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摘 要:桥梁项目建设中,因连续箱梁悬臂浇筑挂篮施工速度快、有较强的跨越能力、成本不高、操作简单等优势,在连续梁、钢构、悬索桥及斜拉桥等项目中应用日益广泛。而桥梁项目建设中,挂篮悬臂施工工序也是非常关键的,必须重视施工控制。
关键词:桥梁工程;悬臂箱梁;挂篮施工
前言
工程实际施工中,挂篮设置于桥梁项目,其移动过程中进行钢筋绑扎、预应力与浇筑混凝土等。以此,连续箱梁悬臂桥梁项目浇筑施工中,挂篮设计与施工,直接影响着整个桥梁项目施工质量与效果,意义深远。
1 主桥箱梁结构
主桥箱梁为纵向、竖向及横向三向预应力结构,采用单箱单室箱型截面。
根部梁高14.5米,跨中梁高4.6米,顶板宽度13.85米,底板宽度7.85米,两边悬臂长度3.0米。从中跨跨中至箱梁根部,箱高以1.75次抛物线变化。箱梁腹板在墩顶0号块范围内厚120cm,从箱梁根部至跨中梁段腹板厚75~65cm。箱梁底板厚从箱梁根部截面的160cm厚以1.5次抛物线变至跨中截面35cm厚。
2 挂篮设计
连续箱梁桥梁挂篮结构施工中,结合以上实际情况,首先,其挂篮设计分为主桁架、横梁、悬吊、挂篮模板、后锚以及模板提升系统等。悬臂浇筑挂篮施工中,主桁架是受力重要构件,每一主桁架由6排单层国产贝雷加强拼装而成,应用4节贝雷片,从横向上连接两桁架,槽钢设置于挂篮首尾,将其制作成剪刀风撑,从横向方面增强结构的稳定性。
其次,设计挂篮横梁时,涉及上、前下及底部等形式的横梁,在主桁架上固定好挂篮前上横梁,在侧模托架上悬吊设置底横梁,利用前下横梁与悬吊将前上横梁连接起来,应用双头螺杆将后下横梁锚固定于已成形梁段底板。混凝土桥梁项目施工中,连续箱梁结构悬臂浇筑挂篮上下横梁都是由132b工字钢组合而成,中间间隔1.5m设置长18m的梁板,根据上横梁所选截面设计横梁,以此确保实际施工要求、标准与设计情况保持统一。
挂篮桥梁工程施工中,悬吊部分应用升降系统设置于挂篮前部,用于悬吊、底模升降及侧模平台,确保悬臂梁浇筑高度得到保障。上述桥梁挂篮设计过程中,悬吊设计主要方式是螺杆式设计方法,应用10根32mm直径的精轧螺纹钢作为挂篮吊杆,且要注意钢筋与主桥竖向预应力筋规格相同,再设置配套连接器与YGM锚,其系统设计选材方便,且桥梁项目施工中,可利用等载预压对其拉伸变形量进行检测,对吊杆数量进行适当的调整,尽可能控制变形量,确保挂篮施工刚度要求得到满足。
最后,悬臂浇筑挂篮设计工作中,以数形预应力筋对后锚系统进行加强锚固。上述悬臂桥梁工程挂篮设计与施工中,竖向预应力筋采用32号精轧螺纹钢,并纵向布置于挂篮腹板中间,为挂篮主桁架发挥支撑作用。还要注意,后锚固点要设置10根以上的预应力筋,挂篮前移,对竖向预应力筋进行补位与封锚,一般锚固效果比较好。千斤顶要在调整好模板后,预留10cm的伸出量,以防桥梁项目悬臂浇筑施工中,变形一直持续不断。
3 施工方法
3.1 挂篮拼装
内模板拼装:将内模滑梁单根起吊穿入0#块横隔墙预留洞、安装前悬吊杆、后吊架,横向联结形成滑梁整体;外侧模拼:单根起吊外滑梁,安装吊杆、吊架定位外滑梁;底平台的拼装:从地面分件拼装底平台前、后托梁、纵梁等,再通过塔吊整体起吊,吊至梁底时安装前、后托梁吊杆与主桁连接,再安装底模板,最后安装底平台两侧及前、后端工作平台;悬吊工作平台的拼装:在平台上分别拼装内、外模悬吊平台及前端悬吊工作平台,通过倒链葫芦将平台悬吊就位。
3.2 挂篮的行走
行走及锚固系统:挂篮在悬浇完一段箱梁后、混凝土强度达到95%张拉纵向预应力筋完毕后开始前移。挂篮前移时,前支点采用底贴四氟板组合滑船,后支点由锚固小车轮反扣于双工字型钢轨道。由人工拉伸手拉葫芦前移,采用焊接槽钢的轨道分2.0m、1.5m、1.0m三种,轨道通过螺栓连接于轨枕上,轨枕与箱梁竖向预应力筋连接并锚固。浇筑混凝土时挂篮尾部锚杆与分配梁连接,采用在顶板预埋Φj32精轧螺纹钢锚固筋锚固。吊杆系统:用以连接挂篮主桁架和底模平台,吊杆均采用扁钢组成,下端与底平台紧固连接,上端在主桁架的横梁上固定,用千斤顶提升装置来调节底平台高度。底平台系统:底平台系统由前后托梁、纵梁等组成,模板直接铺于底平台纵梁上,前后横梁悬吊于主桁架,浇筑混凝土时后横梁锚固于前段已浇注张拉完的箱梁底板上。模板系统:模板结构包括底模、外模、内模、堵头模板等。底模利用墩柱大块钢模组拼,外模利用0#块的大块钢模組拼,内模采用组合钢模组拼,堵头模板采用5mm钢板外加角钢分块模板组拼。
3.3 挂篮的拆除
箱梁梁段灌注完毕后,混凝土强度达到设计要求的90%后,按照安装的逆顺序拆除挂篮模板系统。外侧模:放松锚固端,随平台下沉,拆除翼板模板、腹板模及外模滑梁。内侧模:放松锚固端,随平台下沉,拆除内顶模、内侧模及内模滑梁。拆除底平台系统:拆除底篮后锚,放松吊带使平台下沉,拆除模板、工作平台、纵梁及前后托梁。拆除吊带系统。
结束语
综上所述,随着社会经济的发展,桥梁项目建设规模不断扩大,连续箱梁悬臂浇筑挂篮应用日益广泛,且有很高的应用价值,利于有效降低支架与模板使用量,拼拆过程中节省人工与管架租赁等费用,因而实际项目施工中,有很高的应用价值。未来桥梁项目挂篮设计中,施工企业要逐步改进施工质量,完善施工人员技术掌握情况,以此保障项目整体施工效益,保障施工企业经济效益,实现可持续发展。
参考文献
[[1]郜明远,李海强.挂篮悬臂浇筑连续箱梁施工工法的应用分析[J].工程技术研究,2019,4(3):38-39.
[2]王海涛.连续刚构悬臂浇注箱梁施工控制技术[J].价值工程,2016(5):163-165.
关键词:桥梁工程;悬臂箱梁;挂篮施工
前言
工程实际施工中,挂篮设置于桥梁项目,其移动过程中进行钢筋绑扎、预应力与浇筑混凝土等。以此,连续箱梁悬臂桥梁项目浇筑施工中,挂篮设计与施工,直接影响着整个桥梁项目施工质量与效果,意义深远。
1 主桥箱梁结构
主桥箱梁为纵向、竖向及横向三向预应力结构,采用单箱单室箱型截面。
根部梁高14.5米,跨中梁高4.6米,顶板宽度13.85米,底板宽度7.85米,两边悬臂长度3.0米。从中跨跨中至箱梁根部,箱高以1.75次抛物线变化。箱梁腹板在墩顶0号块范围内厚120cm,从箱梁根部至跨中梁段腹板厚75~65cm。箱梁底板厚从箱梁根部截面的160cm厚以1.5次抛物线变至跨中截面35cm厚。
2 挂篮设计
连续箱梁桥梁挂篮结构施工中,结合以上实际情况,首先,其挂篮设计分为主桁架、横梁、悬吊、挂篮模板、后锚以及模板提升系统等。悬臂浇筑挂篮施工中,主桁架是受力重要构件,每一主桁架由6排单层国产贝雷加强拼装而成,应用4节贝雷片,从横向上连接两桁架,槽钢设置于挂篮首尾,将其制作成剪刀风撑,从横向方面增强结构的稳定性。
其次,设计挂篮横梁时,涉及上、前下及底部等形式的横梁,在主桁架上固定好挂篮前上横梁,在侧模托架上悬吊设置底横梁,利用前下横梁与悬吊将前上横梁连接起来,应用双头螺杆将后下横梁锚固定于已成形梁段底板。混凝土桥梁项目施工中,连续箱梁结构悬臂浇筑挂篮上下横梁都是由132b工字钢组合而成,中间间隔1.5m设置长18m的梁板,根据上横梁所选截面设计横梁,以此确保实际施工要求、标准与设计情况保持统一。
挂篮桥梁工程施工中,悬吊部分应用升降系统设置于挂篮前部,用于悬吊、底模升降及侧模平台,确保悬臂梁浇筑高度得到保障。上述桥梁挂篮设计过程中,悬吊设计主要方式是螺杆式设计方法,应用10根32mm直径的精轧螺纹钢作为挂篮吊杆,且要注意钢筋与主桥竖向预应力筋规格相同,再设置配套连接器与YGM锚,其系统设计选材方便,且桥梁项目施工中,可利用等载预压对其拉伸变形量进行检测,对吊杆数量进行适当的调整,尽可能控制变形量,确保挂篮施工刚度要求得到满足。
最后,悬臂浇筑挂篮设计工作中,以数形预应力筋对后锚系统进行加强锚固。上述悬臂桥梁工程挂篮设计与施工中,竖向预应力筋采用32号精轧螺纹钢,并纵向布置于挂篮腹板中间,为挂篮主桁架发挥支撑作用。还要注意,后锚固点要设置10根以上的预应力筋,挂篮前移,对竖向预应力筋进行补位与封锚,一般锚固效果比较好。千斤顶要在调整好模板后,预留10cm的伸出量,以防桥梁项目悬臂浇筑施工中,变形一直持续不断。
3 施工方法
3.1 挂篮拼装
内模板拼装:将内模滑梁单根起吊穿入0#块横隔墙预留洞、安装前悬吊杆、后吊架,横向联结形成滑梁整体;外侧模拼:单根起吊外滑梁,安装吊杆、吊架定位外滑梁;底平台的拼装:从地面分件拼装底平台前、后托梁、纵梁等,再通过塔吊整体起吊,吊至梁底时安装前、后托梁吊杆与主桁连接,再安装底模板,最后安装底平台两侧及前、后端工作平台;悬吊工作平台的拼装:在平台上分别拼装内、外模悬吊平台及前端悬吊工作平台,通过倒链葫芦将平台悬吊就位。
3.2 挂篮的行走
行走及锚固系统:挂篮在悬浇完一段箱梁后、混凝土强度达到95%张拉纵向预应力筋完毕后开始前移。挂篮前移时,前支点采用底贴四氟板组合滑船,后支点由锚固小车轮反扣于双工字型钢轨道。由人工拉伸手拉葫芦前移,采用焊接槽钢的轨道分2.0m、1.5m、1.0m三种,轨道通过螺栓连接于轨枕上,轨枕与箱梁竖向预应力筋连接并锚固。浇筑混凝土时挂篮尾部锚杆与分配梁连接,采用在顶板预埋Φj32精轧螺纹钢锚固筋锚固。吊杆系统:用以连接挂篮主桁架和底模平台,吊杆均采用扁钢组成,下端与底平台紧固连接,上端在主桁架的横梁上固定,用千斤顶提升装置来调节底平台高度。底平台系统:底平台系统由前后托梁、纵梁等组成,模板直接铺于底平台纵梁上,前后横梁悬吊于主桁架,浇筑混凝土时后横梁锚固于前段已浇注张拉完的箱梁底板上。模板系统:模板结构包括底模、外模、内模、堵头模板等。底模利用墩柱大块钢模组拼,外模利用0#块的大块钢模組拼,内模采用组合钢模组拼,堵头模板采用5mm钢板外加角钢分块模板组拼。
3.3 挂篮的拆除
箱梁梁段灌注完毕后,混凝土强度达到设计要求的90%后,按照安装的逆顺序拆除挂篮模板系统。外侧模:放松锚固端,随平台下沉,拆除翼板模板、腹板模及外模滑梁。内侧模:放松锚固端,随平台下沉,拆除内顶模、内侧模及内模滑梁。拆除底平台系统:拆除底篮后锚,放松吊带使平台下沉,拆除模板、工作平台、纵梁及前后托梁。拆除吊带系统。
结束语
综上所述,随着社会经济的发展,桥梁项目建设规模不断扩大,连续箱梁悬臂浇筑挂篮应用日益广泛,且有很高的应用价值,利于有效降低支架与模板使用量,拼拆过程中节省人工与管架租赁等费用,因而实际项目施工中,有很高的应用价值。未来桥梁项目挂篮设计中,施工企业要逐步改进施工质量,完善施工人员技术掌握情况,以此保障项目整体施工效益,保障施工企业经济效益,实现可持续发展。
参考文献
[[1]郜明远,李海强.挂篮悬臂浇筑连续箱梁施工工法的应用分析[J].工程技术研究,2019,4(3):38-39.
[2]王海涛.连续刚构悬臂浇注箱梁施工控制技术[J].价值工程,2016(5):163-165.