1、浅谈悬臂梁浇筑施工中的常见技术问题及其防治对策摘要:近年来,由于科学技术的进步,工业水平的提高,我国桥梁事业取得了飞速发展,自 60 年代出现了悬浇施工方法以后,连续梁桥的施工工序和施工方法也得到了较大程度的改善。为缩短悬浇周期、提高经济效益奠定了基础,取得了良好的施工效果,在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。 关键字:悬臂浇筑合拢段挂篮临时锁定 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号: 1 前言 当前,悬臂浇筑挂篮施工已成为大跨径桥梁的一种标准施工方法,成熟的应用于我国的桥梁施工,以后还会有更大的发展潜力。但此工艺的施工质量要求高,施工工序多,受影响的因素也多。本文就盐城大丰市通港
2、大道改扩建工程即干河桥的上部箱梁的施工,浅析悬臂浇筑中合拢段和挂篮问题及相应的处理方法。悬臂施工法是一种常用的桥梁施工方法,目前大跨径预应力混凝土连续钢构桥的施工大多采用悬臂施工法。概括地讲,其操作方法是:首先由墩顶开始向两侧用平衡悬臂施工法逐节段施工结构的上部梁体形成一个 T 字形的双悬臂结构接着合拢边跨,最后合拢中跨,形成最终体系。悬臂施工法可以分为悬臂浇筑和悬臂拼装两种工法,其中尤以悬臂浇筑具有更广泛的使用性。 2 合拢段 合拢段施工是体系转换的过程,通过合拢段的施工,可以使桥梁完成体系 转换。首先进行边跨合拢,最后进行中跨合拢。边跨合拢采用吊架施工,待现 浇段施工结束后,混凝土强度达到
3、设计强度后即可进行边跨合拢段的施工。中 跨合拢段的劲性骨架待边跨混凝土浇筑后,边跨挂篮拆除后才能合拢。中跨合 拢段的混凝土浇筑要在一天中的最低温度下进行。应当指出的是,要严格控制合拢的顺序,否则会与设计的合拢后产生很大的误差,其结构恒载内力也会发生变化,体系转换时由徐变引起的内力重分布也不同,故采用不同的合拢程序在结构中产生不同的最终恒载内力,对整个结构的竣工后使用产生很大的影响。 合拢段施工主要需解决 3 个问题:(1)吊架的安装问题;(2)合拢段的临时锁定问题;(3)合拢段混凝土浇筑问题。合拢段在混凝土浇筑后,因气温的变化会引起梁体的伸缩变形,同时梁体左右日照温度不同还会引起梁的扭曲变形,
4、需对合拢段进行临时锁定保持合拢段无相对变形。合拢段临时锁定要抵抗温度应力、T 构两端不平衡弯矩等多种外力,保证悬臂 T 构施工安全和合拢段不出现裂纹。 2.1 合拢段施工方法 利用挂篮底模、外侧模、内模作为合拢段模板,不仅可以减少搭设支架的投入,还可使浇筑后的混凝土变形与两端已浇段保持同步,但要利用挂篮作为吊架,需解决一个挂篮后退和一个挂篮前移的问题。 2.2 临时锁定 根据计算,温度应力引起的力较大,而此时只有边跨模板对梁体有约束力, 如果约束力小于梁体温度应力,梁体肯定会产生位移。只要保证合拢段临时锁 定力大于模板及支座的约束力即可保证合拢段相对无变形。 2.3 边跨合拢段 边跨合拢段时考
5、虑两种工况,计算分别如下,其中不论哪种工况不进行配 重产生的不平衡弯矩,主墩顶的临时固结都可以满足。根据标高测量结果,如 果合拢段两端标高偏差在 15mm 以上,则在 T 构两侧压配重将边跨 10号块端部 与现浇段端部标高找平。为减少混凝土浇筑过程中因 T 构两侧重量变化产生的挠度变形对新浇混凝土的影响,建议加快浇筑速度,使变形在混凝土初凝前完成,或在 T 构两侧加相同配重,随混凝土浇筑同步取消边跨侧配重。在一个 T 构两侧各放置一个水箱进行配重,配重重量为34t,随边跨合拢段混凝土浇筑重量同步减去边跨侧水箱内水的重量,保持 T 构两侧力矩平衡。 2.4 中跨合拢段 如果中跨合拢段两侧标高差在
6、 15mm 以内,中跨将不采用压重;如果偏差大于 15mm,则在中跨合拢段一侧用水箱压重,使中跨合拢段两端标高一致,待混凝土强度达到 50Mpa 后,方可取消配重。 2.5 合拢段混凝土的浇筑 选择在一天凌晨 3 点左右气温最低时浇筑合拢段混凝土,浇筑时间在 4h 内 完成,混凝土浇筑前一天用水将全梁表面、箱内洒水保湿进行降温。收听天气 预报,3d 内有大风降温时,不进行合拢段混凝土浇筑。两端的混凝土连接要充 分凿毛、湿润,并冲洗干净。采用新出的合拢段微膨胀混凝土,现场技术负责 人确认,利用汽车泵送,入模混凝土坍落度不大于 20cm。混凝土浇筑时商混凝 土厂、现场必须有项目部负责人在场进行旁站
7、指挥。混凝土浇筑后专人进行喷 水雾养生,初凝后覆盖塑料薄膜及土工布保湿养护,专人进行混凝土测温记录。 2.6 合拢段张拉 合拢段混凝土强度达到设计要求后,放松吊架外侧模及内侧模。然后按顺 序进行其他预应力束张拉,张拉完成后方可脱底模。合拢段混凝土灌注前,要 将所有的预应力钢绞线全部穿入波纹管内,为防止混凝土浇筑时波纹管道堵塞, 除接口处用胶带缠绕密封外,还要注意逐根检查有没有受电花影响打开的孔洞。 同时混凝土浇筑时混凝土口要尽量避开波纹管位置,并在合拢段每根纵向波纹管顶埋设三通排气孔,以防合拢段发生堵管,影响压浆质量。预应力束的张拉 顺序按照设计要求进行。 3 挂篮 3.1 挂篮的安装 挂篮是
8、悬浇箱梁的主要设备,根据连续分段情况,挂篮结构及荷载能力按 实际情况进行设计,除满足强度、刚度、稳定性要求外,行走、锚固等机构应 方便可靠,拆装灵活方便。挂篮由主桁架、锚固、平衡系统、行走系统及吊杆、 纵横梁等组成。挂篮需解决的问题:(1)挂篮的安装及安装顺序问题;(2)挂 篮的加载试验问题。 3.2 挂篮的加载试验 挂篮加载的主要目的是取得挂篮弹性变形与荷载的线性关系,检验挂篮主 桁架的承载能力,消除挂篮的非弹性变形,为悬浇施工中的变形及高程控制提 供可靠依据,确保合拢精度,同时检验挂篮的质量是否满足设计要求, 、对挂篮 整体的安全性能出检测。预压荷载取梁段最大重量的 1.2 倍。分五级加载
9、:20 、40、60、80、100,每次加载和卸载后,测量底篮前横吊梁处的挠 度。挂篮加载试验在平整的场地上进行,在挂篮拼装前,在场地上组装挂篮三 角架,将一对三角架的纵梁相对平卧于场地上,在三角架各连接点位置用混凝 土垫块架空使两三角架同高并保持水平,两三角架的纵梁间相隔100cm 间距, 在两三角架的立柱位置相互用型钢骨架支撑稳固,在后锚点用 2 根32 精轧螺 纹钢筋锚固,在纵梁的前吊点穿入 1 根 32 精轧螺纹钢筋并将一端锚固,另一 端安装 400T 油顶进行张拉。 最重块段为 8#块 191.5t,底篮和模板重量为 6.3t,张拉时,先对油顶施加 所需承受的底篮和模板重量 6.3/
10、2=3.2t,力持荷 5min,使两三角架间支撑间隙 消除并测量两纵梁间的间距,再加载到底篮的重量,然后按每次 20t力分级进 行张拉,由于一个三角架只承受一半的重量,因此,最终张拉力按最重块段加 底篮和模板重量的 1.2 倍的一半计算,即(191.5+6.3)1.2/2=118.7t,记录 每次张拉后两三角架纵梁的间距,即加载后的弹性变形量,该变形量可作为施工 过程控制的参考依据。 4 结语 总之,预应力混凝土连续梁桥在我国发展迅速,跨径也越来越大,箱梁悬浇合拢段及挂篮施工问题也受到了越来越广泛的关注,随着桥梁事业的蓬勃发展,通过对技术的积累,管理经验的积累,大家本着科学、严谨、务实的精神,一切问题都会迎刃而解的。 参考文献: 1范立础.预应力混凝土连续梁桥M北京:人民交通出版社.1988. 2樊俊停.连续梁一次浇筑成型施工技术J.山西建筑,2005,31(4).72 3 刘汉生.干河桥主桥施工方案 4杨怀,黄伟平.增江大桥施工挂篮的设计与施工:科技论文,2000 5贾明浩.桥梁悬臂挂篮施工的一种新工法:科技论文.2009