浅谈桥梁工程中的挂篮施工技术

浅谈桥梁工程中的挂篮施工技术

摘 要:本文结合挂篮施工所具有的特点.对工程施工中的主要技术要点进行了简要的阐述,从前期的准备到挂篮的制作和安装进行详细的描述。

关键词:挂篮 桥梁工程 施工 刚度

1.前言

悬臂浇筑法现已成为修建大中跨径桥梁的一种有效施工手段。挂篮是悬臂浇筑法施工的主要设备,它是沿着轨道行走的活动脚手架及模板支架。本文就悬臂浇筑法常用的三角形和菱形2种挂篮形式,从设计、加工和安装等方面对大跨径桥梁挂篮施工技术进行论述。

2.挂篮设计原则

1)减轻挂篮自重。

2)缩短挂篮施工周期。

3)保证悬浇砼质量及施工安全。

4)改善施工条件和作业环境。

5)要使其行走和锚固方便、可靠,重量不大于设计规定

3.挂篮的构造

三角形和菱形挂篮主要由以下几部分组成:

挂篮主要由主桁架系统、悬吊系统、锚固系统、行走系统、底篮和模板系统组成。

⑴主桁架系统:

主要杆件通常由2片槽钢组焊而成,槽钢的截面由结构分析确定,各杆件间的连接为高强螺栓或销接。

⑵挂篮走行系统:

挂篮前后支座在滑道上由液压顶推油缸顶推走行。挂篮后支座设反扣扣在滑道的上顶板,从而取消了挂篮尾部配重,有效地减轻了挂篮自重。挂篮的外侧模、内模以及其排架通过导梁并在导梁走行吊架上走行。

⑶锚固系统:

每片主桁的尾部均设锚杆与箱梁的竖向预应力筋(精轧螺纹钢筋或预埋钢筋)连接进行锚固,锚杆上方设置千斤顶进行锚力的转换并可调整挂篮悬臂端挠度。

⑷悬吊系统:

由螺旋千斤顶、小横梁、吊带及精轧螺纹钢组成,用于悬挂模板,调整模板的标高。

⑸底篮和模板系统

底篮:由前横梁、后横梁、纵梁组成,横梁与纵梁连接用栓接,模板直铺底篮上。前横梁通过吊杆悬吊在主桁的上横梁上,浇注混凝土时,后横梁设锚杆,其中部分锚固在前段已完成的箱梁底板上,其它2根通过外导梁转换后锚在箱梁翼缘板上。

外侧模:由模板、排架、外导梁组成,外导梁用于支承模板,前端悬吊于主桁前上横梁,后端悬吊于已浇箱梁翼板上,挂篮前移时则悬吊于吊架上。

内模:同样由模板、排架、内导梁组成,支承内模的导梁前端悬吊于主桁前上横梁,后端悬吊于已浇箱梁顶板上,箱梁腹板厚度变化引起内模顶板宽度的变化可通过排架上设置的活动销来实现,模板高度的变化则通过增减组合钢模块来完成。

4.挂篮的制造和拼装

⑴挂篮的制造和拼装应按设计图纸进行,挂篮加工完毕后,应进行组装、检查、验收,符合结构设计要求后,才能吊至桥面拼装。该桥所用挂篮系由现场制造的三角形或菱形挂篮。

⑵挂篮是以型钢为主要构件制造焊接,经螺栓拼装组成的结构,其主要受力杆件应按设计要求进行模拟试验。

⑶对挂篮各杆件的栓接和电焊连接部位,在拼装前及拼装过程中,都必须进行仔细地检查,以保证杆件位置正确,结构连接可靠,且对主要部件不能随意进行电焊或氧气切割,其焊缝质量必须保证,钉销连接必须牢固。

⑷挂篮拼装

①首先安装滑道,把滑道按照安装要求固定在已张拉的精轧螺纹钢上,把后滑靴安装在滑道后端上并锁定。

②然后安装主桁架,把主桁架安装到滑道上,与后滑靴相连,把螺丝紧固,并加

以临时支撑;把主桁架都装到滑道上后并及时对其进行后锚,连接桁架上的竖向连接系和水平连接系;安装前上横梁及安全通道。

③最后安装内外导梁,并通过各种吊杆把前后下横梁吊起来,构成整个挂篮系统。

⑸安装挂篮走行系统滑道时,因为梁面混凝土高低不平,可用粗砂找平,其不平度在5mm以内。

⑹滑道与滑靴间,在使用过程中,必须保持其表面清洁,并于走行前涂抹一层黄油,以利挂篮走行。

⑺挂篮拼装及使用时,应严格控制吊架悬臂部分的载重,除张拉操作平台及必须的少量工具外,不得任意增加载重量。

⑻挂篮拼装时,应做到精确定位,还须进行全面检查验收,对挂篮前支点中心位置的偏差:顺桥方向应在±10mm之内;横桥向应在±5mm之内。两主桁相对偏差应在±5mm之内,以确保梁体中线顺直,便于挂篮的移动、模板的安装及调整。

5.预应力砼连续箱梁悬浇施工工艺

1)上挂篮。

上挂篮前,必须浇筑并张拉O、l块,对支座采取临时固结措施。为减少梁段上的作业.可根据起吊运输能力,将挂篮杆件在加工场拼装成若干组件,再将挂篮组件吊至0、1块梁段上进行组装。在已浇筑的0、l块箱梁顶面进行水平及中线测量,铺设轨道,组装挂篮,并将挂篮对称行走就位、锚固。在底篮的两侧,前后端及外模两侧面均设置固定平台,内外模及箱梁前端设置悬吊工作台。挂篮拼装完后,应验证挂篮的可靠性,消除其非弹性变形,测出挂篮在不同荷载下的实际变形量,以便在挠度控制中修正立模标高。第一次使用前,对挂篮进行试压,常用试压方式有水箱加载法、千斤顶高强钢筋加力法等。

2)模板校正与就位。

⑴模板制作

①箱梁各节段模板分为底模、内外侧模及端模板等,其模板按挂篮施工设计图制造。

②模板的制造质量要求请按《公路桥涵施工技术规范》中所列允许偏差值办理,还应符合设计图纸的要求。

③模板应具有足够的强度、刚度、稳定性和正确的结构尺寸。

⑵模板安装

①模板安装前,面板应涂刷脱模剂,以利脱模。外露面混凝土模板使用的脱模剂应采用同一品种的,不得使用易粘在混凝土面上或使混凝土变色的油料。

②模板的连接必须牢固,接缝要严密,根据需要加垫胶垫(或泡沫塑料)嵌缝等措施,防止漏浆,螺栓和对拉螺杆必须拧紧。

③端头模板的安装必须正确、牢靠,防止梁段在灌注过程中移动造成孔道错位,固定在模板上的预埋件和预留孔洞须安装牢固,位置准确无误。

④模板安装完毕后,应保持位置正确,浇筑混凝土时,如发现模板有超过允许偏差变形值的可能时,应及时纠正,达到符合设计要求。

3)普通钢筋和预应力管道施工。

悬浇箱梁普通钢筋及预应力管道时要特别注意:①严格按设计要求布置预应力管道,当与普通钢筋发生矛盾时,优先保证预应力管道的位置正确;②固定预应力用的定位筋,确保其保护层厚度:③纵向管道的接头多,接头处理中必须仔细,并采取措施防止孔管堵塞;④由于纵向管道较长,一般要在管道中间增设若干个压浆三通,作为压浆时的排气孔或压浆孔,保证孔道压浆密实。

4)砼浇筑。

用于悬浇箱梁的砼的标号一般较高,必须认真做好砼配合比设计。悬浇时必须对称浇筑,重量偏差不超过设计要求,从前端开始逐步向后端浇筑,最后与已浇梁段连接。分次浇筑时,第二次浇筑前,必须将首次砼的接触面及上、下梁段的接触面凿毛并清洗干净。底、肋板的砼振捣以附着式振捣器为主,插入式为辅;顶板、翼板砼的振捣以附着式振捣器为辅,插入式为主,辅以平板振捣器拖平。砼成型后,要适时覆盖,洒水养生。

5)张拉和压浆。

张拉前,按规范要求校正千斤顶和油泵,对管道进行清洗、穿束,准备张拉工作平台。砼达到设计张拉强度后,按照张拉程序分批、对称进行张拉。张拉完成后,进行管道压浆。

6.结束语

挂篮悬臂浇筑施工使用少量施工机具设备,避免大量支架,可以方便地建造跨越深谷、流量大的河道和交通量大的立交桥.而且施工不受跨度限制,跨度越大,其经济效益越高,所以大跨度连续梁桥常采用挂篮悬浇施工。