橋梁工程掛籃施工技術(shù)芻議

時(shí)間:2022-05-26 10:16:00

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橋梁工程掛籃施工技術(shù)芻議

摘要:作為橋梁工程建設(shè)重要的施工工藝之一,科學(xué)有效的掛籃施工技術(shù)對(duì)于橋梁工程的整體質(zhì)量把控、施工工期的縮短等具有很大的決定性作用。本文結(jié)合某跨河大橋工程案例,從連續(xù)剛構(gòu)梁掛籃施工總體方案出發(fā),對(duì)懸臂澆筑掛籃施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析,而后針對(duì)掛籃施工的注意事項(xiàng)進(jìn)行了總結(jié),望對(duì)今后大橋工程的開(kāi)發(fā)建設(shè)起到一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞:橋梁工程;掛籃施工;方案;技術(shù)要點(diǎn)

1工程概況

某大橋跨越道路與河流,橋梁總長(zhǎng)335m。本橋主橋上部結(jié)構(gòu)采用66+120+66m連續(xù)剛構(gòu)。下部構(gòu)造采用空心薄壁墩,基礎(chǔ)采用承臺(tái)及鉆孔灌注樁;霞浦岸引橋?yàn)?×25m簡(jiǎn)支T梁,柘榮岸引橋?yàn)?×25mT梁,過(guò)渡墩為薄壁墩及柱式墩,樁基礎(chǔ);橋臺(tái)采用重力式橋臺(tái),擴(kuò)大基礎(chǔ)。橋?qū)?1.0m,橋梁中心樁號(hào)為:K17+608.911,起點(diǎn)臺(tái)采用U臺(tái),終點(diǎn)臺(tái)采用U臺(tái)。橋臺(tái)處各設(shè)置一道D80伸縮縫,2、5#橋墩處設(shè)置D-160型伸縮縫。懸澆梁0#段采用大型型鋼制作的托架進(jìn)行施工,邊跨也采用托架現(xiàn)澆,其他段采用掛籃對(duì)稱(chēng)懸臂澆筑。梁體混凝土標(biāo)號(hào)為C55,橋縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)低松弛Φs=15.2mm,Ry=1860MPa鋼絞線(xiàn),豎向預(yù)應(yīng)力筋采用Φ25精軋螺紋級(jí)鋼筋。

2連續(xù)剛構(gòu)梁掛籃施工總體方案

(1)該橋梁工程不同結(jié)構(gòu)采用了不同的施工工藝。其中采用吊籃現(xiàn)澆施工的是合龍段,采用托架現(xiàn)澆施工的是邊跨直線(xiàn)段、連續(xù)剛構(gòu)梁橋0#段,剩余的其他橋段則采用三角掛籃懸臂對(duì)稱(chēng)施工。此外該工程的工序步驟是按照先合龍邊跨,再合龍中跨的次序完成。(2)該工程掛籃預(yù)壓施工采取內(nèi)力法形式,預(yù)壓效果利用千斤頂壓力實(shí)現(xiàn)。即在0#段腹板處錨固倒置三角架,而后將千斤頂安放在中部,將大型型鋼安放在掛籃底模系上。(3)現(xiàn)澆段預(yù)壓采用堆積物或在承臺(tái)上預(yù)埋精軋鋼并用鋼絞線(xiàn)牽引借助千斤頂進(jìn)行反拉,或者在墩頂預(yù)埋精軋鋼,用大型型鋼(或貝雷片)作為反力架逐級(jí)次加大荷載;(4)為提高鋼筋的生產(chǎn)及布置效率,該工程采取了以機(jī)械為主導(dǎo),人工配合的主要形式,直徑大于等于25mm鋼筋采用直螺紋套筒連接,其他則采用搭接的方式。(5)該工程混凝土的攪拌及澆筑施工與大多數(shù)工程相同,采取了場(chǎng)外攪拌站生產(chǎn)拌和,罐車(chē)裝罐運(yùn)送,待泵送入模后利用振搗器等設(shè)備加固,最后加噴專(zhuān)用養(yǎng)護(hù)劑等養(yǎng)護(hù)。(6)與鋼筋生產(chǎn)及安裝類(lèi)似,該工程預(yù)應(yīng)力的張拉也采取了機(jī)械為主、人工為輔,相互配合的穿束方式。

3橋梁工程掛籃施工技術(shù)

3.1號(hào)梁段施工要點(diǎn)。(1)施工方法:主跨0號(hào)梁段采用托架,進(jìn)行現(xiàn)澆混凝土施工。(2)懸澆梁的0號(hào)塊托架作為承重的臨時(shí)大型結(jié)構(gòu),在使用前必須經(jīng)過(guò)預(yù)壓這一環(huán)節(jié),其目的一是檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。(3)托架預(yù)壓是在使用前消除托架的非彈性形變,測(cè)出其彈性形變,為底模的預(yù)拋高程提供理論依據(jù)。(4)預(yù)壓分為五級(jí)預(yù)壓進(jìn)行,連接各個(gè)部件,檢查完成后,4臺(tái)千斤頂同時(shí)加載,從而達(dá)到預(yù)壓的目的。3.2懸臂梁段施工要點(diǎn)。3.2.1掛籃設(shè)計(jì)要求。(1)掛籃設(shè)計(jì)與橋梁工程設(shè)計(jì)密切相關(guān),特別是剛強(qiáng)度、穩(wěn)定性等重要指標(biāo)性能應(yīng)優(yōu)先結(jié)合工程設(shè)計(jì)指數(shù),例如為適應(yīng)梁段的高度變化、混凝土澆筑時(shí)梁段的搭接要求等,掛籃的外形、大小都應(yīng)著重考慮。(2)在混凝土澆筑及掛籃行走時(shí),應(yīng)保證掛籃的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)大于2。(3)為保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的平衡性,掛籃及相關(guān)設(shè)備的自重應(yīng)小于最重兩端的40%。(4)在懸臂梁段澆筑時(shí)應(yīng)特別注意施工的安全性,將已澆筑完成的梁段與掛籃的后端進(jìn)行錨固。3.2.2掛籃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(1)結(jié)合工程實(shí)際情況及掛籃施工工藝特點(diǎn),連續(xù)剛構(gòu)梁橋懸臂梁段施工選用三角掛籃結(jié)構(gòu),掛籃行走時(shí)的穩(wěn)定系數(shù)大于2.0。(2)掛籃由主桁承重系、外模系、內(nèi)模系、底模系、懸吊系、錨固系、行走系等七大系統(tǒng)部分組成。具體結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖1、圖2。3.2.3掛籃安裝要求。(1)拼裝步驟應(yīng)謹(jǐn)遵設(shè)計(jì)要求及安裝次序完成,掛籃拼裝工藝流程圖如圖3所示。(2)吊桿使用前必須驗(yàn)收合格,安裝時(shí)必須保證垂直。(3)滑道安裝時(shí)頂部涂抹黃油,滑道保持平且直。(4)掛籃安裝應(yīng)嚴(yán)格按照高度相同、水平等原則。(5)掛籃安裝應(yīng)符合工程施工中高空作業(yè)等各類(lèi)規(guī)章制度的要求。(6)正式施工前應(yīng)由專(zhuān)業(yè)質(zhì)檢部門(mén)對(duì)掛籃安裝效果進(jìn)行核驗(yàn)。3.2.4掛籃安裝預(yù)壓。為保證施工安全性,正式施工前應(yīng)對(duì)掛籃安裝的穩(wěn)定性、承載能力等安裝效果進(jìn)行檢驗(yàn),通常采用施加荷載預(yù)壓的形式進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)密切觀察掛籃各部位變化并詳細(xì)記錄試驗(yàn)結(jié)果,而后得出施工預(yù)拱度等相關(guān)結(jié)論,預(yù)壓方式采用千斤頂預(yù)壓。借助千斤頂提供壓力,從而達(dá)到預(yù)壓的目的。3.2.5掛籃安裝預(yù)壓前線(xiàn)形控制。(1)線(xiàn)形控制是連續(xù)剛構(gòu)梁橋施工的重要環(huán)節(jié),只有對(duì)各節(jié)段線(xiàn)形控制高程檢驗(yàn)無(wú)誤后,才可允許施工,其目的是為了在保證設(shè)計(jì)需求的前提下避免橋結(jié)構(gòu)尺寸等發(fā)生變化。(2)懸澆線(xiàn)型受諸多外界因素影響,其施工控制應(yīng)特別注意溫度變化、預(yù)加應(yīng)力大小、掛籃自重等。(3)高程是懸澆梁段施工需要特別注意的重要指數(shù),只有在認(rèn)真檢驗(yàn)無(wú)誤后才可進(jìn)行混凝土澆筑施工。(4)中線(xiàn)里程受溫度變化等因素影響并不是一成不變的,在梁段懸澆時(shí)應(yīng)保證一定頻率的反復(fù)檢驗(yàn),結(jié)合設(shè)計(jì)要求及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。(5)對(duì)于同孔同節(jié)段的工程,在進(jìn)行測(cè)量放線(xiàn)應(yīng)將里程、高程、中線(xiàn)偏位等保證相同。3.2.6掛籃行走及拆除。(1)將外模系、底模系、內(nèi)模系等所有的部件,均由吊桿將其與掛籃橋面結(jié)構(gòu)連接起來(lái)。(2)清理軌道前方垃圾,調(diào)平前部軌道。(3)固定好頂座,放置千斤頂;檢查外模系、底模系、內(nèi)模系等所有的部件,是否有梁體脫離。(4)打開(kāi)油泵,開(kāi)始行走;主梁行走就位后,最后根據(jù)需要依次錨固外模系,內(nèi)模系,及底模系,重復(fù)以上步驟,施工其他懸澆梁段。(5)掛籃拆解大多借助塔吊等設(shè)備完成,其拆解步驟是安裝步驟的逆序,安裝順序在前的桿件最后拆,安裝順序在后的最先拆。(6)從梁體撓度最大處開(kāi)始按橫橋向同步卸落,然后向兩端對(duì)稱(chēng)、均勻卸落相鄰?fù)屑芄?jié)點(diǎn)。(7)為保證掛籃拆解的安全性,拆解施工中應(yīng)時(shí)刻關(guān)注梁段是否有變形現(xiàn)象發(fā)生,一旦出現(xiàn)荷載節(jié)點(diǎn)異樣,應(yīng)結(jié)束拆解施工并加固現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。(8)強(qiáng)風(fēng)、雨、雪等特殊天氣及夜間,不能對(duì)托架進(jìn)行拆除工作。3.3邊跨直線(xiàn)段施工要點(diǎn)。(1)根據(jù)本橋墩高、邊跨段梁段長(zhǎng)度及周邊施工條件,決定邊跨現(xiàn)澆段采用托架施工,具體施工工序?yàn)椋涸O(shè)計(jì)驗(yàn)算-托架施工-預(yù)壓-模板安裝-鋼筋工程及預(yù)埋件-預(yù)應(yīng)力管道安裝-混凝土澆注-養(yǎng)護(hù)-張拉壓漿。(2)為保證墩身不產(chǎn)生過(guò)大的拉彎應(yīng)力,故施工時(shí)在墩身的另一側(cè)也安裝托架進(jìn)行配重,配重可采用水箱或在承臺(tái)上預(yù)埋精軋鋼并用鋼絞線(xiàn)牽引借助千斤頂進(jìn)行反拉配重,在澆筑混凝土的過(guò)程中,邊澆筑邊在配重端施加荷載,以平衡墩身兩側(cè)的荷載。3.4合龍梁段施工要點(diǎn)。(1)根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)施工步驟及要求,先合龍邊跨,再合龍中跨的順序進(jìn)行。(2)邊跨懸澆段施工完畢后,將邊跨掛籃繼續(xù)前移,使掛籃的外滑梁、內(nèi)滑梁及前托梁均能錨固在邊跨現(xiàn)澆段為止,隨后將上述掛籃桿件錨固在邊跨現(xiàn)澆段上,隨后安裝底板、綁扎底板鋼筋、波紋管、穿臨時(shí)張拉束,再安裝翼緣板、綁扎腹板鋼筋、安裝內(nèi)模支架及內(nèi)模、綁扎頂面鋼筋、波紋管等工序。(3)在當(dāng)天氣溫最低時(shí)將剛性骨架鎖定,掌握合龍期間的氣溫預(yù)報(bào)情況,根據(jù)橋梁監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù),擇時(shí)對(duì)合龍段進(jìn)行混凝土澆筑,養(yǎng)護(hù)、拆除等工序。(4)中跨合龍時(shí)也是利用一端的掛籃進(jìn)行合龍,同樣根據(jù)橋梁監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,擇時(shí)對(duì)合龍段進(jìn)行混凝土澆筑,養(yǎng)護(hù)、拆除支座臨時(shí)鎖定結(jié)構(gòu)、鋼性骨架、張拉、壓漿等工序,最后拆除橋面所有掛籃。

4橋梁工程掛籃施工注意事項(xiàng)

(1)為避免掛籃移動(dòng)出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象,掛籃移動(dòng)首先應(yīng)盡量平穩(wěn),合理控制移動(dòng)速度、晃動(dòng)幅度,通常來(lái)講移動(dòng)速度應(yīng)小于1.5m/h,晃動(dòng)的幅度應(yīng)小于1cm。(2)掛籃的錨固應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致,精準(zhǔn)的錨固接口位置是保證錨固安全的首要因素。各結(jié)構(gòu)相連處若有縫隙可借用鐵楔塊進(jìn)行找平,若橫梁位置需要調(diào)整可借助千斤頂來(lái)完成。(3)考慮到掛籃自重較大,為保證施工過(guò)程中掛籃的平穩(wěn)性,應(yīng)密切注意掛籃主梁的變化,降低因偏心荷載增大帶來(lái)的不利影響。(4)對(duì)電焊等設(shè)備的使用狀態(tài)以及梁段、塊段的高程等系數(shù),應(yīng)在掛籃懸澆前進(jìn)行細(xì)致把控并反復(fù)核驗(yàn)。(5)箱梁懸臂澆筑施工過(guò)程中,首先應(yīng)保證掛籃及附屬設(shè)備自重符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求,通過(guò)加載試驗(yàn)的形式,對(duì)已拼裝完成的掛籃結(jié)構(gòu)承載能力等指數(shù)進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。(6)各梁段混凝土的澆筑用量也應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求把控,以保證掛籃懸澆箱梁施工的平衡性、對(duì)稱(chēng)性。(7)懸臂作業(yè)前,應(yīng)盡量預(yù)設(shè)千斤繩在主梁后端,并在掛籃布置完成后及時(shí)安裝后錨設(shè)施,保證懸臂作業(yè)的安全性。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述,掛籃施工工藝對(duì)于橋梁工程施工的安全性、時(shí)效性等具有重要意義,所以施工單位要不斷研究總結(jié)掛籃施工工藝,積極探索先進(jìn)的掛籃施工技術(shù),形成一套更為完善的掛籃施工工藝體系,讓每一個(gè)橋梁工程施工能更安全更便捷,從而促進(jìn)我國(guó)公路行業(yè)的不斷發(fā)展。

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作者:楊飛 單位:福建建工集團(tuán)有限責(zé)任公司