1、综述某特大桥挂篮施工技术摘 要: 下文主要谈及的是某大型桥梁工程的挂篮施工技术及要点,以下仅供参考。 关键词: 三角挂篮安全性悬浇梁施工预压方法 中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号: 前 言 从事桥梁工程施工人员都清楚,挂篮施工是悬臂浇筑连续梁施工的主要设备技术之一,它是一个能够沿着梁顶滑动的承重构架,作为一种桥梁节段施工设施,随着近年来桥梁施工技术的不断进步和发展,此技术已经在桥梁施工中得到了广泛应用,而且施工形式具有多样化,目前主要以三角挂篮在连续梁及连续刚构中应用最为广泛,下文件主要谈及的是某大型桥梁工程的挂篮施工技术及要点。 1 工程概况 某大桥段设计采用 1 联( 4
2、8. 8 + 80 + 48. 8) m 预应力混凝土连续梁,全长 177. 5 m( 包含两侧梁端至边支座中心各 0. 75m) 。箱梁采用单箱单室截面,顶宽 12 m,底宽 6. 7 m,中支点处梁高 6. 65 m,跨中 9 m 直线段及边跨 13. 25m 直线段梁高为 3. 85 m; 顶板厚度除梁端附近外均为 40 cm,底板厚度 40 100 cm,按直线线性变化,腹板厚 48 60 cm,60 90 cm 按折线变化。全联在端支点、中跨中及中支点处共设 5 个横隔板。 全梁设计共分 47 个梁段,其中 0 号块长 11. 0 m,一般梁段长度分为 2. 7、 3. 1、3. 5
3、 m 3 种,合龙段长 2. 0m,边跨现浇段长 7. 75 m( 图 1) 。主梁采用悬臂浇筑法施工,墩顶梁段分别在各墩顶灌注,其余梁段采用挂篮悬臂浇筑施工。 图 1 某高速公路特大桥 A7 桥段连续梁纵向分段 ( 单侧 48. 8 m 梁段) ( 单位: cm) 2 挂篮概况 某特大桥 A7 桥段施工采用的是三角挂篮,悬浇挂篮总体结构见图 2。这种挂篮具有以下优点。 ( 1) 结构简单,受力明确,整体刚度较大 ; ( 2) 设有行走装置,移动方便,外侧模、底模可一次就位,?模能整体抽拉; ( 3) 本挂篮采用普通型钢,加工制作简单;( 4) 可用于合龙段施工。 图 2 挂篮主桁架结构 3
4、预压方法及过程 3. 1 预压原理及方法 本次试验由于在地面平台上进行,不可能将挂篮全部拼装好,但主要承重构件均进行了拼装试验,加载工况基本与实际受力相似。在实际操作中挂篮各支点均放在钢件上,并且保持了水平,防止了下沉。整个试验工作在工作平台上进行。挂篮平躺安装,两片桁架相对。前端利用 1 台 YC1000 型千斤顶预压,中间用钢马凳支撑,后端用 32 mm 精轧螺纹钢连接,将千斤顶的作用力传给挂篮,达到给挂篮加载的目的。拼装后要严格检查中支点是否严密,后锚点是否牢固,如有松动应及时进行加固。挂篮拼装好后要严格检查挂篮主桁是否在同一平面上。 3. 2 预压加载过程 ( 1) 加载理论依据 预压
5、加载计算模拟实际施工工况,主要与施工节段长度、节段荷载两项指标相关 各节段总重力 = ( 各节段梁体设计重力 + 施工荷载) 1. 2 实际施工中,中支锚固点距离已浇筑梁端 50 cm。 试验过程中的计算依据为 G1 ( L2/2 + 0. 5) = N1 L1 式中 G1总重力; N1后锚点反力; L1挂篮主构架长度; L2准备浇筑号段的长度 ( 2) 加载程序 根据各个梁段的长度及重力,准确计算出主构架在各个节段下的受力情况,对照分级加载; 每级荷载为设计荷载的 50%、80%、100%,每级加荷完成后,持荷 30 min,持荷完成后观测并记录各项读数,对构件分级卸荷,测试共进行 3 次。
6、 通过理论计算得知出最大加载梁段为第 4 号段,在试验过程中所采用的数据以第 4 号段的数据作为参考。 ( 3) 数据分析及处理 通过现场试验绘制荷载值与变形检测数据曲线,见图 3。 图 3 荷载值与变形检测数据曲线 第 1 次试压变形量包括弹性变形及非弹性变形,非弹性变形 1 1= 1 /2( 225 189) 15. 5 = 18 15. 5 = 2. 5 mm 由于挂篮是使用过的旧挂篮,且主构架没有拆开,故其非弹性变形很小,基本上已消除。由图 7 可以看出,第 2 次、第 3 次试压图中线形基本接近直线,所以,其变形以弹性变形为主 2= 1 /2( 287 226) = 30. 5 mm
7、 3= 1 /2( 288 226) = 31 mm 此外考虑后支座变形量 15. 5 mm,弹性变形量 4 为 4= 1 /2( 2+ 3) 15. 5 =1/2( 30. 5 +31) 15. 5 = 15. 25 mm 由图 3 的线形及数据处理的结果可推出挂篮加载重力与变形的线形公式: 弹性变形量 = 0. 288 力矩值,得出表 1。 表 1 悬灌梁各节段挂篮变形量 注: 试验段采用 4 号段最不利段,重力值为梁段设计重力,力矩值采用设计重力的 120%计算出结果。 挂篮预压时所加载的最大力值为各节段总重力 =( 各节段梁体设计重力 + 施工荷载) 1. 2,且为理想状态下的均衡加载
8、,而实际施工混凝土浇筑时会对挂篮产生不均衡荷载,如: 施工人员、施工机械、混凝土浇筑时混凝土对模板的冲击力等,导致实测数据与试验数据产生偏差。通过模拟连续梁各节段工况对挂篮预压得出的变形量,对挂篮实际施工的线形监控及高程控制提供了参考依据。 4 结论 某特大桥 A7 桥段连续梁三角形挂篮安全性满足要求,现场检查各焊点、联结点、各构件等均未出现塑性变形。从图 3 可以看出挂篮主桁架的力矩值与弹性变形曲线基本上呈直线形,说明在整个加载过程中主桁架接近于弹性工作状态,便于指导挂篮立模高程控制。本预压试验方法操作简单,安全可靠,有效避免了挂篮高空拼装后预压不合格易出的安全事故。 参考文献: 1 中国桥梁网 武广客运专线衡阳湘江特大桥挂篮设计与施工EB/OL( 2010-08-12) 2011-03-04 2 张小炜,智小慧 高速铁路桥梁施工技术与装备M 武汉: 华中科技大学出版社,2010