懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用及質(zhì)量控制路徑思考
2017-08-02 來源：中國論文網(wǎng)
摘要： 本文主要結(jié)合自己多年的工作實踐和經(jīng)驗，懸臂掛籃技術(shù)是連續(xù)梁橋施工中常用的一種施工方法， 施工中通過使用掛籃作為移動模架， 混凝土的灌注、鋼筋的綁扎、預應(yīng)力筋的張拉等工作全部在掛籃內(nèi)實施。對掛籃施工理論進行了分析， 并結(jié)合實例對掛籃在橋梁工程中的應(yīng)用進行了研究。
關(guān)鍵詞： 懸臂掛籃技術(shù) 橋梁施工 應(yīng)用
1、工程概況
徐州市252省道京杭運河大橋全長660m， 其橋式布置為： 4x25m 的連續(xù)箱梁+5x25m的連續(xù)箱梁+（56+50） m 連續(xù)剛構(gòu)+（50+56） m連續(xù)剛構(gòu)+5x25m+4x25m的連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。橋面寬： 15. 75 m。該橋上部為連續(xù)剛構(gòu)， 橋墩采用雙薄板墩， 邊墩采用柱式墩， 箱梁采用單箱單室， 底寬8. 0 m， 頂寬15. 75 m， 按三向預應(yīng)力設(shè)計。該橋梁的基礎(chǔ)除橋臺樁徑為1. 2 m 外其余均為直徑1.5 m 鉆孔樁。
該橋梁的箱梁采用C50混凝土施工， 設(shè)置三向預應(yīng)力， 縱向預應(yīng)力采用0VM 15 - 17的錨具， 鋼絞線為低松馳鋼絞線Rb=1860MPa， 采用YGM 型錨具， 控制張拉力568 kN。
2、施工準備
掛籃由主架、懸吊系統(tǒng)、錨固系與平衡重、行走系統(tǒng)以及工作平臺、模板系統(tǒng)等組成；主骨架為主要受力結(jié)構(gòu)， 可用貝雷架、萬能桿件或大型型鋼等拼裝組成；懸吊系統(tǒng)是將模板系統(tǒng)、張拉平臺的重量及其上的荷載傳遞到主架。通常是以鉆有銷孔的鋼帶或兩端有螺紋的圓鋼組成， 張拉平臺的懸吊系統(tǒng)可用鋼吊帶、鋼絲繩、鏈條等組成；行走系統(tǒng)可用滾動或滑移等方式， 其動力可用液壓油缸或倒鏈等；張拉工作臺設(shè)在掛籃的主架前端， 用于張拉縱向預應(yīng)力束、管道壓漿等工序操作時的腳手架平臺。模板系統(tǒng)由底模、側(cè)模、內(nèi)模、端模等組成， 模板長度應(yīng)結(jié)合梁段長度綜合考慮， 側(cè)模高度應(yīng)結(jié)合各梁段高度， 以基本塊加附加塊而成， 盡量減少模板型號、節(jié)約材料， 盡可能用整體模板， 并盡量減輕重量， 內(nèi)?？捎媒M合鋼模板。
2.1掛籃設(shè)計及加工
掛籃是懸澆箱梁的主要設(shè)備，它是沿著軌道行走的活動腳手架及模板支架。就國內(nèi)外現(xiàn)有的掛籃按結(jié)構(gòu)形式可分為桁架式、三角斜拉帶式、預應(yīng)力束斜拉式、斜拉自錨式；按行走方式可分為滑移式和滾動式；按平衡方式可分為壓重式和自錨式。對某一具體工程，應(yīng)根據(jù)梁段分段情況，根據(jù)對掛籃的重量、要求承受荷載及施工經(jīng)驗對掛籃進行認真詳細的設(shè)計。除必須滿足強度、剛度、穩(wěn)定性要求外，還要使其行走、錨固方便可靠，重量不大于設(shè)計規(guī)定。掛籃由主桁架、錨固、平衡系統(tǒng)及吊桿、縱橫梁等部分組成，由工廠或現(xiàn)場根據(jù)掛籃設(shè)計圖紙精心加工而成。
2.2某工程0 號、1 號塊的施工
掛籃是利用已澆筑的箱梁段作為支撐點，通過桁架等主梁系統(tǒng)、底模系統(tǒng)，人為創(chuàng)造一個工作平臺。對于 0 號、1 號塊掛籃沒有支撐點或支撐長度不夠，需采用其他方式澆筑。一般采用扇形托架澆筑。扇形托架可用萬能桿件、貝雷片或其他裝配式桿件組成，托架可支撐在橋墩基礎(chǔ)承臺上或墩身上。托架除須滿足承重強度要求外，還須具有一定的剛度，各連續(xù)點應(yīng)連接緊密，螺栓旋緊，以減少變形，防止梁段下沉和裂縫。
3、掛籃的主要施工技術(shù)
3.1掛籃制作、吊裝
兩對貝雷析架拼裝掛籃采用在現(xiàn)場進行加工， 掛籃的主承重析架、模板是懸澆施工中最關(guān)鍵最重要的受力結(jié)構(gòu)， 制作加工時均按圖紙及鋼結(jié)構(gòu)施工規(guī)范加工制作， 對錨固精軋螺紋鋼吊桿進行試驗， 來保證掛籃施工中絕對安全可靠。當墩頂葉梁段施工完畢， 需在墩頂拼裝掛籃。在拼裝前做好充分準備， 或利用有利地形先在岸上進行試拼裝， 其拼裝程序應(yīng)按設(shè)計要求的程序?qū)ΨQ地進行。掛籃安裝的基本程序簡略為： 主架→錨固系→懸吊系→底模架→側(cè)模→內(nèi)模（綁扎完鋼筋后進行）→端模→張拉平臺。
掛籃安裝后， 應(yīng)進行全面的安全、技術(shù)檢查； 并按設(shè)計荷重進行壓重試驗， 加荷和卸荷要分級進行， 測得彈性變形和殘余變形， 以此控制各段梁段拋高量（預拱度）。在掛籃的操作平臺下應(yīng)設(shè)置安全措施和防止物體墜落的隔離措施， 確保安全。要求掛籃四周設(shè)置護欄， 全封閉， 上下層應(yīng)盡量有專用扶梯， 以便操作人員上、下方便安全。
3.2混凝土的澆筑
混凝土的懸臂澆筑一般采用泵送方式， 塌落度一般控制在14～18 cm， 并應(yīng)隨溫度變化及運輸和澆注速度作適當調(diào)整。箱梁各階段混凝土在灌注前， 必須嚴格檢查掛籃中線，掛籃底模標高； 縱、橫、豎三向預應(yīng)力束管道； 鋼筋、錨頭、人行道及其它預埋件的位置， 認真核對無誤后方可灌注混凝土。
混凝土的灌注宜先從掛籃前端開始， 以使掛籃的微小變形大部分實現(xiàn)， 從而避免新、舊混凝土間產(chǎn)生裂縫； 各階段預應(yīng)力束管道在灌混凝土前， 宜在波紋管內(nèi)插入硬塑管作襯填， 以防管道被壓扁， 管道的定位鋼筋應(yīng)用短鋼筋做成井字形， 并與箱梁鋼筋網(wǎng)固定， 定位鋼筋網(wǎng)架間距應(yīng)保持在0. 2～0. 8 m左右， 以防混凝土振搗過程中波紋管道上浮， 引起預應(yīng)力張拉時產(chǎn)生沿管道法相的分力， 輕則產(chǎn)生梁體的內(nèi)力分布不合理， 重則產(chǎn)生混凝土崩裂， 釀成嚴重事故； 箱梁混凝土灌注完畢后， 立即用通孔器檢查管道， 處理因萬一漏漿等情況出現(xiàn)的堵管現(xiàn)象。
3.3連續(xù)梁的合攏
根據(jù)結(jié)構(gòu)情況及梁溫的可能變化情況， 選定適宜的合攏方式。合攏口的鎖定應(yīng)迅速、對稱地進行， 先將外剛性支撐一段與梁端預埋件焊接（或栓接）， 而后迅速將外剛性支撐另一端與梁連接， 臨時預應(yīng)力束也應(yīng)隨之快速張拉。合攏口混凝土宜比梁體提高一級， 并要求早強， 最好采用微膨脹混凝土， 并須作特殊配比設(shè)計， 澆注時應(yīng)認真振搗和養(yǎng)護。為保證澆筑混凝土過程中， 合攏口始終處于穩(wěn)定狀態(tài)， 必要時澆注之前可在各懸臂端加與混凝土重量相等的配重， 加、卸載均因?qū)ΨQ梁軸線進行。
3.4合攏段及體系轉(zhuǎn)換
合攏是連續(xù)梁施工和體系轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)， 合攏施工必須滿足受力狀態(tài)的設(shè)計要求和保持梁體線形， 控制合攏段的施工誤差。利用連續(xù)梁成橋設(shè)計的負彎矩預應(yīng)力筋為支承，是連續(xù)梁分段懸澆施工的受力特點。懸澆中各獨立T構(gòu)的梁體處于負彎矩受力狀態(tài)， 隨著各T構(gòu)的依次合攏， 梁體也依次轉(zhuǎn)化為成橋狀態(tài)的正負彎矩交替分布形式， 這一轉(zhuǎn)化就是連續(xù)梁的體系轉(zhuǎn)換。通常多跨連續(xù)梁合攏段施工的順序
為先各邊跨， 再各次邊跨， 最后為中跨。次邊跨和中跨合攏段施工的原則和要求類似邊跨合攏施工， 中跨合攏段因溫差引起的變形變位大， 由此產(chǎn)生的應(yīng)力也大， 對合攏臨時連續(xù)約束的設(shè)施亦有更高要求。
4、結(jié)束語
隨著懸臂掛籃施工技術(shù)在橋梁施工的進步和完善， 施工機械化程度的提高， 加上電子計算機輔助進行橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計算及施工控制， 使懸臂掛籃施工法成為現(xiàn)代大跨徑橋梁建造的主要施工方法， 這也推動了橋梁進一步向高強、輕型、大跨方向發(fā)展。
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