中交第一航务工程局第四建设工程有限公司
摘要:
桥梁中连续梁挂篮施工技术在内力和变形上极具优势,所以在桥梁建设中运用广泛,本文以马来西亚雪兰莪州Damansara-Sha Alam EXPRESSWAY高架桥项目CB3标段连续梁施工过程为基础,详细介绍了连续梁挂篮技术的实施过程,并分析了技术要点和施工方法,旨在提高桥梁工程施工质量及相关行业技术交流。
关键词:连续梁;挂篮技术;施工方法
前言
在马来西亚吉隆坡城市建设过程中,桥梁的使用比例不断增加,这对我国企业在海外的桥梁工程施工团队提出严峻的考验。其中连续梁以其结构强度大、抗震性能好、弯矩分布均匀等优势在桥梁工程中得以广泛应用。在连续梁建设过程中广泛应用的是连续梁挂篮施工技术,该施工技术具有的特点是: 施工设备需求少、方便建设跨度大的桥梁等。连续梁挂篮施工技术完全不受桥梁跨度的限制,对于跨度越大的桥梁施工,其获得的经济效益就越明显,所以该技术在大跨度连续梁施工中的应用也越来越广泛。
工程概况
马来西亚吉隆坡Damansara-Sha Alam EXPRESSWAY高架桥项目位于马来西亚雪兰莪州北部的珍珠白沙罗附近,距吉隆坡大约 20 公里,是当地政府投资修建的一条市内高架路。该项目共分为CA和CB两大部分共计8个标段,其中CB3标段起讫里程为CH14340 –CH16238,全长1898m,其中主线为3*2 双向六车道,引出的一条305米的匝道 RAMP 12/A 为双车道;设计时速 60km/h。桥面宽度30m,其中连续梁段为60+60双福两联连续梁,每幅连续梁宽14.5m,连续梁主要参数如下。
表 1 某高速公路特大桥详细情况
项目 | 详细情况 |
全长 /m | 1898m |
两幅连续箱梁 | 1-60m+60m |
连续梁净空 /m | 5.5 |
计算跨度 /m | 60m+60m |
梁体 /m | 梁顶板宽 14.5,梁底板宽 7.5 |
悬臂浇筑节段重量 /t | 最重 146t |
挂篮施工方法和技术要点
2.1挂篮的构造
跨越形式采用 1-60m+60m 双线连续箱梁,位于曲线段,设计方式为整体桥面。在挂篮设计过程中,应该以如下几点为依据:
(1)为方便不同桥梁结构能进行二次利用,设计过程中应该保证结构的通用性;
(2)在保障施工质量的基础上,还要兼顾可靠性和安全性;
(3)以桥梁施工特点为基础,对模板精度和刚度进行规范。
挂篮的最大节段高度为 6.5m,最大长度为 5m,最大悬灌重量为 146t。挂篮主体是由槽钢和工字钢拼装形成的,为了使挂篮前移过程能够更加流畅,实现挂篮底模和侧模的同步前移,使用主桁架悬吊法施工。与此同时,为了使挂篮行走更加高效,保障施工质量和效率,还应在桥面上放置支座滑道。整个挂篮系统由模板和底篮拼装系统、悬吊系统以及主桁架承重系统 3 部分组成。
2.2 挂篮拼装
混凝土浇筑之前,保证吊带预留孔位符合规范要求;浇筑完成之后,先对底模和外模进行拆除,使预留孔露出;检查千斤顶、螺栓以及钢丝绳等挂篮施工工具,确保各设备到位,并对其性能和质量进行控制;对竖向应力筋进行清理,保证其外露的长度大于 20cm。
测量放样。使用专用墨线在浇筑后的梁段上弹出中心线,以挂篮设计图纸为依据,对挂篮行走时的中线进行规定,使挂篮施工更准确。
安装挂篮行走轨道。以 0.5m 的间距为要求,对钢枕进行铺设,使轨道的铺设保持平齐。为了使挂篮行走更加平稳,应该控制两侧轨道的高度差小于 5mm。
安装主构架。在安装主构架的时候,应该将对角线的误差控制在 5mm内,为了将主构架固定在导轨上,还应该使用高强度后锚施工。
安装挂篮相关构件。主要构件有铺底模、底模桁架、悬吊系统以及横向联系杆件等。
2.3挂篮预压
通常,以总荷载的 50%、100% 以及 120% 加压预压,在对挂篮实施加载的时候,还应该按规定重量对翼缘板施压。当预压加载到规定的值后,预压力不能立即撤去,应该持续加压 0.5h,对杆件的焊缝情况及变形情况进行进一步的检查,最后对位移和预压力数据进行记录;在持续加 1h 之后,施工人员还应该对各个测量点进行观测和记录,通过对比分析各项记录的数据,综合掌握挂篮的位移和变形情况。当相邻的观测值低于 1mm 且没有下沉现象时,停止观测。最后卸载,卸载的原则为“分级加载、同重量卸载”。
上述工序完成之后,桥梁监控组还应该测量变形情况,对变形进行测量的时候,应该在 0# 墩顶部设置标高测量点,与此同时,还应该将监测点分别布置在翼缘板、下横梁和上横梁处,且应该保证每个构件上有 3 个以上监测点,对不同荷载下挂篮的沉降量进行测量,再处理测量数据,便于后续悬臂的施工。记录加载前的初始高程 H1,施加荷载后的高程为 H2,荷载卸载后高程为 H3,可以使用(H1-H3)求出挂篮的非弹性变形值 A,(H3-H2)可以求出挂篮的弹性变形值 B(A、B 的和不得超过挂篮的允许应力值)。
2.4 挂篮行走
张拉完钢束和工程预应力筋后,且混凝土的强度符合时,施工人员应该脱模,并前移挂篮。将挂篮行走的锚梁和垫块安装在箱梁的顶部,并对空隙进行填充,再对外模和内模间的对拉螺栓进行拆除。当拉螺栓拆除后,由于重力的作用,挂篮会出现不同程度的前倾,使反扣轮组能与挂篮行走轨道扣紧。
放松横梁上部的吊杆,并将悬吊螺母和架吊带拆除,使外侧滑动梁能够成功落到悬吊轮上,使用 2 只 5t 的葫芦钩住外滑梁,当稳定后再对横梁上部的吊杆进行拆除处理。
使用 6 只 5t 的葫芦对承重侧进行牵引,移动模板和挂篮至下一梁段,并对下一梁段进行施工。安装完挂篮前后的横梁吊杆后,再对葫芦进行拆除,最后再对锚固筋和锚梁进行安装。
安装完底模后锚固杆收紧前后吊杆。以工程需求为基础,对吊杆系统进行调整,保证后吊杆和前吊杆受力良好。
在混凝土浇筑和挂篮前移的过程中,如果出现 6 级以上的大风,为了防止安全事故的发生,应该停止施工,但是即使施工暂停,也应该保障挂篮后锚吊杆能够持续工作。
挂篮的施工过程是高空作业,危险性较高,因此在实际施工时,应该安装扶梯、栏杆等防护措施,与此同时,施工人员还应该对安全设施进行定期的检查和维护,一旦出现安全隐患,就应该及时处理,确保施工安全。
2.5 挂篮拆除
在对挂篮进行拆除的过程中,不得占用机动车道,保障周围道路的行车安全。在正弯矩张拉完成及合拢段施工后,应该对挂篮进行拆除,拆除的原则应该按照“先装先拆、后装后拆”的方法。在对边跨合拢段进行拆除的时候,应该采用原位拆除的方式,将挂篮上的精轧螺纹钢筋吊杆松开并取出,再放松手拉葫芦,慢慢下降底侧模系统,使底模达到地面。
结束语:
本文以某高速公路特大桥为例,深入探讨了挂篮施工方法和技术要点,提出在挂篮的施工过程中,应该先进行工程规划、确定各项参数,再以设计为基础进行挂篮拼装、预压、行走和拆除施工。除此之外,在施工的时候,为了使施工质量得到保证,还应该成立专门的质量检测小组,制定完善的管理制度,实时观测变形情况,最大程度地提高工程的质量,为今后桥梁施工提供参考。
参考文献:
【1】徐孟.挂篮施工的技术要点及控制分析[J].中小企业管理与科技,2019(5):154-155.
【2】吴飞.桥梁连续梁挂篮施工技术及质量控制[J].科技创新与应用,2017(17):223.
【3】俞清然.连续梁挂篮技术在铁路桥梁施工中的探析[J].建材与装饰,2019(6):240-241.