1、1大跨径桥梁挂篮施工技术【摘要】挂篮施工是悬臂浇筑法施工中的一种主要施工方法,它不需要架设支架,不使用大型吊机,本文从挂篮形式,从设计、安装等方面对大跨径桥梁挂篮施工技术进行了论述。 【关键词】大跨径桥梁挂篮施工 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号: 挂篮施工是悬臂浇筑法施工中的一种主要施工方法,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。确保了高精度、高质量安装,使得全部安装精度均满足设计要求,节约了人力、物力、财力,创造了较好的经济效益。 一、挂篮施工 1、挂篮施工特点 (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
2、,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,挂篮一次浇筑长度可达 8m,大大加快了施工进度。 (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; (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,2有利于挂篮转移和组装,施工进度大大加快; (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。 (5)将挂篮的主体置于斜拉桥主梁的下面,利用后行走系统反顶主梁底部来省去所有的压重。挂篮采用小起小落工艺,操作简便,安全可靠。 2、常用挂篮的形式 挂篮按结构形式可分为桁
3、架式(包括菱形、三角形、弓弦式等)、斜拉式(包括三角斜拉式和预应力斜拉式)、型钢式及混合式四种。应用最广的是三角形和菱形挂篮,在某些特殊条件下。使用一些特殊挂篮。 3、挂篮的结构组成 挂篮一般包括:主梁桁架、悬吊系统、锚固系统、行走系统、模板系统、上下横梁、承重系统、横向联接系等八部分组成。主梁桁架是主要受力部位,一般为两片形式,也有多片。锚固系统:提供向下反力。对前支点产后下弯矩,平衡挂篮前端所有重量。有配压重形式,目前多采用锚同于梁体竖向预应力筋上。上下横梁包括前上横梁、后上横梁、前下横梁、后下横梁:模板系统包括底模、侧模和内模;承重系统实质包括前后下模梁和纵梁及底模;横向联接系是联接各主
4、桁架之间的横向联接,保证整体稳定,有水平联接和竖向联接;行走系统包括滑道、反力后锚支架或滑座;悬吊系统包括吊杆、连接器、钢镫、销子等。 二、挂篮施工工艺 1、前期准备 挂篮是实施悬臂灌注施工的主要设备。它是一个能够沿轨道行走的3活动模架并悬臂挂在已完成悬臂施工的悬臂梁段上,用以进行下一梁段施工,如此循环直至梁段浇筑完成。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。 2、挂篮设计 设计挂篮长度应按悬臂灌注最大的分段长度而定。挂篮的横断面布置则取决于桥梁的宽度和箱梁截面形式。当桥梁横截面为一个箱时,全截面用一个挂篮施工
5、即可。当箱梁为多箱结构时,为了使挂篮的施工中有一定的灵活性,也可用多个挂篮分别施工。 挂篮设计荷载按计算的部件和施工阶段不同。采用不同结合,一般可以分为如下类别: 1)模板重量(包括侧模、内模、底模、端模等各部件)可先按平均重 0.8-1.OkPa 计,待模板尺寸确定后再进行详细计算; 2)振动器重及振动力,主要是附着式振动器,在进行挂篮底模架设计时,可假定模板梁上的振动为振动器自重的 4 倍; 3)施工人群荷载可按 2kPa 估算; 4)千斤顶、油泵重量; 5)最大节段混凝土重量。 挂篮应验算空载走行状态下的平衡稳定浇筑混凝土时的倾覆稳定。由于挂篮系可移动的模架,又属高空作业所以在设计时必须
6、保证有足够的稳定性、刚度和强度安全系数。挂篮重量应和设计操作施工阶段验算中估计的重量相符,并应将实际的挂篮重量和有关数据及时反馈给主4梁设计部门,以便进行阶段验算。 3、现场拼装 1)找平铺枕。待 1#梁段张拉完毕后,用 12 水泥砂浆找平梁顶面铺枕部位(包括 0#梁段)。 2)铺设钢枕,前支座处铺 3 根,钢枕间距不大于 50 cm。 3)安装轨道。从 0#段中心向两侧安装 2.5 m 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,用螺母把轨道锁定。 4)安装前后支座。先从轨道前端穿入后支座,后支座就位后安放前支座。安放前支座前,在相应轨道顶面铺 1 mm 不锈钢板
7、,不锈钢上置放一块四氟乙烯滑板(300 mm500 mm),然后安放前支座。 5)吊装主构架。主构架分片吊装,放至前后支座上并旋紧连接螺栓。为了防止倾倒,用脚手架临时支撑。 6)安装主构架之间的连接系。 7)用长螺杆和扁担梁将主构架后端锚固在已成梁段上,前支座处用扁担梁将主构架下弦杆与轨道固定。 8)吊装前上横梁。吊装前上横梁前,在主构梁前端安放作业平台。前上横梁上的 4 个千斤顶、上下垫梁及 2 根钢吊带一起组装好后,整体起吊安装。 9)安装后吊带。在 1#梁段底板预留孔内安装后吊带,先安放垫块、千斤顶和上垫梁,后吊带从底板穿出,以便与底模架连接。 10)吊装底模架及底模板。吊装底模架前,拆
8、除 1#梁段底部部分支架,5以便底模架后部能吊在 1#段底部,前端与前吊带用销子连接,如起重能力不足,可先吊装底模架,再铺装底模板。 11)吊装内模架走行梁,安装后吊杆,前吊采用钢绳和倒链。 12)安装外侧模板。外侧模首先用于 1#梁段施工,在进行上述拼装程序之前,应将外模走行梁放至外模竖框架上,后端插入后吊架(0#段顶板上预留孔,把后吊架安放好)。两走行梁前端用倒链和钢丝绳吊在前上横梁上。用倒链将外侧模拖至 2#梁段,在 1#段中部两侧安装外侧模走行梁后吊架,解除 0#段上的后吊架。每个后吊点应预留 2 个孔,间距约 15 cm。 13)调整立模标高。以挂篮弹性及非弹性变形与设计立模标高之和
9、作为 2#段的立模标高。 三、预应力砼连续箱粱悬浇施工工艺 1、上挂篮 上挂篮前,必须浇筑并张拉 0、1 块,对支座采取临时固结措施。为减少粱段上的作业,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、1 块箱梁顶面进行水平及中线测量,铺设轨道,组装择篮,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、
10、千斤顶高强钢筋加力法等。 62、模板校正与就位 底模支承在吊篮底的纵、横梁上,外侧模一般由外框架预先装成整体,内模板及框架因每一梁段均须修改高度,不宜做成整体。根据箱梁截面情况确定砼浇筑方法(一次浇筑或分次浇筑)。一次浇筑时,应在项板中部留一窗口,使砼由窗口进入箱内,分布到底模上。当箱梁较高时,应用减速漏斗向下传送砼。采用二次浇筑时,先安装底模、侧模具及底板、侧板的普通钢筋、预应力筋,浇筑第一次砼后,再安装内模、项板普通钢筋及预应力筋。箱梁由根部至端部为二次抛物线,每浇筑一个梁段均须将底模提高一次,提高不多时,可采用支垫底模的方法。经几次提高后,高差变人时,用提升吊篮的方法提高底模。 3、砼浇
11、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。 4、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。 7总结 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 竺林江.浅谈某大桥挂篮设计与施工J.中国高新技术企业. 2008(18) 2 张巧仕.浅谈后张法预应力箱梁施工技术J.技术与市场. 2011(04) 3 杨会.三塔式三角形挂篮设计与施工J.科技创新导报. 2010(16)