雷 剛
(新疆路橋橋梁工程建設有限責任公司)
策論橋梁施工工程中懸臂掛籃技術的應用
雷 剛
(新疆路橋橋梁工程建設有限責任公司)
懸臂掛籃技術是橋梁建筑中最主要的施工技術。它具有適應性強且施工靈活的特點,在施工過程中不需要很多的臨時設備和施工支架,不會對橋下通車造成影響,該種技術不受氣候和水位的限制,這些優點使得它一誕生就受到業內的青睞,在大型橋梁架設中經常能看到它的身影。結合新疆和田3橋施工實踐,對懸臂掛籃技術的應用進行了論述總結,以期為其他同類建設項目提供有益的借鑒。
橋梁施工;懸臂掛籃
懸梁掛籃技術廣泛應用于各種橋梁建設中,此種技術的施工工藝不算復雜,其中的掛籃是一種活動模架,懸掛在活動的懸臂梁段上,懸梁臂上有軌道,可供掛籃行走。所需設備十分簡單,但是,在施工過程中,還需注意支架變形等幾個環節的把握,才能保證施工質量。
和田3橋建設項目位于新疆,為21孔30 m后張連續箱梁,工程施工駐地全硬化。主橋上部結構采用90 m+150 m+90 m預應力混凝土連續剛構,箱梁采用C55混凝土。標準段橋寬10.0 m,邊跨部分進入緩和曲線段,橋面逐步加寬,最寬處為10.464 m,箱梁采用單箱單式直腹板斷面,其中箱寬5.4 m標準段翼緣板懸臂寬2.3 m。箱梁根部梁高 H根=8.5 m,跨中及邊跨端部梁高H中=3.5 m,箱梁梁高變化采用1.8 次拋物線,H根/L=1/17.7,H中/L=1/42.9。主橋箱梁采用懸臂現澆施工,箱梁分段縱向對稱,縱向分段為13.7(邊跨現澆段)+2.0 m(邊跨合攏段)+7×4.5 m+9×4 m(16個懸澆段)+13.0(0#塊)+9×4 m+7×4.5 m(16個懸澆段)+2.0(中跨合攏段);其中邊跨現澆段采用支架施工。
可依據懸臂灌注最大的分段長度,設計掛籃的長度。橋梁的寬度和箱梁截面決定了掛籃的布置。具體需要幾個掛籃,可在施工中靈活決定采用一個或者多個。掛籃的荷載設計需要考慮的主要因素有模板重量、振動器重量、施工人群、千斤頂、油泵、最大節段混凝土、掛籃自重以及振動器的振動力等的重力及受力情況。一般,可將主要的受力結構如模板中個各部件按照0.8~1.0 kPa估計,振動器的振動按照振動器自重的4倍進行估計,施工人群重量按照kPa估算。施工中,后下橫梁是通過錨桿在已經澆混凝土箱梁節段上錨固,拉緊錨桿,并施加5~10 t的預壓力,由于需要應對的變形壓力小,測點可以不布置。而作為一種簡易梁的前下橫梁和縱梁,則要求測點的布置能夠盡量反映出其中的彈性變形。同時,在測點處的豎測桿采用鋼性材質,要求能在水箱的頂面看到桿頭,方便后續工序的測量數據需要。
另外,需要注意的是,掛籃的軸承重架、模板在制作加工過程中應按照圖紙要求規范操作,確保掛籃的承重能力和穩固性能夠達到要求,滿足高空作業的需要,另外,對錨固精軋螺紋鋼吊桿的堅固性和安裝緊固性也要進行檢驗,以保證施工作業過程中能夠安全順利。掛籃的一部分拼裝工作需要在墩頂完成,為保證在墩頂中能夠順利完成,可在拼裝前,在地面岸上進行實驗性的拼裝,對墩頂部分的拼裝工作中可能遇到的問題,最好能在岸邊試驗拼裝過程中就能解決,對其他可能遇到的問題也要及早做打算,盡量減少墩頂施工中可能遇到的狀況,保障高處施工順利完成。掛籃安裝的基本程序可以簡略為如下

掛籃全部安裝成功后,后續還需進行一系列的壓重試驗以及安全、技術檢查,并對彈性變形和殘余變形進行測量,為控制預拱度做好必要準備。安裝好掛籃后,還需在掛籃四周布置好護欄、專用扶梯,掛籃的操作平臺下方布置好安全措施和墜物隔離措施,檢查各項設施,保證操作人員正常作業以及上、下掛籃足夠方便安全。
灌注混凝土前,需要認真對鋼筋、錨頭以及其他預埋物件的位置還有掛籃底模標高、掛籃中線等級進行認真檢查,一切正常無誤后,方可進行混凝土灌注。灌注一般需要用到泵。灌注中用到的混凝土的坍落度需要控制在14~18 cm的范圍內,考慮到溫度、澆筑速度等一些因素的影響,還需對工地的實際情況進行調查后再具體調整。灌注宜從掛籃前端開始,這樣的作業方法便于使掛籃出現所需的微小變形,可以有效避免工程出現嚴重的混凝土裂縫。
應力管道的波紋管內最好能插入硬塑料管,可以防止管道壓扁的情況。用短鋼筋做成井字形網架,用來定位管道,可將其固定在箱梁鋼筋網上。網架間距應在0.2~0.8 m左右,這樣便于防止混凝土振搗過程中出現波紋管道上浮的情況產生。管道上浮容易進一步誘發其他一系列狀況,最終引起梁體內力分布異常,嚴重的還可能產生混凝土崩裂的狀況,給橋梁安全埋下事故隱患。灌注箱梁混凝土后,需立即檢測管道,處理堵管等異常現象。
合攏方式可根據結構的情況和梁溫的變化情況選取,整個過程都要求能夠做到迅速、對稱。合攏口的混凝土需要做特殊配比設計,最好能在強度上比梁體的混凝土提高一個等級,最好是微膨脹型的混凝土。澆筑之前可依據混凝土重量適當增加各懸臂端重量,這樣有利于在澆筑過程中保持合攏口處于一個相對穩定的狀態,增加合攏施工的準確性。澆筑時,先將外剛性支撐一段與預埋件固定,另一端與梁連接,隨后迅速張拉臨時預應力束。操作澆筑時盡量認真振搗和養護。待混凝土達到設計要求的強度后,先將部分預應力束張拉,然后解除全部韌性骨架,最后再按要求將剩余部分的預應力束張拉。
合攏是橋梁施工中的重要環節。合攏施工一方面要滿足橋體的受力狀態要求,另一方面要控制施工誤差,保持梁體線型完整。獨立的T構的梁體,是處于負彎矩受力狀態的,依次將其合攏后,便將梁體轉化為成橋狀態。對于多跨連續梁的合攏施工,通常會按照先各邊跨再次邊跨,最后中跨的順序進行。其中的中跨合攏段因受到溫差的影響,容易發生較大的變形變位狀況,因此在施工中必須采用更牢靠的約束設施進行約束。
懸臂掛籃施工法是現代大跨徑橋梁建造中運用的最主要的施工方法。該項施工方法據有靈活性,能夠適應各種不同的施工條件,即使在新疆地區,也不會受到峽谷河流的影響,諸多優點使它受到了廣大橋梁建造者的歡迎。該項施工方法在不斷的運用中得到更多的創新和完善,隨著橋梁架設步伐的加快,將給我國的公路事業帶來更多新的貢獻。同時,也要意識到良好的施工質量需要在橋梁建設的各個環節中仔細把握才能得到。在施工過程中,監督部門要充分發揮自身的監督作用,對施工的各個環節嚴加監督,及時制止不合格的現象,督促人們施工過程采用合乎規范的方式施工,確保橋梁的最終施工質量符合要求。做好橋梁施工中的安全質量管理,也是保證國家和人民生命財產安全的體現。
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U442
C
1008-3383(2013)03-0134-01
2012-12-20
雷剛(1978-),男,湖南祁陽人,工程師。