1、桥梁连续箱梁挂篮法施工探析摘要:悬臂浇注法已在我国桥梁施工中得到了广泛应用,与其它方法相比,其具有组件拼制方便简单、结构轻和无压重等诸多优点。挂篮施工法是悬臂施工当中一种主要的施工方法,挂篮设计是否合理对整个桥梁的施工质量影响深远。本文针对悬臂浇筑法经常采用的两种挂篮形式菱形和三角形,从设计、组成、拼装、梁端施工及行走等方面对桥梁连续箱梁挂篮施工技术进行了分析,供同类工程参考。 关键词:桥梁工程;连续箱梁;悬臂浇筑;挂篮拼装;预应力施工 Abstract: the cantilever casting method has been widely used in bridge construc
2、tion in our country, compared with other methods, its components of makings structure simple, convenient and light and heavy pressure, and many other advantages. Hanging basket construction method is a kind of main construction method of cantilever construction, the hanging basket design whether rea
3、sonable far-reaching influence on the construction quality of whole bridge. Cantilever casting method, the author of this paper is often used in two - diamond and triangle hanging basket form, from the design, components, assembly, frame joint construction and operation of continuous box girder brid
4、ge hanging basket construction technology was analyzed, and the reference for similar projects. Key words: bridge project; Continuous box girder; The cantilever; Hanging basket assembly; The prestressed construction. 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013) 1 挂篮的设计 挂篮的设计除应满足桥梁设计对其重量要求外,应尽量减轻自重。挂篮设计宜采
5、用自锚平衡式,利用箱梁的竖向预应力筋平衡其倾覆力矩。为缩短挂篮施工的周期,施工中宜采用一次性浇筑各梁段的所有断面的方法。模板的设计应注重混凝土外观质量,一般以刚度为主来进行设计,并必须达到高空超重施工安全要求。为方便施工人员往返及施工机具放置,箱梁顶面的施工作业空间应尽量宽敞。 2 挂篮的组成 菱形和三角形挂篮的主要组成部分如下:1)主桁架是挂篮的主要杆件,一般由两片槽钢组焊构成,其截面根据结构计算来确定,连接方式采用高强螺栓或销接;2)行走系统由钢枕、滑道和上滑板构成(槽钢和一块钢板焊接形成钢枕,两根槽钢组焊形成滑道,上滑板用厚钢板制成) ,为平衡挂篮空载走行的倾覆力矩,用竖向的预应力钢筋将
6、滑道锚固于桥面上;3)内外模板系统,内模(包括顶模和内侧模)的模架由型钢组焊形成,顶模板由钢模板组成,内侧模板则由部分木模组成,外模包括侧模板和底模,其中侧模由钢板和型钢组焊成整体的钢模板,底模由底横梁、底纵梁及其模板构成,底纵梁由型钢组焊成桁架,底横梁由工字钢组焊成格构式的梁;4)悬吊系统是由小横梁、螺旋千斤顶、吊带和精轧螺纹钢组成的,用于悬挂模板并调整模板的标高;5)张拉操作平台悬挂于主桁上,为扎筋、立模、浇筑混凝土、张拉预应力束及移动挂篮提供工作面。所有组件规格必须经过结构计算确定。 3 挂篮的拼装 3.1 制作和加工 严格按设计规格及公差要求制作和加工挂篮的杆件。加工主构架杆件及节点板
7、前,必须制作样板并精确加工,以确保栓孔的间距;制作外侧模的竖框架时,应设置夹具及工作平台,尽量避免焊接变形,以确保模板的平整度;重要部位的焊接必须应保证质量,焊缝及加工件的质量要求按规范执行;须派专人检查验收出厂杆件,禁止不合格者出厂。 3.2 组装和试拼 (1)主构架试拼:在平台上进行,尺寸合格后拧紧各节点板之间的螺栓,此过程中须注意均匀施力,以防松紧不一致。 (2)底模架试拼:检查前后纵梁和横梁的连接、整个外形尺寸和前后吊点尺寸。 (3)检查前后销子与吊带销孔的配合情况。 (4)所有杆件齐全且相互连接满足要求后分组编号并做出明确标记,运往现场正式拼装。 3.3 现场拼装 现场拼装的施工次序
8、为:找平铺枕,铺设钢枕,安装轨道,安装前后支座,吊装主构架,安装主构架间的连接,将主构架后端锚固在已成梁段上,将主构架下弦杆与轨道在前支座处固定,上横梁,安装后吊带,吊装底模架及其模板。 34 挂篮加载试验 挂篮拼装完毕后,须在陆上进行加载试验。实际测量挂篮的变形值,验证承载能力和设计参数,以此引导施工并为悬筑施工的高程控制提供依据。试验通过预埋地锚和油压千斤顶对挂篮分级加载,加载的最大重力为最大梁段重的 1.3 倍。试验后分级卸载并反复两次。 4 箱梁的悬浇施工 4.1 上挂篮 上挂篮以前必须浇筑 0#、l#块并进行张拉,临时固结支座。在已浇筑的 0#、1#块箱梁的顶面进行水平和中线测量,铺
9、设轨道后组装挂篮,对称行走就位后加以锚固。在底篮前后端和两侧、外模两侧设置固定平台,箱梁前端及内外模设置悬吊的工作台。挂篮拼装完后,应验证其可靠性,测出其在不同荷载下的变形量,以便在挠度控制中修正立模的标高。第一次使用前,对挂篮进行试压。 4.2 模板校正与就位 底模支承于吊篮底的横、纵梁上,外模预先由外框架装成整体。据箱梁截面的情况选定混凝土浇筑方法:若一次浇筑,应在顶板的中部留窗口,混凝土由窗口入箱分布到底模上;若二次浇筑,则先安装底模、侧模、底侧板的钢筋,浇筑一次混凝土后再安装内模和顶板钢筋。 箱梁从根部到端部一般是二次抛物线,每浇筑一梁段须将底模按设计进行调整。悬臂浇筑时,某一梁段高度
10、的偏差对全孔影响很大,且随着梁段浇筑数量的增加而逐渐下垂。因此,为保证箱梁设计高度及挠度,须对各梁段模板设置适当的预加抬高量,并随时根据监控数据进行校对和调整。 4.3 普通钢筋及预应力管道的施工 悬浇箱梁的普通钢筋和预应力管道时要特别注意:严格按设计要求布置预应力管道,并优先保证其正确位置;确保固定预应力筋所用定位筋的保护层厚度;必须仔细处理纵向的管道接头,并采取措施防止堵塞;一般在纵向管道中间设若干压浆三通,作为压浆时的排气孔或压浆孔,以保证孔道的压浆密实。 4.4 混凝土的浇筑 用来悬浇箱梁的混凝土标号一般较高,须认真设计其配合比。施工时要对称浇筑,自前端开始逐步向后浇筑,终与已浇的梁段
11、连接。振捣工具为:底、肋板混凝土以附着式振捣器为主,插入式为辅;顶板、翼板混凝土以插入式振捣器为主,附着式为辅,用平板振捣器拖平。混凝土成型后,须覆盖并洒水养护。 4.5 张拉过程控制 预应力筋张拉前,须按规范校正油泵和千斤顶,对管道进行清洗、穿束,并准备张拉的工作平台;在混凝土达到设计张拉强度及弹模后,分批、对称张拉。 (1)纵向预应力束的张拉 一般,预应力箱梁中的纵向预应力束为大吨位群锚,进行张拉时要注意:保持张拉平稳,分多级施加预应力,并按级记录油表读数及伸长量。两端张拉时,要求两端同步施加预应力和控制伸长量。 (2)竖向预应力筋的张拉 张拉前,须确保梁体的混凝土达到龄期。一般在挂篮向前
12、移动一节段后进行张拉,滞后张拉的节段长度或数量须经设计代表的批准。竖向预应力筋通常分两级进行张拉,每级完成后立即旋紧螺帽,第二次张拉到设计控制应力,伸长量以其实际伸长量计算。 (3)横向预应力筋张拉的控制方法一般与纵向预应力束相同。 4.6 压浆和拆模 张拉完毕后及时进行管道压浆。待水泥浆强度达到规范规定后,落底模并铺设前移的轨道,移动挂篮以开始下步施工。 5 挂篮的行走 2#梁段施工完毕后,挂篮即可行走以施工 3#梁段。行走的程序为:梁顶面找平并铺设钢枕及轨道放松底模架的吊带将底模架悬挂于走行梁上连接吊带与底模架解除挂篮后端的锚固螺杆在轨道顶面安装 2 个 5t 倒链,标计前支座的位置用倒链
13、牵引前支座,使挂篮、外侧模和底模架一起向前移动安装后吊带,吊起底模架在 2#梁段上安装外侧模走行梁的后吊架调整立模的标高 6 挂篮的拆除 待施工结束后拆除挂篮,拆除顺序为:1)在梁的顶面安装卷扬机,将吊着外侧模的前后吊杆(走行梁上吊着底模架)缓慢下放直至地面,或先放下底模架后在放外侧模;(2)在合龙段施工前拆除走行梁和内模,其它可从两端梁的出口进行拆除;3)拆除前须上横梁;4)把主构架移至塔吊的可吊范围内,并分片拆卸;5)轨道及钢枕的拆除。 7 结束语 桥梁连续箱梁挂篮法施工应尽量减少施工机具及设备的使用,避免采用高大型支架体系,以方便跨越深谷、大流量河道及大交通量立交桥的建造。且其施工不受跨度的限制,跨度越大其经济效益越高。 参考文献: 1JTG/T F50-2011,公路桥涵施工技术规范,北京:人民交通出版社,2011 2JTG D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范,2004 3高国新.跨高速公路挂篮法悬灌梁 0#段施工工艺J.山西建筑,2010,36( 3) : 344-345 4童向华.浅谈大桥挂篮施工技术J 中国水运( 下半月) ,2009( 9) : 20-22 5钟丽琼.浅谈悬臂箱梁的挂篮施工技术J.科技经济市场,2006( 21) : 9-11. 6胡永,杨仲杰,罗贤辉.超宽桥面挂篮设计与施工J .铁道标准设计,2006 (12) .