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摘要:现浇连续刚构体系桥多采用悬臂法挂篮施工,挂篮施工在整个施工过程中地位非常重要,其施工质量是保证工程质量和人员安全的关键。文章以某大桥为例,探讨了施工过程中,挂篮施工的要点及控制过程。
关键词:挂篮;施工;控制
1工程概况
某高速公路桥主桥为5跨(46.8m+3×60m+46.8m)预应力钢筋混凝土连续箱梁,其中该桥的引桥为3×32.7m和4×32.7m预应力钢筋混凝土连续箱梁,全桥宽26.5m。经施工组织方案比选,该桥采用挂篮施工法进行施工。
2.挂篮的设计
2.1挂篮的结构
该桥的挂篮主要由承重系统、底模系统、吊挂系统、限位系统及侧模系统等五个系统组成。结合该桥本身的特点,经过研究决定采用悬浇法进行施工,其中对于挂篮,决定采用上部主桁架为分离式、下部底侧模板为整体式的构造形式。挂篮设置两根外导梁,来承受翼缘及部分外腹板的重量。挂篮整体结构为菱形,每个挂篮的主桁架分为2组,主桁间距由外到内分别为5.6、5.3、2.0米。底模平台、外侧模及排架前端分别吊挂在前上横梁上,外侧模及其排架后端吊挂在已浇注箱梁翼缘板上。
2.2挂篮的组成
挂篮采用主桁架与底篮不分体移动结构形式,从而可以保证在挂篮行走的过程中,保证结构的稳定。挂篮本身的重量大约为48t,采用2根[36a号槽钢(2组对扣)作挂水平杆、上水平杆、立杆、前斜杆、后斜杆,挂篮的每个滑轨都是用2根32a的工字钢所组成,其长度为3m+4m,随着挂篮前移的过程,逐渐拼接移动,前横梁采用2根45a工字钢组成,底模前后托梁用2根36a槽钢组拼,内外滑梁采用32a工字钢组成,中纵梁18根、边纵梁2根均为32a工字钢,底模采用8mm钢板。侧模为6mm钢板与8号、10号槽钢组成,100的角钢与夹板组成主桁横梁,翼板模板為6mm钢板与8号、10号槽钢与16a工字钢组成。各构件通过补强板、垫板、销板、加强板、螺栓、托板、连接板等组成整体。挂篮由主桁系、外模系、底模系、内模系、底锚系、前吊系、走行系与施工平台组成。
3制作及安装
3.1挂篮制作
挂篮的制作,是根据挂篮的要求,选择具有相应资质的厂家进行制作的。制作过程中,必须保证挂篮的各个构件的结构尺寸、材质等必须与设计一致,制作完成后要进行检查,严禁随意采用其他材料替代。挂篮加工完成后主要构件必须做焊缝超声波检查,然后进行拼装,经过全面的检查,没有什么问题后,才能进行使用。
3.2安装
挂篮安装过程中,首先将滑道位置利用钢枕调平,然后根据设计的要求,将滑道安装就位,利用锚固筋锚固牢靠。紧接着把前滑板与后钩板安装于滑道上,然后再进行主析片及连接杆件的安装。等到梁面以上的结构都安排完成之后,再接着进行挂篮底模板系统与侧模系统的安装,对于内模板系统的安装,要等到钢筋安装完成后再进行。挂篮安装完成后必须认真检查是否锚固牢靠,悬吊系统各个锚固件是否稳固,如果发现有质量问题,应当及时排除。
4使用前的试验
在挂篮拼装完毕后,应当对挂篮进行加载实验,以检验挂篮的承载能力和了解挂篮的施工挠度是否满足施工要求。加载后,对挂篮进行如下观测:
(1)在挂篮主桁架、底模、前后横梁、翼板边等处布设20个观测点。
(2)对挂篮进行加载。
(3)在加载过程中及时进行观测,并对挂篮进行检查,如发现问题应立即停止加载,进行处理。
(4)对观测数据进行分析,得出挂篮施工挠度。
本工程中,挂篮的最终试验结果为:挂篮的弹性变形值为9mm,非弹性变形值为2mm。挂篮的刚度较大,变形与承重主桁设计的最大变形Dmax=89674mm基本一致。
5施工过程的控制
5.1钢筋、预应力管道安装
钢筋、预应力管道安装应当在底模及侧模安装并调试结束后进行,首先应当进行的是底、腹板普通钢筋以及预应力管道的设置,然后再安装内模,燕进行绑扎顶板钢筋及预应力管道的设置。钢筋是在场内加工成型的,然后经吊车运上施工平台,等到底板钢筋安装结束后,再开始绑扎肋板钢筋骨架,骨架扎好后穿波纹管。对于波纹管,应当按照设计长度进行现场加工,然后再按设计坐标严格定位,保证线型顺适,位置准确,接头密合。
5.2混凝土浇注
以于合拢段混凝土浇注,应当选在施工当天,温度度低的时候进行,在进行混凝土浇注的同时,等量地卸出配重水箱中的水,以保证结构的稳定。本工程中,对于跨中合拢段混凝土,经研究决定选用的是早强、高强以及微膨胀的混凝土,从而可以有效缩短合拢段预应力的张拉的等待时间。施工过程中,根据施工当天的天气情况,适时调整洒水率,从而防止混凝土消化过程中,产生温缩裂缝,保证跨中合拢段的施工质量。
5.3预应力张拉
张拉过程中,所使用的器具,都应当满足规范要求,并配套使用,同时还应当在使用前进行校验,在使用过程中,还应当根据实际使用效果以及使用过程中的具体情况,进行定期校验,以确保施工质量。对于钢绞线等原材料,在使用前应当按照规范的规定,进行检测,以保证原材料满足规范的要求。施工过程中,根据实测弹模,计算理论伸长量。待同条件养护的试块强度达到设计强度的90%,且龄期不少于7天方可张拉。张拉过程应当严格按照设计要求,张拉时千斤顶的作用线必须与预应力轴线重合。做到孔道、锚板与千斤顶三对中,减少孔道摩擦损失。按照纵向、竖向、横向的先后顺序,对预应力束进行张拉、压浆和封锚跨中底板纵向预应力束。
5.4挂篮前移
预应力张拉压浆完成后,进行挂篮前移。前移过程中,首先将挂篮后中吊带拆除,放松边吊带及前吊带,从而使挂篮下落一定高度,然后对底板、腹板、翼板等部位进行检查,以确保挂篮在行走过程中没有障碍。挂篮前移利用倒链牵引,上、下游要保持同步,两悬臂挂篮要基本上对称前移。挂篮走道安放位置要准确,接头处要平齐无台阶,走道与竖向筋锚固。挂篮走行到位后,尽快将后锚锚固好,利用边吊带将挂篮提升,中吊带将挂篮收紧,调整底模位置及标高,安装外侧模。走行过程中要注意挂篮中线及走道方向的观测,发现偏位后及时纠正,确保挂篮到位时轴线偏移值不超过10mm。
6注意事项
1)挂篮每次悬浇前,应当对整个挂篮,进行详细检查,一旦发现问题及时排除。此外,尚须收紧一次吊杆,将所有起顶后的吊杆限位螺栓拧紧,千斤顶空隙用硬质垫块垫平,进行双保险。
2)走行过程中,轨道的铺设非常重要,横向轨道间距必须严格保证,误差不得大于5mm;
3)挂篮后,吊杆下端或扁担底面用铁楔块垫平,上端横梁上用千斤顶调整,安装时要有人下到箱内同时操作。必须做到严格细心检查,确保锚固绝对可靠。
4)主构架的底座下用水泥砂浆进行标高抄平,混凝土浇注工况下两前支点之间的标高差在沉降后不得大于5mm;
5)挂蓝移动速度控制在1.5m/h以内,移动时左右晃动距离不能大于1cm。
6)施工中应加强观测标高、轴线及挠度等。并分项作好详细记录,每段箱梁施工后,要整理出挠度曲线。灌筑前底模架的后吊杆一定要用千斤顶张紧,且各处要均匀,以防承重后和已成梁段产生错台;
7)挂篮在拖拉前移之前,须清除上、下滑道表面的杂物,涂上黄油,以减少滑动阻力。为了两侧移动平稳,可在下滑道所在桥面上划每100mm一格的等分线,让挂篮等距离同步滑行,两桁架滑行相差不超过100mm。
7结束语
该桥在施工中各项指标均符合设计要求,且菱形挂篮自重较轻,在该桥施工中的利用系数达到了3.0,在加工、拼装、运输、移动、拆除等方面较省力,采用挂篮法进行施工,大大缩短了工期,取得了较好的经济效益。
参考文献
[1]《桥梁工程》,姚玲森主编.人民交通出版社,1997.5出版.
[2]周瑞泽.预应力连续箱梁悬臂浇筑施工技术[J].铁道标准设计,2007(8):69270.
[3]《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);
关键词:挂篮;施工;控制
1工程概况
某高速公路桥主桥为5跨(46.8m+3×60m+46.8m)预应力钢筋混凝土连续箱梁,其中该桥的引桥为3×32.7m和4×32.7m预应力钢筋混凝土连续箱梁,全桥宽26.5m。经施工组织方案比选,该桥采用挂篮施工法进行施工。
2.挂篮的设计
2.1挂篮的结构
该桥的挂篮主要由承重系统、底模系统、吊挂系统、限位系统及侧模系统等五个系统组成。结合该桥本身的特点,经过研究决定采用悬浇法进行施工,其中对于挂篮,决定采用上部主桁架为分离式、下部底侧模板为整体式的构造形式。挂篮设置两根外导梁,来承受翼缘及部分外腹板的重量。挂篮整体结构为菱形,每个挂篮的主桁架分为2组,主桁间距由外到内分别为5.6、5.3、2.0米。底模平台、外侧模及排架前端分别吊挂在前上横梁上,外侧模及其排架后端吊挂在已浇注箱梁翼缘板上。
2.2挂篮的组成
挂篮采用主桁架与底篮不分体移动结构形式,从而可以保证在挂篮行走的过程中,保证结构的稳定。挂篮本身的重量大约为48t,采用2根[36a号槽钢(2组对扣)作挂水平杆、上水平杆、立杆、前斜杆、后斜杆,挂篮的每个滑轨都是用2根32a的工字钢所组成,其长度为3m+4m,随着挂篮前移的过程,逐渐拼接移动,前横梁采用2根45a工字钢组成,底模前后托梁用2根36a槽钢组拼,内外滑梁采用32a工字钢组成,中纵梁18根、边纵梁2根均为32a工字钢,底模采用8mm钢板。侧模为6mm钢板与8号、10号槽钢组成,100的角钢与夹板组成主桁横梁,翼板模板為6mm钢板与8号、10号槽钢与16a工字钢组成。各构件通过补强板、垫板、销板、加强板、螺栓、托板、连接板等组成整体。挂篮由主桁系、外模系、底模系、内模系、底锚系、前吊系、走行系与施工平台组成。
3制作及安装
3.1挂篮制作
挂篮的制作,是根据挂篮的要求,选择具有相应资质的厂家进行制作的。制作过程中,必须保证挂篮的各个构件的结构尺寸、材质等必须与设计一致,制作完成后要进行检查,严禁随意采用其他材料替代。挂篮加工完成后主要构件必须做焊缝超声波检查,然后进行拼装,经过全面的检查,没有什么问题后,才能进行使用。
3.2安装
挂篮安装过程中,首先将滑道位置利用钢枕调平,然后根据设计的要求,将滑道安装就位,利用锚固筋锚固牢靠。紧接着把前滑板与后钩板安装于滑道上,然后再进行主析片及连接杆件的安装。等到梁面以上的结构都安排完成之后,再接着进行挂篮底模板系统与侧模系统的安装,对于内模板系统的安装,要等到钢筋安装完成后再进行。挂篮安装完成后必须认真检查是否锚固牢靠,悬吊系统各个锚固件是否稳固,如果发现有质量问题,应当及时排除。
4使用前的试验
在挂篮拼装完毕后,应当对挂篮进行加载实验,以检验挂篮的承载能力和了解挂篮的施工挠度是否满足施工要求。加载后,对挂篮进行如下观测:
(1)在挂篮主桁架、底模、前后横梁、翼板边等处布设20个观测点。
(2)对挂篮进行加载。
(3)在加载过程中及时进行观测,并对挂篮进行检查,如发现问题应立即停止加载,进行处理。
(4)对观测数据进行分析,得出挂篮施工挠度。
本工程中,挂篮的最终试验结果为:挂篮的弹性变形值为9mm,非弹性变形值为2mm。挂篮的刚度较大,变形与承重主桁设计的最大变形Dmax=89674mm基本一致。
5施工过程的控制
5.1钢筋、预应力管道安装
钢筋、预应力管道安装应当在底模及侧模安装并调试结束后进行,首先应当进行的是底、腹板普通钢筋以及预应力管道的设置,然后再安装内模,燕进行绑扎顶板钢筋及预应力管道的设置。钢筋是在场内加工成型的,然后经吊车运上施工平台,等到底板钢筋安装结束后,再开始绑扎肋板钢筋骨架,骨架扎好后穿波纹管。对于波纹管,应当按照设计长度进行现场加工,然后再按设计坐标严格定位,保证线型顺适,位置准确,接头密合。
5.2混凝土浇注
以于合拢段混凝土浇注,应当选在施工当天,温度度低的时候进行,在进行混凝土浇注的同时,等量地卸出配重水箱中的水,以保证结构的稳定。本工程中,对于跨中合拢段混凝土,经研究决定选用的是早强、高强以及微膨胀的混凝土,从而可以有效缩短合拢段预应力的张拉的等待时间。施工过程中,根据施工当天的天气情况,适时调整洒水率,从而防止混凝土消化过程中,产生温缩裂缝,保证跨中合拢段的施工质量。
5.3预应力张拉
张拉过程中,所使用的器具,都应当满足规范要求,并配套使用,同时还应当在使用前进行校验,在使用过程中,还应当根据实际使用效果以及使用过程中的具体情况,进行定期校验,以确保施工质量。对于钢绞线等原材料,在使用前应当按照规范的规定,进行检测,以保证原材料满足规范的要求。施工过程中,根据实测弹模,计算理论伸长量。待同条件养护的试块强度达到设计强度的90%,且龄期不少于7天方可张拉。张拉过程应当严格按照设计要求,张拉时千斤顶的作用线必须与预应力轴线重合。做到孔道、锚板与千斤顶三对中,减少孔道摩擦损失。按照纵向、竖向、横向的先后顺序,对预应力束进行张拉、压浆和封锚跨中底板纵向预应力束。
5.4挂篮前移
预应力张拉压浆完成后,进行挂篮前移。前移过程中,首先将挂篮后中吊带拆除,放松边吊带及前吊带,从而使挂篮下落一定高度,然后对底板、腹板、翼板等部位进行检查,以确保挂篮在行走过程中没有障碍。挂篮前移利用倒链牵引,上、下游要保持同步,两悬臂挂篮要基本上对称前移。挂篮走道安放位置要准确,接头处要平齐无台阶,走道与竖向筋锚固。挂篮走行到位后,尽快将后锚锚固好,利用边吊带将挂篮提升,中吊带将挂篮收紧,调整底模位置及标高,安装外侧模。走行过程中要注意挂篮中线及走道方向的观测,发现偏位后及时纠正,确保挂篮到位时轴线偏移值不超过10mm。
6注意事项
1)挂篮每次悬浇前,应当对整个挂篮,进行详细检查,一旦发现问题及时排除。此外,尚须收紧一次吊杆,将所有起顶后的吊杆限位螺栓拧紧,千斤顶空隙用硬质垫块垫平,进行双保险。
2)走行过程中,轨道的铺设非常重要,横向轨道间距必须严格保证,误差不得大于5mm;
3)挂篮后,吊杆下端或扁担底面用铁楔块垫平,上端横梁上用千斤顶调整,安装时要有人下到箱内同时操作。必须做到严格细心检查,确保锚固绝对可靠。
4)主构架的底座下用水泥砂浆进行标高抄平,混凝土浇注工况下两前支点之间的标高差在沉降后不得大于5mm;
5)挂蓝移动速度控制在1.5m/h以内,移动时左右晃动距离不能大于1cm。
6)施工中应加强观测标高、轴线及挠度等。并分项作好详细记录,每段箱梁施工后,要整理出挠度曲线。灌筑前底模架的后吊杆一定要用千斤顶张紧,且各处要均匀,以防承重后和已成梁段产生错台;
7)挂篮在拖拉前移之前,须清除上、下滑道表面的杂物,涂上黄油,以减少滑动阻力。为了两侧移动平稳,可在下滑道所在桥面上划每100mm一格的等分线,让挂篮等距离同步滑行,两桁架滑行相差不超过100mm。
7结束语
该桥在施工中各项指标均符合设计要求,且菱形挂篮自重较轻,在该桥施工中的利用系数达到了3.0,在加工、拼装、运输、移动、拆除等方面较省力,采用挂篮法进行施工,大大缩短了工期,取得了较好的经济效益。
参考文献
[1]《桥梁工程》,姚玲森主编.人民交通出版社,1997.5出版.
[2]周瑞泽.预应力连续箱梁悬臂浇筑施工技术[J].铁道标准设计,2007(8):69270.
[3]《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);