桥梁工程中的挂篮施工
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浅谈桥梁工程中的挂篮施工
摘要:本文就挂篮施工的主要工艺,并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较为全面的剖析。
关键词:桥梁工程;挂篮施工;技术探讨
中图分类号:k928.78 文献标识码:a 文章编号:
1.挂蓝施工概况
目前大型、大跨度桥梁的施工广泛采用环境适应性强的悬臂浇筑法。挂篮施工是悬臂浇筑法施工中的一种主要施工方法,它是沿着轨道行走的活动脚手架及模板支架。挂篮有多种类型,按结构形式,可分为桁架式、菱形、三角形、预应力束斜拉式和斜拉自锚式;按行走方式,可分为滑移式和滚动式;按平衡方式,可分为压重式和自锚式。它不需要架设支架,不使用大型吊机,与其他方法相比,具有结构轻、拼制简单方便和无压重等优点。
2.挂篮施工特点
2.1、新浇筑梁段混凝土重量通过斜拉带、斜拉梁等作用在已成梁段上,因而结构受力合理、明确,安全可靠。对于倾覆稳定性的解决,采用箱梁竖向预应力筋解决,减少了配重,减轻了挂篮的重量。
2.2、走行安全、可靠,可通过液压驱动、整体走行一次到位的方式,使得走行安全、可靠,自动化程度高。
2.3、主导梁、前横梁等主要受力构件全部由型钢制作,单件构件轻,有利于挂篮转移和组装,施工进度大大加快。
2.4、挂篮承载力大,刚度好,有利于保证箱梁混凝土的施工质量。
3.施工技术要点
3.1前期准备
挂篮设置除应保证强度安全可靠外,还应满足变形小、行走方便、锚固、装拆容易、重量轻以及各项施工作业的操作要求,并有安全防护措施。
3.2挂篮组成,挂篮由主桁架、悬吊系统、锚固系与平衡重、行走系统以及工作平台、模板系统等组成。
主桁架为主要受力结构,可用贝雷架、万能杆件或大型型钢等拼装组成;
悬吊系统是将模板系统、张拉平台的重量及其上的荷载传递到主桁架;
锚固系与平衡重是为防止挂篮在交移和浇筑混凝土时的倾覆失
稳并保证施工过程中挂篮的安全,锚固系与平衡重的设置至关重要。
行走系统可用滚动或滑移等方式,其动力可用液压油缸或倒链等;
模板系统由底模、侧模、内模、端模等组成,模板长度应结合梁段长度综合考虑,节约材料,尽可能用整体模板,并尽量减轻重量。
3.3挂篮设计为保证施工质量,加快施工进度,挂篮的设计是关键,挂蓝设计应满足一下原则:
1)减轻挂篮自重。①除满足桥梁设计对挂篮自重的要求外,应尽量减轻挂篮自重;②挂篮宜采用自锚平衡式,充分利用箱梁竖向预应力筋平衡倾覆力矩。
2)缩短挂篮施工周期,挂篮施工中宜采用各梁段全断面一次性浇筑。
3保证悬浇砼质量及施工安全。①模板设计中注重砼的外观质量,一般以刚度为主来设计模板;②满足高空超重施工的安全要求。4)改善施工条件和作业环境。箱梁顶面施工作业空间尽量宽敞,以便于放置施工机具及施工员往返。
5)对某一具体工程,应根据梁的分段情况和对挂篮重量的要求、承受荷载及施工经验设计挂篮,除必须满足强度、刚度和稳定性要求外,还要使其行走和锚固方便、可靠,重量不大于设计规定。3.4挂篮的制作与安装
3. 4.1挂篮制作
1)挂篮各结构部件要严格按设计图纸要求几何尺寸、材质和精度加工。
2)不允许随意改变设计和采用代用材料。如确需变更,应征求设计部门同意并签认后,方可变更。
3)制作外侧模竖框架时,应设置工作平台及夹具,加工时尽量消除焊接变形,确保模板平整度。
4)重要部位应由有经验的焊工施焊,保证焊接质量。焊缝及加工件质量要求与验收办法参照《钢结构工程施工及验收规范》执行。
5)对出厂杆件,应派专人进行检查验收,不合格者禁止出厂。
3.4.2挂篮安装
1)当墩顶叶梁段施工完毕,需在墩顶拼装挂篮。
2)为减少水上高空作业工作量,克服墩顶工作面小,工作条件差的不利影响,应在拼装前做好充分准备,或利用有利地形先在岸上进行试拼装,其拼装程序应按设计要求的程序对称地进行。
3)挂篮安装程序为:主桁架一>锚固系一>悬吊系一>底模架一>侧模一>内模(绑扎完钢筋后进行)一>端模一>张拉平台。
4)挂篮安装后.应进行全面的安全、技术检查,并按设计荷重进行压重试验,加荷和卸荷要分级进行,测得弹性变形和残余变形,以此控制各段梁段抛高量(预拱度)。
5)挂篮的操作平台下应设置安全措施和防止物体坠落的隔离措施,确保安全,要求挂篮四周设置护栏,全封闭,上下层应尽量有专用扶梯,以便操作人员上、下方便安全。
6)挂篮的锚固系及平衡装置应经常检查,确保挂篮走行及浇筑混凝土作业时的安全。
7)挂篮在通航河流上作业时,必须特别加强水上管理,并应和航道管理部门协商,做好防护措施,并应严格规定在挂篮的正下方不得通航,施工现场及航道上、下游应设置明显施工标志。
8)挂篮模板安装后应严格测定位置,核对标高、校正中线。模板和相邻梁段的混凝土应平整密贴。
4.挂篮型式的思考和展望
对挂篮优劣的评价除了从经济性、安全性考虑外,挂篮的结构简便、安装拆卸和使用的方便等适用性也是重要的指标。为此,笔者思考与建议如下:
(1)全锚式挂篮应当是今后挂篮使用的主流,而垂直吊杆式的菱形、三角形挂篮及斜拉式挂篮由于其各自的特点均会有备自的应用份额。
(2)菱形挂篮为施工提供了宽阔的作业空间,三角形挂篮、斜拉式挂篮由于它们的杆件(底边或大梁)位于腹板的上方,影响了腹板的钢筋绑扎及混凝土灌筑作业,因而应用会受到抑制,而斜拉式挂篮更由于其需要在梁上预餐的孔洞较多,移位操作较复杂,会受到更多的影响。
(3)菱形挂篮、三角形挂篮及斜拉式挂篮的利用系数已经达到3.5以上,刚度成为控制材料截面的主要因素,因此挂篮材料节省的空间并不大,而对它们的适用性如连接方式、锚固方式、杆件材料、走行系统的革新会不断取得成果,斜拉式挂篮革新的空间会更大5.结语
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。
参考文献
[1]徐君兰主编,大跨度桥梁施工控制,第三版,北京:人民交