李國強(qiáng)
摘要:本研究對單側(cè)懸臂掛籃施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并結(jié)合新疆某大橋為工程案例,分析單側(cè)懸臂掛籃施工技術(shù)在橋梁施工中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:單側(cè)懸臂掛籃施工技術(shù);橋梁施工
在單側(cè)懸臂掛籃施工技術(shù)中掛籃是可以自由移動的,而且移動過程中并不需要大型機(jī)械設(shè)備的牽引,施工技術(shù)操作簡便、結(jié)構(gòu)精巧,該技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于橋梁建設(shè)中。
1.工程概況
以新疆地區(qū)某大橋施工為例,該大橋位于河道的緩彎段上游,橋軸線與主流方向為90°正交,橋梁總長度為857.5m,主橋長為150m,使用的是僅中墩預(yù)應(yīng)力拉筋混凝土結(jié)構(gòu)-連續(xù)變截面,梁體施工過程采用單側(cè)懸臂掛籃施工工藝,即完成0號梁段施工后,移動單側(cè)懸臂掛籃完成1號梁段,單側(cè)施工,最終完成邊跨合龍。
2.單側(cè)懸臂掛籃法概念及主要類型
單側(cè)懸臂掛籃施工的核心技術(shù)是利用一個可以靈活移動的莫家完成懸梁上的循環(huán)作業(yè),并最終實現(xiàn)梁段澆筑的目的,基本的單側(cè)懸臂掛籃施工過程包含了幾個重要的組成部分,分別為:發(fā)揮支護(hù)和重力支撐作用的主框架,模板系統(tǒng),掛籃軌道,實踐操作平臺以及懸吊作業(yè)平臺。主要的類型有兩種,分別為:
2.1衍架式單側(cè)懸臂掛籃施工
該方法也有菱形衍架式和弓弦式兩種,具體的結(jié)構(gòu)如下圖所示。其中第一種掛籃結(jié)構(gòu)非常簡單,施工相對來說沒有那么復(fù)雜,其優(yōu)勢是結(jié)構(gòu)受力比較穩(wěn)定,施工的強(qiáng)度不大而且非常方便作業(yè)。
2.2斜拉式單側(cè)懸臂掛籃施工
斜拉式是使用最多的方法,按照斜拉應(yīng)力的不同可以分為三角斜拉和滑動斜拉兩種。相對來說,三角斜拉式有著較好的穩(wěn)定性,所以能夠加深橋梁施工的穩(wěn)定性和堅固性,但是操作相對來說較為復(fù)雜?;瑒有崩接捎谑侵本€應(yīng)力,因此其需要較強(qiáng)的拉力來完成,特別需要注意減少摩擦力,對于支架的材質(zhì)要求非常的高,必要具備一定的堅固性和形變能力。本工程就采用的是斜拉式單側(cè)懸臂掛籃法來完成施工過程。
3.單側(cè)懸臂掛籃法的具體施工過程
為了保證施工的安全性,在施工過程中必須子啊承重臺面上架設(shè)一個臨時支撐作用的0號塊,然后在2個主墩上按照單側(cè)懸臂掛籃法的要求完成懸臂澆筑梁段,并最后在落地支架實現(xiàn)邊跨梁段,最后完成澆筑跨中合攏過程,詳細(xì)的施工過程如下:
3.1主梁0號段施工準(zhǔn)備
主梁0號段的墩頂必須要在墩頂預(yù)埋一個牛腿作為托架,為了保證施工的安全性,在預(yù)埋這個牛腿以及托架的施工之前必須進(jìn)行強(qiáng)度檢測和穩(wěn)定性預(yù)測。牛腿托架的施工過程首先要從下部的結(jié)構(gòu)開始,并對橋墩的墩身進(jìn)行測量,分析牛腿托架的預(yù)埋位置的高度,并在測量的對應(yīng)位置完成牛腿的安裝。并在之后以此完成橋梁、鋼結(jié)構(gòu)支點(diǎn)、分配梁的施工過程,接著進(jìn)行模板的預(yù)鋪設(shè),對托架進(jìn)行頂壓保持托架的整齊。完成以上過程以后就可以開始橋梁的0號段的側(cè)模板安裝、底板鋼筋鋪設(shè)、地腹板預(yù)應(yīng)力管道以及頂梁施工了,并在這個時候完成單側(cè)懸臂掛籃中需要的錨桿洞,為以后的施工做好準(zhǔn)備。
3.2單側(cè)懸臂掛籃的安裝
本次工程采用的是三角斜拉式的單側(cè)懸臂掛籃法,因此在掛籃的安裝上必須注意主桁的安裝過程,必須使用塔吊配合卷場機(jī)進(jìn)行兩次安裝和固定。利用塔吊的拉力實現(xiàn)幾個重要的壓桿的定位和固定,錨固號以后將底部的壓桿和垂直支點(diǎn)進(jìn)行拉伸測試,分析支架的穩(wěn)定性。最后完成支架的安裝過程,具體的施工結(jié)構(gòu)如圖-3所示:
3.3單側(cè)掛籃預(yù)壓施工
本項目在項目設(shè)計的初期對單側(cè)懸臂掛籃的承載力設(shè)計是超過3000kN,對于掛籃自重的控制以及施工負(fù)荷的要求是不超過8000kN,為了確保施工過程中安全性必須對架設(shè)好的掛籃進(jìn)行測試和分析。使用外部加載分析其整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,特別是必須清楚的知道掛籃和位移之間的對應(yīng)關(guān)系。外部測試加載的要求一般為整體混凝土負(fù)荷的60%、100%、120%三個等級,反復(fù)測試記錄下陳撓度數(shù)據(jù)的平均值、形變系數(shù)以及非彈性形變系數(shù)幾個重要的數(shù)值,為后期的工作提供基礎(chǔ)。
3.4主梁單側(cè)懸臂掛籃法施工
主梁梁段的施工需要一次性完成,因此在主梁懸臂段混凝土澆筑的過程、懸臂掛籃的移動和行走以及后期的支架拆除階段,必須時刻考慮到工程施工的對稱和平衡性原則,充分的考慮到不同階段的掛籃自重以及外部荷載之間的平衡關(guān)系,嚴(yán)格的將外部荷載的拉力控制在梁段底板的自重范圍內(nèi),特別需要注意的是當(dāng)施工過程中遇到大風(fēng)等極端天氣的時候要采取一定的外部措施來保證底座的穩(wěn)定性。
3.5主梁邊跨現(xiàn)澆段施工
為了保證橋梁梁體的穩(wěn)定性,對于橋梁施工中邊跨直線段的落地支架上的施工必須要保證連續(xù)不間斷,按照工程測量和預(yù)算得出的梁體形變量以及施工要求進(jìn)行嚴(yán)格的施工過程,確保梁體底膜的預(yù)拱度以及高程。對于兩項與支架水平方向的自由形變必須做到合理的控制,保證在進(jìn)行邊跨底板拉筋預(yù)應(yīng)力的安全穩(wěn)定,常用的施工技術(shù)是依據(jù)現(xiàn)澆段蒂姆和支架本身的承重系數(shù)來設(shè)置梁間密排鋼的間距,從而保證使用單側(cè)懸臂掛籃施工法過程中梁體的澆筑的整體穩(wěn)定和堅固。同時為了保證邊跨預(yù)應(yīng)力的合理,必須在進(jìn)行張拉結(jié)束之后,對澆筑交接墩的支梁中的帽梁進(jìn)行及時的澆筑,并未后期的引橋組合小箱梁施工做準(zhǔn)備。
4.結(jié)語
單側(cè)懸臂掛籃施工技術(shù)是最常見的橋梁施工技術(shù)之一,特別是在很多跨度較大的混凝土橋梁施工過程中,以其結(jié)構(gòu)輕巧、施工簡便、技術(shù)完備等受到了廣泛的應(yīng)用,因此必須充分的認(rèn)識到施工過程中的各個技術(shù)細(xì)節(jié),保證橋梁施工的質(zhì)量和效率。(作者單位:河北龍翔公路工程有限公司)
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