1、浅谈预应力混凝土连续刚构桥三角形挂篮施工简要:目前我国许多特大型桥梁施工采用预应力混凝土连续刚构桥挂篮施工,这里我简要的谈谈这种施工工艺的大概过程。现在我从三角形挂篮形式,从设计、安装、走行、拆除等方面对大跨径桥梁挂篮施工技术进行简单的介绍。 关键字:设计原则、构造、拼装、试压、悬臂浇筑、挂篮行走、挂篮拆除 中图分类号: TU528 文献标识码: A 文章编号: 1、挂篮设计原则 1.1 减轻挂篮自重:在满足桥梁设计对挂篮自重的要求外,应尽量减轻挂篮自重;挂篮采用自锚平衡式以便充分利用箱梁竖向预应力筋平衡倾覆力矩。 1.2 缩短施工周期:挂篮施工中采用各粱段全断面一次性浇筑。挂篮行走和锚固应方
2、便、可靠。 1.3 保证悬浇砼质量及施工安全:模板设计中应注重砼的外观质量(一般以刚度为主来设计模板)并满足高空超重施工的安全要求。 1.4 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。 2、挂篮的构造 三角形挂篮主要由以下几部分组成: 2.1 主桁架:其主要杆件通常由 2 片槽钢(或工字钢)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。 2.2 走行系统:由钢枕、滑道、后钩板及上滑板构成,滑道通过竖向预应力钢筋锚固在桥面上,用来平衡挂篮空载走行时的倾覆力矩。 2.3 内外模板系统:其中内模分顶模和内侧模,由型钢组焊成模架;外模由
3、侧模板和底模构成。 2.4 锚固系统: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。 挂篮拼装 3.1 铺设钢枕:利用钢板等找平轨道垫枕下方梁体顶面,将钢枕按50cm 间距均匀布设在梁体竖向预应力筋间隙内,并确保挂篮前支座处铺设 3 根钢枕以分散较大的局部压力。在铺设钢枕前应依照挂篮图纸放样处轨道的位置,确保轨道安装上去相互平行,且位于竖向螺纹中心以利挂篮锚固;两侧垫枕应调整与同一水平面上,以确保挂篮使用过程中主桁架垂直受力。 3.2 安装轨道:从 O#块中心向两侧安装 9m 长钢轨各 2 根,轨道穿入竖向预应力筋,找平轨道顶面,轨道中心距无误后,用精轧螺纹将其牢固
4、锁定于梁顶之上。 3.3 安装中横梁:根据挂篮设计图纸,中横梁两侧作为主桁架滑移时的支座需与主桁架牢固焊接。挂篮在走行过程中以中横梁底与轨道接触面为滑动面滑移,中横梁与滑轨接触面前段的硬角应将其打磨成半径较大的圆角,以防止在挂篮推移过程中此处应力集中使挂篮无法推移。 3.4 吊装主构架:赵家塬大桥选用三角挂篮主构架为两片 52 工字钢组焊而成,是挂篮的主要承重部分。主构架就位后立即用长螺杆和扁担梁将主构架后端锚固在 0#梁段上; 注意:主桁架安装过程中应控制其垂直度,以利其各构件受力。 3.5 安装主构架之间的连接系; 3.6 吊装前上横梁、前吊带、后吊带,吊挂后横梁。 3.7 吊装底模架及安
5、装底模模板:吊装底模架前,拆除 0#粱段底部全部支架。因塔吊起重能力不足,先吊装底模框架。前、后吊带牢固吊挂底模框架后铺设底模分配梁再在其上铺装底模模板。 3.8 吊装内、外模架走行滑粱(前、后端分别利用精轧螺纹钢筋锚固于前上横梁、0#段梁体) ; 3.9 滑移外侧模板:利用 0#块腹板外模作为挂篮外侧模。当外滑梁锚固到位后拆除拉杆,将 0#块外侧模板徐徐下落至外滑梁上,用倒链将外侧模板沿外滑梁拉至 1#块位置处,完成侧模就位。 3.10 拼装内模架,吊装内模。初期拼装腹板内模时,内模与顶模倒角处直接采用固结方式,连接处均全部焊死,导致在内模脱模时因模板变形后与混凝土挤死,脱模成为制约挂篮走行
6、速度的主要因素。后经改进将腹板内模与顶板内模搭接处脱开,在脱模时用葫芦将内模悬吊于顶模,拆除拉杆后,内模仅靠自重即可脱开,大大缩短脱模时间。 4、挂篮预压试验 4.1 试验目的 a)检验挂篮各构件,尤其是主受力结构的制作、安装质量; b)检验挂篮整体受力是否达到设计文件和规范要求; c)消除挂篮结构的非弹性变形:通过预压达到消除挂篮非弹性变形的目的; d)准确提出预抬值:通过分级加载,得到挂篮弹、塑性变形数据,绘制挂篮各测点弹性变形与加载关系曲线图,为挂篮施工的节段预抛高的计算提供依据。 e)验证挂篮的安全稳定性。 4.2 预压方案及整体布置 将主梁置于 0#块腹板顶,采用张拉竖向精轧螺纹钢筋
7、完成挂篮预压:按照 15%、30%、60%、80%、100%、120%逐级进行。 每加压一级后测其相对标高(每张拉达一级稳压 30 分钟后观测) 。当压至最终加载值时稳压 2 小时后再观测一次,预压沉降量观测平均值相差不大于 1mm 时,认为预压已达稳定,可以卸载,卸载后再次测量标高。 每一级加载后,必须及时检查各杆件的连接情况和工作情况,及时作出是否继续加载的判断,如一次加载后情况良好,应反复加载、卸载3-5 次,直到非弹性变形全部消除完为止。试验完毕后分级卸载,并测量变形。 整理加载预压数据,利用弹性变形值及非弹性变形值的测量结果指导施工。 5、挂篮悬臂浇筑施工 在经过模板校核后用于悬浇箱
8、梁的砼的标号一般较高,必须认真做好砼配合比设计,为保证砼浇筑的连续性,前后场的配合至关重要。 悬浇时必须对称浇筑,重量偏差不超过设计要求,从前端(堵头板处)开始逐步向后端浇筑,最后与已浇粱段连接。悬臂浇筑过程中,各T 两侧的混凝土应对称浇筑。但在实际施工过程中这样的做法不够现实,实际施工中产生的不平衡荷载由 0#块传递至墩身,由墩身自身的强度抵消。所以在施工过程中应控制两侧浇筑混凝土的最大差异,此桥不应超过底板混凝土的重量。浇筑顺序应从悬臂段向悬臂根部方向浇筑,主要是由于在浇筑过程中挂篮是出于逐渐变形的过程,应保证前吊干在受荷伸长后,在以浇梁段处不会应混凝土以初凝而产生裂缝。 6、挂篮行走 在
9、一个悬浇段施工周期内,绑扎钢筋、浇筑砼、养生等强的时间是固定的,挂篮走行成为制约施工周期的主要因素。 6.1 挂篮走行系统 挂篮走行系统包括行走轨道、前后支座、内外滑梁等。 6.2 挂篮操作平台 挂篮操作平台即外模外侧,在底篮前、后横梁悬臂部分搭设平台,以便作业人员顶推外模(调模板) 、穿拉杆、砼浇筑过程中检查模板等。 6.3 采用张拉钢绞线挂篮推移工艺 将钢铰线的一端利用锚具固定于轨道前端,另一端从挂篮前支座中间穿过。在前支座处加设垫板,通过张拉钢铰线时,单束顶对前支座的反作用力使挂篮前移。 运用此法推移挂篮,一个 T 两套挂篮同时行走用时约两小时(6 人) 。该工艺优点在于,可确保挂篮前支座处受力方向与轨道方向一致,避免了挂篮跑偏的现象发生,且作业人员可轻松将顶前移。 但其缺点也显而易见:由于钢铰线的反复张拉,断丝甚至断束的概率比较大,存在着较大的安全隐患,因此该法在后期已逐步被淘汰。 7、挂篮拆除 挂篮拆除工作包括以下内容:底模下落、外侧模(连同外滑梁)下落、内模分解、挂篮主桁架后退等。 结束语:三角挂篮施工在悬臂梁施工中运用特别广泛,这里也有未讲详细的,希望大家共同学习、共同进步。