1、实例谈挂篮施工技术在大桥施工的应用【摘要】大桥施工中,遇到河流和道路交叉以及横跨山谷的时候,挂篮施工技术成为不二选择。挂篮施工技术对于施工设备没有过高的要求,在大桥施工中得到了广泛应用。文章对挂篮施工技术在大桥施工的应用进行了分析,具有一定的借鉴意义。 【关键词】挂篮施工技术;大桥施工;应用 中图分类号: TU74 文献标识码: A 前言 文章对挂篮施工技术进行了介绍,对大桥工程中挂篮施工的特点进行了阐述,通过分析,并结合实例,对实例挂篮施工技术在大桥施工的应用进行了探讨。 二、挂篮施工技术概述 挂篮属于悬臂施工过程中的一个重要设备,它包括桁架式、型钢式、斜拉式以及混合式这四种。一般来说,挂篮
2、主要包括承重结构、锚固装置、悬吊系统、工作平台以及走行系统这几个部分组成。在实际施工过程中,由于挂篮不仅对新浇混凝土重量起到承受的作用,还要作为支撑模板、提供张拉及灌浆的场地。因此,它不仅在刚度及稳定性上有较高的要求,而且为了方便调整标高,挂篮还要做到自重较小,这样可以便于移动。 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
3、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。为了保证在浇筑混凝土挂篮可以保持组后的稳定性,往往会在挂篮的尾部附近设置后铺同,可以通过在梁肋内预埋竖向的预应力筋来实现,如果后锚的能力不足以维持稳定性时,则可以在尾部采用压重等设施。通过所用的挂篮的主要功能是对模板进行支撑,并承受新浇筑的混凝土的重量,为工作平台提供张拉,灌浆的场地等。因此不仅要确保挂篮具有足够的强度,而且还要求其具有足够的刚度及稳定性,其次挂篮自
4、身的重量也不能太重,这是为了保持灵活移动的要求。 大桥工程中挂篮施工的特点 所谓挂篮施工是指浇筑较大跨径的悬臂梁桥时,采用吊篮方法,就地分段悬臂作业。它不需要架设支架和不使用大型吊机。挂篮施工较其他方法,具有以下特点: 1.主导粱、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.适应范围大,底模架便于升降,适应不同的梁高。 3.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。 4.走行安全、可靠,可通过液压驱动、整体走行一次到位
5、的方式,使得走行安全、可靠,自动化程度高。 5.挂篮承载力大,刚度好,有利于保证箱梁混凝土的施工质量。 四、实例谈挂篮施工技术在大桥施工的应用 1.工程概况 某大桥工程,主桥为 3 跨预应力混凝土连续刚构桥,跨径组合为:65m+100m+65m,对称布置分离式上、下行两座桥,采用后张法施工。 2.悬浇箱梁施工方法 悬浇箱梁采用挂篮悬臂对称施工,挂篮悬臂施工是在墩顶段的 0 号块、1 号块采用墩旁托架施工,然后在 1 号块两侧拼装移动式挂篮,并固定好,接着在挂篮悬吊着的模板上布置普通钢筋与预应力管道,浇注混凝土,当混凝土强度达到设计规定的强度后布置预应力钢筋并施加预应力,预应力达到设计值时方可进
6、行预应力管道压浆,再将挂篮移至下一节段,这样不断重复同一作业,直至合龙。 3.挂篮设计 挂篮设计主要分为主桁架、立柱、斜拉带、吊挂系统、模板系统以及行走系统这几部分组成。其中,主桁架对底篮起到承重的作用,其后上横梁使用的是工字钢,前上横梁的中间部位利用工字钢重叠加焊组合。立柱是将工字钢安置于主桁支点和后横梁的交接位置,在每个挂篮中安装两根组成三角形受力结构。斜拉带是使用钢板焊接而成,由立柱连接产生一个三角形将承载传递到主桁上,对主桁受力结构起到改善的作用。吊挂系统主要是对悬浇段施工荷载起到承受作用,它分为前后下横梁、底模纵梁以及活动铰这几部分。 模板系统是由底模、侧模、翼板模、顶板以及端头模构
7、成。锚固系统中的后锚由锚杆、滑槽、后扁担梁以及滚棒构成,在挂篮前移的过程中,主要利用滚棒和后锚扁担梁进行移动,后锚则保持不动。行走系统主要包括支点、后锚上滑移装置、平滚以及拖移收紧装置构成。在其工作过程中,先将挂篮松动,使顶板、地板和箱梁距离 20 厘米,然后利用千斤顶把主桁顶起,进行平滚、后锚的安装,这样对两个葫芦进行拖动即可使挂篮前进。 4.节段浇筑 本大桥连续梁浇筑全采用挂篮对称浇筑,施工流程为:搭设支架浇筑 0 号块、1 号块加工并安装挂篮悬臂浇筑 2 号13 号块搭设支架浇筑边跨现浇块(15 号块)浇筑边跨合龙段(14 号块)拆除锁定装置进行体系转换浇筑中跨合龙段(14 号块) 。
8、(1)0 号、1 号块施工 根据经验,悬臂施工的重心是平衡灌注,但由于施工的复杂性导致实际施工往往会超出理论的重力,以致两悬臂产生不平衡重力,为了防止 T 构倾覆,大桥主墩采用顺桥向布置双柱固结减少不平衡重力,副墩采用在墩顶顺桥向两侧布置临时固结支座减少不平衡重力。 在上部结构悬臂施工当中,副墩支座是承受部分荷载的,为了保证在全桥合龙前支座不受偏心荷载,在主墩顶部设置临时支座固结,并将永久支座锁定,这样能保证支座平衡均匀受力,且不平衡重力由临时固结支座承受。次中跨合龙后,再解除永久支座的锁定,完成体系转换。 由于以后的悬臂梁采用挂篮施工,因此,0 号、1 号块施工时应注意挂篮的后锚方式,注意预
9、留孔洞、预埋件等的施工。 (2)连续梁悬臂浇筑(2 号块至 13 号块) 挂篮在拼装好后先进行预压,并选择所有节段中最重的节段(即 4号块)作为预压荷载,其质量为 112.5t,测得其弹性变形和非弹性变形数值。以后每浇注一个节段,不再进行预压,就以此数据为依据,结合设计单位提供的数据进行模板标高的微量调整。 (3)合龙段施工。 边跨合龙模板采用挂篮的底、外模,将底模平台及外侧模前端支撑在现浇段托架上,后端锚固于悬臂梁的底板上,主桁后退并拆除。根据气温统计计算劲性骨架长度,截取后与相应预埋件焊接牢固后,张拉临时预应力索进行临时锁定。绑扎合龙段钢筋,安装预应力管道,在一天中气温最低的时候浇筑混凝土
10、,完成边跨合龙。混凝土各项指标达到要求后张拉相应的预应力束。待主梁边跨合龙后,继续用挂篮悬浇施工主跨箱梁至跨中合龙;中跨合龙段混凝土采用挂篮模板浇筑。在合龙段混凝土浇筑过程中,随着合龙段砼的浇注逐步减水,保持合龙段砼浇注过程中荷载平衡。 混凝土灌注及预应力张拉。混凝土灌注时先灌注腹板、后补灌底板,水平分层,振捣泵振捣。在预应力波纹管内插入衬管并适时抽动或转动,保证孔道畅通,浇筑后顶板铺海绵及时洒水养护。 混凝土养生期间穿预应力筋束,待混凝土强度、弹性模量、龄期达到要求后进行张拉,张拉顺序按设计要求;以应力控制为主伸长值校核,张拉后及时进行注浆封锚。 结束语 近年来,随着桥梁工程的不断发展,挂篮施工技术从多方面也取得了较大的突破。挂篮施工技术发展,让大桥施工中一些棘手问题迎刃而解,且随着挂篮施工技术研究的进一步深化,它将发挥更大的作用。 参考文献1陈文崇,梁树锦.浅谈挂篮施工技术在桥梁工程中的应用J.中小企业管理与科技,2011(03)2叶晓平.桥梁工程挂篮施工技术探讨J.科技创业月刊,2013(04)3童峭峰.特大桥建设工程中挂篮施工技术的探讨J.广东科技,2010(02) 4陆丽香,陶严亮,李远涛.浅谈桥梁工程中的挂篮施工J.科技信息,2009.(09).