0引言
挂篮技术作为桥梁修筑最主要的施工技术之一,在桥梁施工中得到了广泛的应用。同时挂篮施工具有操作方便、施工速度快、结构轻盈等优点,应用到桥梁悬臂的工程中将会给施工带来极大的帮助。因此,我们需要熟练掌握相应的施工技术,以真正发挥出挂篮在工程施工中的作用,从而保障桥梁悬臂工程的施工质量。
1工程概况
某桥梁上部结构为(40m+60m+40m)变截面连续梁桥。箱梁为单箱五室变宽变高截面,箱梁顶宽31.5m,支点处(梁高3.5m)箱梁底宽20.4m,跨中处(梁高2.0m)箱梁底板宽22.5m。0号块段长10.0m,合拢段长2.0m,1~2号节段长3.5m,3~4号节段长4.0m,5~6号节段长4.5m,最重悬臂浇筑段为1号段,其重约289.4t;质量最小的为4号段,其重约243.4t。连续箱梁0号块段在支架上浇筑,采取一次性立模整体浇筑的施工方案;1~6号块悬臂段施工采用挂篮悬臂对称浇筑。中跨、边跨合拢段均采用合拢段吊架施工,边跨直线段在支架上现浇。
2三角桁架型挂篮的设计结构形式 2.1三角桁架型挂篮的结构组成
根据依托工程的实际特点及设计要求,本工程采用装配式三角桁架型挂篮进行悬臂浇筑施工,挂篮采用主桁架与底篮不分体移动的结构形式,以提高前移行走时挂篮的整体性,装配式三角桁架型挂篮质量较小,施工灵活方便、刚度大、变形小。
考虑到依托工程的宽度特点,在施工中每单端采用4副主桁架,保证挂篮施工安全;因位于超高段上,在挂篮设计时,将2副主桁架拼成1联,同时在底模设计时,因为底板宽度渐变,横坡不同,在中线处设计成下横梁铰接,即在下横梁在中线处穿孔,通过锚栓将两侧下横梁铰接,可以方便地调节横坡;因该桥有5个箱室,若采用整体刚性内模一方面将增加挂篮自重,另一方面将影响挂篮整体移动的灵活性,因此本文采用竹胶板内模。本文采用的装配式三角桁架型挂篮主要由主桁系统、吊挂系统、模板平台系统、后锚固系统及走行系统5部分组成。
挂篮的主桁架采用三角形钢桁架,根据梁体宽度特点,每道桁架长度为10.5m,各杆件均由240b拼焊而成,分别布置于箱梁两侧边腹板及中腹板处,主桁的间距分别为9.24,4.75,9.24m。主桁间通过前上横梁和主桁横联构成整体,主桁横联为210焊接而成。
挂篮的前、后横梁各设置12道吊带,吊带采用JL32精轧螺纹钢。挂篮的前上横梁采用双拼I45a,前下、后下横梁为双拼40。
后锚采用2+1组JL32精轧螺纹钢锚固,后锚通过双拼I20a扁担梁锚固桁架。
2.2三角桁架型挂篮结构的适用性分析
根据《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50—201116.5mm的要求,挂篮与悬浇梁段混凝土的质量比宜≤0.5,挂篮的最大变形应≤20mm。
本文依托工程的主梁悬浇节段恒荷载为2434~2894kN,本文所述的三角桁架型挂篮总计重力荷载约1040/2434=0.42<0.5,满足规范要求。
本文所述的三角桁架型挂篮的自重及受力变形情况能够满足依托工程的施工要求,同时,采用三角桁架型挂篮施工保证了被跨越路线的正常通车及其结构安全。
3采用三角桁架型挂篮施工的工艺
根据依托工程的实际情况,梁体施工的总体过程主要包括临时固结墩施工、0号块施工、挂篮悬臂浇筑施工、边跨现浇及合拢段施工等几个部分,本文主要针对三角桁架型挂篮悬臂浇筑施工部分进行阐述。
3.1挂篮制造和安装 3.1.1挂篮制造与验收
挂篮选择有相关资质的厂家定做,进场前对材料质量、构件数量、组装尺寸等相关细节进行详细检查,由于挂篮关系整个工程的施工质量及施工安全,主要受力构件需经检测,确保构件原材无内部损伤。具体要求包括以下几个方面。
(1)主桁架的装配位置和主要尺寸必须符合设计图纸的要求,并达到相关规定的精度要求,各连接部位的连接形式正确。
1040kN。1040/2894=0.36<0.5
且
(2)按图纸和规范要求,确保焊缝质量。焊缝表面平整饱满、焊缝宽度均匀、焊缝尺寸合格,不得出现咬边、弧坑、焊瘤、表面气孔、表面裂纹等现象。
(3)滑道的布设要求平整光滑,摩阻小,铺拆方便,能反复使用。 (4)下横梁、底模纵梁、吊杆及后锚系统的制造和安装必须达到设计要求,各连接节点的位置正确,尽量减少结构的安装应力。挂篮采用的模板必须满足其刚度和平整度要求。
3.1.2挂篮安装
三角桁架型挂篮的安装顺序为:拼装挂篮滑道、安装前后支腿→拼装挂篮主桁、安装后锚固→安装上横梁→安装前、后吊带→主桁锚固并调整横梁位置→吊掛两侧底模平台→安装外侧模→试压→调整模板尺寸及标高→进行梁体钢筋、预应力制孔、梁体混凝土等施工。
三角桁架型挂篮的安装具体包括以下几个方面。
(1)安装主桁架及其配件,先将基座安装好,再将三角形钢桁架安放在工作位置,保证三角形钢桁架平直,用精轧螺纹钢进行锚固。
(2)安装主桁横联,横联由双拼10焊接而成,使用高强螺栓与主桁架连接。
(3)安装前上横梁。
(4)安装锚梁、扁担梁、各吊杆等。 (5)安装底模。
(6)安装外模导梁及翼模。 3.2挂篮调整和预压
挂篮主桁架和底篮系统安装完毕后,对其平面位置和标高进行观测。根据观测结果,将挂篮调整到施工的正确位置。
挂篮调整完毕后进行挂篮系统的预压施工,预压材料为砂袋,采用汽车式起重机与人工配合吊装,最大加载按设计恒荷载(2890kN)的1.2倍考虑,加载分4级:一级为50%,二级为70%,三级为100%,四级为120%。每一级加载完成后进行持载观测,并对挂篮各部位进行全面检查,并做好详细记录,变形稳定后进入下一级加载。
在预压完成以后开始进行模板、钢筋等施工,浇筑混凝土前再次对挂篮进行测量观测,并根据测量结果将挂篮调整到施工正确位置,反复观测和调整以减小施工误差。
3.3悬臂浇筑施工
本工程悬浇箱梁采用混凝土泵车浇筑,由于桥梁位于立交第3层,空间位置较高且宽度较宽,选用57m臂长的泵车两边同时对称浇筑。
在0号块浇筑完成后混凝土强度达到设计强度的90%且龄期达7d后,张拉预应力并完成压浆。在已完成施工的0号块梁顶拼装挂篮各部件,依次对称施工1~6号块件。
每段悬浇的长度均按设计要求进行,各块件均一次性浇筑完成。在挂篮悬臂施工前建立连续梁线形控制点、桥梁中线控制点。悬臂浇筑过程中,做好箱梁块件悬浇的监测、监控工作。在每块件施工时,注意预埋挂篮安装、锚固等各类孔道。
3.4挂篮结构拆除
主梁悬臂浇筑梁段施工完毕后,进行挂篮结构拆除。拆除时,先在最后浇筑梁段的位置按拼装时的相反顺序拆除挂篮的底平台、模板系统及挂篮主桁杆件等。挂篮的拆除应在T构的两悬臂端对称进行,使T构平衡受力,保证施工安全。
4结语
综上所述,挂篮的应用是对于桥梁悬臂工程的施工来说是一种极大进步,为此,我们需要熟练掌握挂篮的施工技术,并通过不断的探索实践提高相应的施工水平,以使桥梁悬臂的施工得到有效的加强,从而保障整个桥梁的施工质量。
参考文献
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