梁体等重要受力构件,重量轻,便于拼装和转移,在一定程度上保证了挂篮施工进度。④挂篮具有较强的刚度,结构承载力满足施工要求,能够保证混凝土施工质量。
四、挂篮施工技术
1、前期准备
挂篮是实施悬臂灌注施工的主要设备。它是一个能够沿轨道行走的活动模架.并悬臂挂在已完成悬臂施工的悬臂梁段上,用以进行下一梁段施工,如此循环直至梁段浇筑完成。挂篮设置除应保证强度安全可靠外,还应满足变形小,行走方便、锚固、装拆容易、重量轻以及各项施工作业的操作要求.并有安全防护措施。
2、挂篮设计
设计挂篮长度应按悬臂灌注最大的分段长度而定。挂篮的横断面布置则取决于桥梁的宽度和箱梁截面形式。当桥梁横截面为一个箱时,全截面用一个挂篮施工即可。当箱梁为多箱结构时,为了使挂篮的施工中有一定的灵活性,也可用多个挂篮分别施工。
挂篮设计荷载按计算的部件和施工阶段不同。采用不同结合,一般可以分为如下类别:
1)模板重量(包括侧模、内模、底模、端模等各部件).可先按平均重0.8-1.OkPa计,待模板尺寸确定后再进行详细计算;
2)振动器重及振动力,主要是附着式振动器,在进行挂篮底模架设计时,可假定模板梁上的振动为振动器自重的4倍;
3)施工人群荷載可按2kPa估算;
4)千斤顶、油泵重量;
5)最大节段混凝土重量。
挂篮应验算空载走行状态下的平衡稳定.浇筑混凝土时的倾覆稳定。由于挂篮系可移动的模架,又属高空作业.所以在设计时必须保证有足够的稳定性、刚度和强度安全系数。挂篮重量应和设计操作施工阶段验算中估计的重量相符,并应将实际的挂篮重量和有关数据及时反馈给主梁设计部门,以便进行阶段验算。
3、现场拼装
1)找平铺枕。待1#梁段张拉完毕后,用1∶2水泥砂浆找平梁顶面铺枕部位(包括0#梁段)。
2)铺设钢枕,前支座处铺3根,钢枕间距不大于50cm。
3)安装轨道。从0#段中心向两侧安装2.5m长钢轨各2根,轨道穿入竖向预应力筋,找平轨道顶面,轨道中心距无误后,用螺母把轨道锁定。
4)安装前后支座。先从轨道前端穿入后支座,后支座就位后安放前支座。安放前支座前,在相应轨道顶面铺δ1mm不锈钢板,不锈钢上置放一块四氟乙烯滑板(300mm×500mm),然后安放前支座。 5)吊装主构架。主构架分片吊装,放至前后支座上并旋紧连接螺栓。为了防止倾倒,用脚手架临时支撑。
6)安装主构架之间的连接系。
7)用长螺杆和扁担梁将主构架后端锚固在已成梁段上,前支座处用扁担梁将主构架下弦杆与轨道固定。
8)吊装前上横梁。吊装前上横梁前,在主构梁前端安放作业平台。前上横梁上的4个千斤顶、上下垫梁及2根钢吊带一起组装好后,整体起吊安装。
9)安装后吊带。在1#梁段底板预留孔内安装后吊带,先安放垫块、千斤顶和上垫梁,后吊带从底板穿出,以便与底模架连接。
10)吊装底模架及底模板。吊装底模架前,拆除1#梁段底部部分支架,以便底模架后部能吊在1#段底部,前端与前吊带用销子连接,如起重能力不足,可先吊装底模架,再铺装底模板。
11)吊装内模架走行梁,安装后吊杆,前吊采用钢绳和倒链。
12)安装外侧模板。外侧模首先用于1#梁段施工,在进行上述拼装程序之前,应将外模走行梁放至外模竖框架上,后端插入后吊架(0#段顶板上预留孔,把后吊架安放好)。两走行梁前端用倒链和钢丝绳吊在前上横梁上。用倒链将外侧模拖至2#梁段,在1#段中部两侧安装外侧模走行梁后吊架,解除0#段上的后吊架。每个后吊点应预留2个孔,间距约15cm。
13)调整立模标高。以挂篮弹性及非弹性变形与设计立模标高之和作为2#段的立模标高。
总结:挂篮施工是桥梁施工的重要组成部分,其已成为当代大跨度施工工程中必不可少的施工工艺。虽然对它的使用大大提高了施工的效率,节约了施工中所耗费的各项资源,但必须要确保施工的规范性和正确性,才能对整个施工进行有效控制,确保施工技术的安全,并不断优化施工工艺,提高挂篮的施工技术水平,才能使挂篮能更好的发挥作用。
参考文献:
[1]竺林江.浅谈某大桥挂篮设计与施工[J].中国高新技术企业.2008(18)
[2]王有才.橋梁施工工程中悬臂挂篮技术的应用探讨[J].科技信息,2010(9):30.
[3]徐会超.桥梁挂篮悬臂浇筑法施工技术分析[J].中国高新技术企业,2010(1).
[4]陆泽平.挂篮技术施工的要点[J].福建建材.2010(1)
[5]陆丽香,陶严亮,李远涛.浅谈桥梁工程中的挂篮施工[J].科技信息,2009.(09).
【关键词】桥梁;挂篮;施工技术;应用
前言
在桥梁工程建设中,悬臂挂篮技术已经比较成熟,挂篮施工是悬臂浇筑法施工中的一种主要施工方法,它不需要架设支架,不使用大型吊机。与其他方法相比,具有结构轻、拼制简单方便和无压重等优点。确保了高精度、高质量安装,使得全部安装精度均满足设计要求,节约了人力、物力、财力,创造了较好的经济效益。
一、挂篮施工特点
(1)新浇筑梁段混凝土重量通过斜拉带、斜拉梁等作用在已成梁段上,因而结构受力合理、明确,安全可靠。对于倾覆稳定性的解决,采用箱梁竖向预应力筋解决,减少了配重,减轻了挂篮的重量,挂篮一次浇筑长度可达8m,大大加快了施工进度。
(2)走行安全、可靠,可通过液压驱动、整体走行一次到位的方式,使得走行安全、可靠,自动化程度高;
(3)主导梁、前横梁等主要受力构件全部由型钢制作,单件构件轻,有利于挂篮转移和组装,施工进度大大加快;
(4)挂篮承载力大,刚度好,有利于保证箱梁混凝土的施工质量。
(5)将挂篮的主体置于斜拉桥主梁的下面,利用后行走系统反顶主梁底部来省去所有的压重。挂篮采用小起小落工艺,操作简便,安全可靠。
二、常用挂篮的结构组成
挂篮一般包括:主梁桁架、悬吊系统、锚固系统、行走系统、模板系统、上下横梁、承重系统、横向联接系等八部分组成。主梁桁架是主要受力部位,一般为两片形式,也有多片。锚固系统:提供向下反力。对前支点产后下弯矩,平衡挂篮前端所有重量。有配压重形式,目前多采用锚同于梁体竖向预应力筋上。上下横梁包括前上横梁、后上横梁、前下横梁、后下横梁:模板系统包括底模、侧模和内模;承重系统实质包括前后下模梁和纵梁及底模;横向联接系是联接各主桁架之间的横向联接,保证整体稳定,有水平联接和竖向联接;行走系统包括滑道、反力后锚支架或滑座;悬吊系统包括吊杆、连接器、钢镫、销子等。
三、挂篮技术的应用条件及优点
1、应用前提条件
挂篮施工不是在任何情况下都通用的桥梁工程的施工技术,它必须满足以下前提条件才能实施:①大跨度、大型化的桥梁施工。因为挂篮施工在小型桥梁工程中会影响工期而增加额外的费用,而且没有必要使用挂篮设备就能很好地完成桥梁工程。②不能断航的河流。在遇到河流时,桥梁工程无法进行河流的拦截或断航要求,此时,应用挂篮施工技术可以有效解决施工困难。③跨越繁忙的公路和铁路。遇到繁忙的公路和铁路路段,在进行桥梁工程的施工时不允许隔断交通的情况下,为了施工安全和施工质量,必须采用挂篮施工技术。④跨越深谷下面,搭支架非常困难或无法搭支架,采用挂篮施工比较方便。以上条件铁路桥梁工程在施工时,用普通施工技术很难达到要求,所以,选择挂篮施工技术符合实际情况,而且经济实用。
2、优点
①液压驱动整体走行一次到位,在自动化的基础上大大提高安全系数。②新浇筑梁段混凝土重量通过斜拉梁或斜拉带等作用在已成梁段上,结构受力科学,稳定牢靠。应用箱梁竖向预应力筋解决倾覆稳定性问题,挂篮配重减轻。③采用型钢制备梁体等重要受力构件,重量轻,便于拼装和转移,在一定程度上保证了挂篮施工进度。④挂篮具有较强的刚度,结构承载力满足施工要求,能够保证混凝土施工质量。
四、挂篮施工技术
1、前期准备
挂篮是实施悬臂灌注施工的主要设备。它是一个能够沿轨道行走的活动模架.并悬臂挂在已完成悬臂施工的悬臂梁段上,用以进行下一梁段施工,如此循环直至梁段浇筑完成。挂篮设置除应保证强度安全可靠外,还应满足变形小,行走方便、锚固、装拆容易、重量轻以及各项施工作业的操作要求.并有安全防护措施。
2、挂篮设计
设计挂篮长度应按悬臂灌注最大的分段长度而定。挂篮的横断面布置则取决于桥梁的宽度和箱梁截面形式。当桥梁横截面为一个箱时,全截面用一个挂篮施工即可。当箱梁为多箱结构时,为了使挂篮的施工中有一定的灵活性,也可用多个挂篮分别施工。
挂篮设计荷载按计算的部件和施工阶段不同。采用不同结合,一般可以分为如下类别:
1)模板重量(包括侧模、内模、底模、端模等各部件).可先按平均重0.8-1.OkPa计,待模板尺寸确定后再进行详细计算;
2)振动器重及振动力,主要是附着式振动器,在进行挂篮底模架设计时,可假定模板梁上的振动为振动器自重的4倍;
3)施工人群荷載可按2kPa估算;
4)千斤顶、油泵重量;
5)最大节段混凝土重量。
挂篮应验算空载走行状态下的平衡稳定.浇筑混凝土时的倾覆稳定。由于挂篮系可移动的模架,又属高空作业.所以在设计时必须保证有足够的稳定性、刚度和强度安全系数。挂篮重量应和设计操作施工阶段验算中估计的重量相符,并应将实际的挂篮重量和有关数据及时反馈给主梁设计部门,以便进行阶段验算。
3、现场拼装
1)找平铺枕。待1#梁段张拉完毕后,用1∶2水泥砂浆找平梁顶面铺枕部位(包括0#梁段)。
2)铺设钢枕,前支座处铺3根,钢枕间距不大于50cm。
3)安装轨道。从0#段中心向两侧安装2.5m长钢轨各2根,轨道穿入竖向预应力筋,找平轨道顶面,轨道中心距无误后,用螺母把轨道锁定。
4)安装前后支座。先从轨道前端穿入后支座,后支座就位后安放前支座。安放前支座前,在相应轨道顶面铺δ1mm不锈钢板,不锈钢上置放一块四氟乙烯滑板(300mm×500mm),然后安放前支座。 5)吊装主构架。主构架分片吊装,放至前后支座上并旋紧连接螺栓。为了防止倾倒,用脚手架临时支撑。
6)安装主构架之间的连接系。
7)用长螺杆和扁担梁将主构架后端锚固在已成梁段上,前支座处用扁担梁将主构架下弦杆与轨道固定。
8)吊装前上横梁。吊装前上横梁前,在主构梁前端安放作业平台。前上横梁上的4个千斤顶、上下垫梁及2根钢吊带一起组装好后,整体起吊安装。
9)安装后吊带。在1#梁段底板预留孔内安装后吊带,先安放垫块、千斤顶和上垫梁,后吊带从底板穿出,以便与底模架连接。
10)吊装底模架及底模板。吊装底模架前,拆除1#梁段底部部分支架,以便底模架后部能吊在1#段底部,前端与前吊带用销子连接,如起重能力不足,可先吊装底模架,再铺装底模板。
11)吊装内模架走行梁,安装后吊杆,前吊采用钢绳和倒链。
12)安装外侧模板。外侧模首先用于1#梁段施工,在进行上述拼装程序之前,应将外模走行梁放至外模竖框架上,后端插入后吊架(0#段顶板上预留孔,把后吊架安放好)。两走行梁前端用倒链和钢丝绳吊在前上横梁上。用倒链将外侧模拖至2#梁段,在1#段中部两侧安装外侧模走行梁后吊架,解除0#段上的后吊架。每个后吊点应预留2个孔,间距约15cm。
13)调整立模标高。以挂篮弹性及非弹性变形与设计立模标高之和作为2#段的立模标高。
总结:挂篮施工是桥梁施工的重要组成部分,其已成为当代大跨度施工工程中必不可少的施工工艺。虽然对它的使用大大提高了施工的效率,节约了施工中所耗费的各项资源,但必须要确保施工的规范性和正确性,才能对整个施工进行有效控制,确保施工技术的安全,并不断优化施工工艺,提高挂篮的施工技术水平,才能使挂篮能更好的发挥作用。
参考文献:
[1]竺林江.浅谈某大桥挂篮设计与施工[J].中国高新技术企业.2008(18)
[2]王有才.橋梁施工工程中悬臂挂篮技术的应用探讨[J].科技信息,2010(9):30.
[3]徐会超.桥梁挂篮悬臂浇筑法施工技术分析[J].中国高新技术企业,2010(1).
[4]陆泽平.挂篮技术施工的要点[J].福建建材.2010(1)
[5]陆丽香,陶严亮,李远涛.浅谈桥梁工程中的挂篮施工[J].科技信息,2009.(09).