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的應用
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本文簡單概述了掛籃懸臂澆筑施工技術的工作原理,結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的具體應用,并提出了掛籃懸臂澆筑施工中控制要點,以供參考。
橋梁工程施工;掛籃;懸臂澆筑
近年來,橋梁建設的施工技術不斷的發展,施工的速度也日益加快,橋梁的質量有了很大的改善,其中掛籃懸臂澆筑的施工技術的發展更是有效的推動了我國交通運輸業的發展。
掛籃懸臂施工是橋梁施工中一種比較重要的施工方法,它有著結構輕巧、操作方便等優勢,因此能在一定程度上減少使用大型吊機的麻煩。在進行實際的施工過程中采取掛籃懸臂澆筑施工技術,可以就地段進行懸臂作業,完成一段橋梁的澆筑以后,進行預應力固定鋪設,然后再向前進行掛籃的移動,完成下一個地段的澆筑工作。這種澆筑方式不僅施工更加的簡便,同時也能有效提升施工的進度。由于整個工作完成掛籃需要在懸臂上進行,懸臂需要擔任操作平臺,同時也是重要的承重結構,因此在進行掛籃的設計過程中要求穩定性和承重性更高,同時在運行的過程中要足夠的輕巧,盡量減少重量,從而保證施工的穩定性和安全性。
裕溪河特大橋主橋為預應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應力混凝土連續箱梁,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%由箱梁澆筑時形成。根據受力情況采用3向預應力。以2號墩、3號墩為2個T構,橋梁單懸臂為15段,分別為1#~15#節段,0#塊8m長,其他標準節段梁長為4m;邊跨現澆段為17#節段,長度為9.0m;合龍段為16#節段,長度為2m,其中0#、1#梁段采用支架現澆,16#梁段為合攏段,17#塊為邊跨支架現澆段,其余14對梁段采用對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。施工時最大懸臂長度64m,懸臂澆筑最大長度4m,單T澆筑最大不平衡力控制在300kN以內。
3.1 掛籃安裝
3.1.1 主桁架結構拼裝。主桁架是掛籃的主要承重部分,縱向左右側各2道,軌道墊梁在前支點布置4道,其余位置墊梁和壓梁間距50公分交錯布置,桁架長度12m,高度4.5m。利用0號塊、1號塊頂面作為工作平臺,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,對中安放。
3.1.2 錨固系統安裝。主桁架兩側尾部上面安放錨固梁,通過錨固梁用6根φ32精軋螺紋鋼錨固,每根承受拉力40t,錨固梁用36a工字鋼對拼連接而成,長度為2.2m,并采用臨時固定措施,安裝主桁架之間的連接件,保證四桁架片穩定,并安裝壓輪器反扣直徑20cm,用45號鋼加工而成,每只掛籃4只壓輪器。
3.1.3 懸吊系統安裝
⑴前吊帶:主吊帶10根,采用120*40mm鋼板,長度為12.0m,下端與底摸架縱梁連接,上端支承在主構架上橫梁上,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,在預留孔處對底板加固。
3.1.4 掛籃行走系統安裝。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,前支座支承在軌道底面,沿承滑墊塊上滑行。在前塊體預埋2根Φ25鋼筋拉環,用手動葫蘆牽引向前移動掛籃,并注意在左右兩側設置反向葫蘆同步放松,形成“前拉后保”。
3.2 掛籃預壓方案
預壓荷載按最大懸澆梁段重量的1.3倍。預壓分5級加載:20%→40%→60%→80%→100%,卸載順序與加載順序相反;每次分級加載和卸載后,測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。根據測量數據進行統計分析,得出掛籃施工撓度。
3.3 鋼筋混凝土澆筑過程分析
掛籃施工的混凝土強度等級為C50,根據現場材料進行配合比設計并報監理審批,審批合格后方可進行混凝土澆筑施工。
混凝土澆筑前必須進行檢查,檢查人員應高度負責。混凝土由攪拌站集中攪拌,采用3臺罐車進行混凝土運輸到澆筑現場,然后通過地泵輸送入模,地泵管頭設置為三通,以加快兩端塊體對稱澆筑的速度,提高施工質量。
混凝土澆筑順序為:按先底板后腹板、最后澆筑頂板的順序進行,澆筑底板時從中間向兩側對稱澆筑,澆筑頂板從兩側向中間進行,縱向筋位置及腹板位置盡可能后澆,防止中間出現負彎矩將混凝土拉裂。
混凝土下料、振搗:振搗人員必須經過培訓后才能上崗,做到定人、定位、定責任,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行振搗,操作人員要固定,每次混凝土澆筑前應根據其責任表填寫人員名單,并做好相應的二次交底工作。
施工時混凝土分層澆筑,并在澆筑底板時采用送料管,確保澆筑過程中布料均勻,從而保證混凝土的色差。
4.1 控制結構的撓度
在橋梁工程實際施工過程中,如何采取有效措施,加強懸臂掛籃線性控制至關重要,確定懸臂澆筑段前端標高時應考慮:掛籃前端的垂直變形、預拱度設置、施工中已澆段的實際標高、溫度影響等等。為了確保橋梁工程建設質量,施工人員需要明確撓度的概念,優化橋梁結構線形特征。
4.2 控制壓漿與預應力張拉
在懸臂掛籃混凝土澆筑實際應用中,為了保證施工質量,必須對混凝土壓漿以及預應力張拉情況進行有效控制,確保壓漿飽滿度。混凝土拌和對于混凝土澆筑會產生較大影響,對此,施工人員應該充分結合橋梁工程施工實際需要,進行多次試驗,確定科學配合比。
4.3 合理設計掛籃結構
懸臂掛籃設計方案對于工程的順利進行會產生較大影響,因此,在橋梁工程施工開始前,技術人員必須對掛籃結構進行合理設計,組織專家對設計方案進行論證,并報監理審批,確保掛籃剛度、強度、穩定性符合工程設計規范。在進行掛籃荷載試驗中,必須將荷載控制在一定范圍內。
總而言之,在橋梁建設中采取掛籃懸臂澆筑施工技術有著諸多的優勢。一方面施工更加方便,另一方面對工程的建設質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在橋梁工程中的應用[J].決策與信息,2015(5):188.
[2]王琦.掛籃懸臂澆筑施工技術在橋梁施工中的應用研究[J].江西建材,2014(23):180-181.