前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的橋梁工程項目懸臂掛籃施工技術分析,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
摘要:首先論述了掛籃類型及結構組成,然后選取實際橋梁項目為研究對象,分別從掛籃安裝、掛籃預壓、掛籃行走、懸臂澆筑、預應力施工以及封錨等多個角度探究了橋梁懸臂掛籃技術,同時總結了懸臂掛籃施工質量控制措施,可為同類橋梁項目建設提供參考。
關鍵詞:橋梁工程;懸臂掛籃;施工技術
掛籃是懸臂梁建設中的一項重要技術,其能夠解決復雜地質建設難題。但是掛籃結構尤為復雜,且對技術要求較為嚴格,所以必須精準把握掛籃技術要點,采取合理有效的控制措施,才能保證橋梁整體建設質量與安全。本文以實際橋梁為例,著重分析了掛籃施工技術。
1掛籃類型及組成結構
目前,橋梁項目建設中采用的掛籃類型包括三角形、菱形以及弓弦式等[1]。不管是哪一種類型的掛籃,其組成結構基本一致,具體如下:①行走系統,設計成液壓式與機械式,主要為掛籃行走提供驅動力;②錨固系統,保證掛籃處于平衡狀態,組成分為錨桿、連接件以及升降千斤頂等;③懸吊系統,其指的是掛籃行走過程中懸掛底籃的關鍵承重構件,可以在混凝土澆筑施工階段有效傳遞底籃荷載;④主結構系統,其為掛籃懸澆施工的核心承重結構,主要負責底籃與后錨固荷載的有效傳遞;⑤模板系統,分為底模、內模以及端模等。
2工程概況
某橋梁項目中主橋結構設計為預應力混凝土連續剛構梁,主墩采用的是空心墩,而過渡墩設計成空心薄壁墩,基礎選擇的是鉆孔灌注樁。引橋上部結構為簡支連續T梁,橋墩類型為“空心薄壁墩”+“雙柱式圓形墩”,基礎采用的是鉆孔灌注樁。此外,0#臺設計成重力式橋臺,基礎為樁基礎,11#臺為重力式橋臺,基礎為擴大基礎。結合橋梁現場地質條件以及建設要求等有關因素,同時經研討后確定使用懸臂掛籃施工技術。
3施工技術
3.1掛籃安裝
(1)掛籃結構。此橋梁施工選擇的是三角掛籃,設計的結構為:①主結構系統,以箱梁腹板位置的2組主桁為主體架構,通過橫向連接而成,確定的間隔距離是6.0m;②行走系統,包括滑道與前、后支腿。待一段箱梁澆筑作業與預應力張拉結束后,才可將掛籃前移。其中前支點為組合滑船,而后支點以錨固小車輪的方式與型鋼軌道反扣,最后通過手拉葫蘆牽引與液壓油缸頂推實現前移;③后錨固系統,包括后錨梁、錨固件以及錨固筋,作用是保證掛籃穩定行走;④懸吊系統,即底模前后吊掛系統與外模前后吊掛系統;⑤模板系統,分為外模、內模以及端模等。(2)安裝流程。根據設計基本要求及相關規范標準,此項目確定的掛籃安裝流程詳見圖1.
3.2掛籃預壓
考慮到掛籃對稱懸澆過程中受荷載條件作用的影響,掛籃可能會出現彈性變形問題,若連接位置存在縫隙,承壓后更容易發生變形,從而造成模板下沉或移位,甚至導致梁段形成裂縫,直接影響橋梁建設質量[2]。基于此,就需要做好掛籃預壓處理,以消除掛籃非彈性變形,同時檢驗掛籃結構超載性能與變形量,有效控制箱梁線形,保證橋梁施工安全。(1)布設測點。通過綜合分析橋梁項目現場條件及施工狀況等因素,然后確定采用反壓加載方法,總共布設了15個測量控制點,其中吊桿底板位置10個,其余部位5個。結合各控制點標高記錄數據精準繪制底模平臺基于荷載作用下的變形曲線圖,以合理確定掛籃預抬值。同時,此過程中需要注意下述幾項內容:①認真復核預埋件區域與標高,保證與設計圖紙相同;②2個掛籃的試壓必須確保同步與對稱;③由多部門緊密協作完成檢查與測量各項工作。(2)預壓。該橋梁項目中掛籃預壓方式為腹板預埋反向牛腿,通過千斤頂實現牛腿反力預壓,荷載傳遞過程詳見圖2。此項目中掛籃預壓加載與卸載技術要點如下:①預壓荷載數值控制為鋼混結構自身重量1.1倍;②掛籃加載分5次,逐級加載數值為預壓荷載數值的40%、60%、80%、100%、120%[3];③在縱向加載過程中,順序為跨中→支點位置,保證對稱加載。在橫向加載階段,順序為中心線→兩側,同樣確保對稱加載;④當一級加載結束之后,需要間隔12h并進行支架實際沉降量的監測,若沉降數值未超過2mm,則可實施后續加載;⑤支架卸載過程中應進行均值卸載,單次卸載的荷載為50%,一共需要2次卸載。圖2掛籃預壓荷載傳遞流程(3)監測。結合荷載分布狀況計算得出各測點荷載數值。在加載荷載數值為110%,則需要做好測量與數據記錄,同時分析支架受力狀態,每2h進行1次監測,12h后再進行1次監測,最后判斷掛籃預壓是否達標,即符合下述其中任一條件:①各監測點的24h沉降量數值均值未超過1mm;②各監測點72h沉降量數值均值未超過5mm[4]。若監測點沉降量數值超標,則必須安排專業人員調查分析原因,然后采取科學、有效的措施進行處理,同時再次進行預壓,直至符合規定要求。
3.3掛籃行走
此項目中掛籃行走包括移籃準備、受力轉換、移動掛籃以及恢復澆筑。(1)移籃準備。前移軌道,將移動距離控制為待澆的下一梁段長度。從主桁的兩側安裝千斤頂移籃設備,以實現掛籃前移。從主桁尾部設置手拉葫蘆,作用是對掛籃的行程進行控制。嚴格根據要求做好軌道安裝與錨固處理,重點檢查橋面與底板預留孔位的精準性,鋼絲繩與手拉葫蘆等各部件的狀態,符合要求后才可開始后續作業。(2)受力轉換。根據規定要求安裝行走小車與行走吊桿等。拆卸底籃總成與內滑梁、外滑梁總成,同時將其與橋吊桿有效固定。各模板和已經澆筑成型的混凝土塊全部脫離,以免掛籃前移過程中碰觸其他物體。從行走吊桿位置安裝保護設施,以實現安全移籃,完成有效的受力轉換。(3)移動掛籃。在進行移籃之前,需要重點檢查設備與受力構件狀態。比如,吊帶與吊桿等。由專人負責指揮,嚴格遵守操作規程把掛籃移動到指定區域。而在具體移動時,必須確保掛籃處于勻速、平移以及同步狀態。為了有效監測掛籃移動偏差,主要選擇吊垂球或經緯儀測量方法,如果存在偏差,則要立即以千斤頂的方式進行糾正,同時采取合理、可行的安全保護措施。
3.4掛籃懸澆
通過掛籃預壓等操作確定各項施工控制參數之后,才能正式開始實施懸澆作業。為了減少施工接縫,提升懸臂澆筑梁段的整體質量,就必須保證懸臂澆筑作業一次成型。在混凝土澆筑作業過程中,采用1對掛籃以左右對稱方式澆筑,梁段混凝土澆筑需要以掛籃底板前端為起點[5]。此外,若腹板混凝土澆筑厚度超過40cm,則需要采用分層澆筑模式,否則應保證一次澆筑成型。若混凝土的下落高度大于2.0m,應設置導管輔助澆筑,以免混凝土發生離析問題,從而影響澆筑質量。
3.5預應力施工
根據設計圖紙內容及有關要求,認真做好預應力張拉作業,同時結合項目實際制定科學有效的控制措施,從而確保預應力張拉符合規定要求。以主橋箱梁掛籃懸澆為例,需要使混凝土結構強度大于設計要求強度的90%,才能從箱梁腹板位置橫向張拉,緊接著進行縱向張拉,最后實施豎向張拉。
3.6封錨與壓漿
當預應力張拉施工完成之后,需要嚴格實施孔道壓漿作業。通過封錨與壓漿處理,可以避免預應力張拉滑絲與預應力筋腐蝕等問題,延長橋梁運營年限。但是在封錨、壓漿階段,必須高度重視下述幾點:①曲線、豎向孔道壓漿作業,需要以最低壓漿孔為起點進行壓入,然后由最高排氣孔完成排氣與泌水。水平、曲線孔道壓漿過程中,需要將壓力控制為0.5~0.7MPa,而豎向孔道壓漿階段,需要將壓力控制在0.3~0.4MPa,超長孔道則要將注漿壓力控制在1.0MPa以內[6];②當孔道另外一端的水泥漿液達到充盈飽滿狀態,同時由排氣孔排出,尤其是排出速度和流動速度一致,則表明壓漿作業完成,將出漿口關閉,但是需要持壓3~5min,壓力控制在0.5MPa左右[7];③將多余的鋼絞線與精軋螺紋鋼筋進行切除處理,保證暴露在外的長度符合規定要求;④封錨選擇的是與結構強度一致的混凝土,同時合理控制封錨作業后的梁體長度。針對長期裸露在外的錨具,必須結合具體情況做好防銹處理。
3.7掛籃拆除
在掛籃拆除過程中必須嚴格落實“先搭后拆”與“對稱拆除”的基本原則,具體拆除順序詳見圖3。此外,掛籃拆除作業必須安排專人指揮,且上方與下方禁止同步拆除。對于拆除后的構件可采用塔吊方式運輸到指定位置,然后做好分類堆放,加強保護管理,從而為后續使用創造便捷條件。
4質量控制
4.1嚴控結構撓度
懸臂掛籃的線形控制直接關系到橋梁項目的整體建設質量。為了使橋梁線形滿足設計方案基本要求,就必須對橋梁結構撓度進行合理控制,避免出現線形不合規問題。因此,在具體建設階段應結合實際情況,采取一系列合理、有效的措施控制結構撓度,確保相關指標滿足標準規范要求,從而延長橋梁運營年限。
4.2預應力張拉與壓漿控制
為了提升壓漿效果,技術人員必須嚴格控制水泥砂漿配合比。根據橋梁項目建設要求等綜合分析原材料性能,以保證水泥砂漿配合比合理、可行。同時,應采取一系列措施確??椎浪嗌皾{達到飽和狀態??紤]到懸臂掛籃技術的應用需要輔以預應力系統,所以技術人員必須加強預應力系統監管。預應力張拉作業之前,應進行防銹處理,同時嚴格按照規范要求進行張拉,完成后及時做好壓漿操作。
5結語
掛籃技術在橋梁項目建設中的應用較為普遍,其具備作業效率高、安全穩定、靈活便捷等優勢。本文以具體橋梁項目為例,重點分析了懸臂掛籃技術的應用要點與質量控制措施,以期為有關項目提供參考。隨著橋梁建設新技術、新材料以及新工藝的研發,掛籃技術的應用將會更加成熟、規范。
參考文獻:
[1]李超.大跨度預應力混凝土橋梁懸臂節段箱梁掛籃施工技術[J].價值工程,2020,39(16):167-168.
[2]董麗娜.公路橋梁施工中掛籃懸澆施工技術控制研究[J].公路交通科技(應用技術版),2020,16(6):245-247.
[3]李揚奇.橋梁工程中大跨度箱形連續梁菱形掛籃懸灌施工技術[J].低碳世界,2021,11(4):244-245.
[4]張娟.掛籃控制技術在鐵路橋梁連續梁施工中的應用[J].鄭州鐵路職業技術學院學報,2021,33(2):30-33.
[5]李金柱.大跨度預應力橋梁工程中懸臂節段箱梁掛籃施工技術研究[J].交通世界,2021(25):39-40.
[6]馬培峰.高速公路橋梁連續剛構掛籃懸澆段施工技術分析[J].住宅與房地產,2020(35):147,149.
[7]申虹.鐵路橋梁連續梁掛籃施工質量控制研究[J].山東農業工程學院學報,2021,38(6):37-41.
作者:白忻煒 單位:山西路橋建設集團有限公司