摘要:在橋梁工程中,掛籃施工技術(shù)是其重要的施工技術(shù)之一,要了解掛籃的結(jié)構(gòu)組成,對其施工技術(shù)要點進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;掛籃施工技術(shù);要點
中圖分類號: U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
前言
隨著我國道路交通事業(yè)的發(fā)展,從而極大的促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)程,進(jìn)而為我國社會主義建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。掛籃施工技術(shù)就是當(dāng)前橋梁工程中較為常見的施工技術(shù)之一,該項技術(shù)擁有獨(dú)特的優(yōu)勢,施工的速度快且跨越能力強(qiáng),在很大程度上節(jié)約了工程施工的成本。 可見,該項技術(shù)對橋梁施工產(chǎn)生了積極的促進(jìn)作用。
一、掛籃的結(jié)構(gòu)組成
掛籃一般包括:主梁桁架、懸吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、上下橫梁、承重系統(tǒng)、橫向聯(lián)接系等八部分組成。主梁桁架是主要受力部位,一般為兩片形式,也有多片。錨固系統(tǒng):提供向下反力。對前支點產(chǎn)后下彎矩,平衡掛籃前端所有重量。有配壓重形式,目前多采用錨同于梁體豎向預(yù)應(yīng)力筋上。上下橫梁包括前上橫梁、后上橫梁、前下橫梁、后下橫梁:模板系統(tǒng)包括底模、側(cè)模和內(nèi)模;承重系統(tǒng)實質(zhì)包括前后下模梁和縱梁及底模;橫向聯(lián)接系是聯(lián)接各主桁架之間的橫向聯(lián)接,保證整體穩(wěn)定,有水平聯(lián)接和豎向聯(lián)接;行走系統(tǒng)包括滑道、反力后錨支架或滑座;懸吊系統(tǒng)包括吊桿、連接器、鋼鐙、銷子等。
為了保證在澆筑混凝土掛籃可以保持組后的穩(wěn)定性,往往會在掛籃的尾部附近設(shè)置后鋪同,可以通過在梁肋內(nèi)預(yù)埋豎向的預(yù)應(yīng)力筋來實現(xiàn),如果后錨的能力不足以維持穩(wěn)定性時,則可以在尾部采用壓重等設(shè)施。通過所用的掛籃的主要功能是對模板進(jìn)行支撐,并承受新澆筑的混凝土的重量,為工作平臺提供張拉,灌漿的場地等。因此不僅要確保掛籃具有足夠的強(qiáng)度,而且還要求其具有足夠的剛度及穩(wěn)定性,其次掛籃自身的重量也不能太重,這是為了保持靈活移動的要求。
二、橋梁工程掛籃施工技術(shù)的特點
該項技術(shù)在橋梁施工中得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了顯著的成效, 這是因為其具備獨(dú)特的優(yōu)勢,對橋梁工程施工起到了積極的促進(jìn)作用,概括來說,該項技術(shù)擁有以下幾個基本的特點:在斜拉帶和斜拉梁的作用下,新澆筑的橋梁混凝土重量會被作用在已經(jīng)建成的橋梁上,進(jìn)而保證了整體結(jié)構(gòu)受力的合理性和安全性。 同時對于橋梁的傾覆穩(wěn)定性的問題,該項技術(shù)是通過箱梁豎向預(yù)應(yīng)力筋的幫助,實現(xiàn)了配重的減少,進(jìn)而很大程度上減輕了掛籃的重量,進(jìn)而保證了整個橋梁的安全性和穩(wěn)定性。 其次,在走行系統(tǒng)中,在液壓驅(qū)動以及整體走行的幫助下,實現(xiàn)了走行的一次性到位并提高了走行的安全性和穩(wěn)定性,同時極大地提高了走行的自動化程度。 另外,對于主要的受力構(gòu)件如主導(dǎo)梁和前橫梁等,都是由型鋼制作而成的,這就降低了單構(gòu)件的重量,為掛籃的轉(zhuǎn)移和組裝提供了方便,進(jìn)而大大的提高了施工的進(jìn)度。 于此同時,擇籃的承載能力強(qiáng)且具有較強(qiáng)的剛度,從而保證了混凝土的施工質(zhì)量,對橋梁的整體質(zhì)量控制起到了積極的促進(jìn)作用。
三、橋梁工程掛籃施工技術(shù)要點
1、前期準(zhǔn)備工作
在懸臂掛籃施工的主要設(shè)備是掛籃, 是一個復(fù)雜的活動模架,可以沿著軌道行走,然后將懸臂掛在懸臂的梁段上,在進(jìn)行下一段的施工,最后在不斷的循環(huán)中,直至梁段澆筑工作的完成。 其次要對橋梁段的模板安裝和混凝土澆筑工作都是高空工作,并且是橋梁的抓喲承重結(jié)構(gòu),因此在對掛籃機(jī)械能設(shè)置時,不僅要確保強(qiáng)度和安全達(dá)到規(guī)定的要求,還要對其變形進(jìn)行控制, 為施工創(chuàng)造有利的條件,確保行走方便而后拆卸容易。 在掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用中,要保證施工作業(yè)按照規(guī)定的要求,同時需要做好一定的安全防護(hù)措施。
2、掛籃設(shè)計
為保證施工質(zhì)量,加快施工進(jìn)度,掛籃的設(shè)計是關(guān)鍵,在設(shè)計中要求掛籃自重輕,結(jié)構(gòu)簡單,受力明確,移運(yùn)方便,并要求堅固穩(wěn)定,變形。阌阱^固、拆裝,盡量利用現(xiàn)有構(gòu)件。
。1)設(shè)計掛籃長度
設(shè)計掛籃長度應(yīng)按懸臂灌注最大的分段長度而定。掛籃的橫斷面布置則取決于橋梁的寬度和箱梁截面形式。當(dāng)橋梁橫截面為一個箱時,全截面用一個掛籃施工即町。當(dāng)箱梁為多箱結(jié)構(gòu)時,為了使掛籃的施工中一定的靈活性,也可用多個掛籃分別施工。
。2)掛籃的設(shè)計荷載
按計算的部件和施工階段不同. 采用不同結(jié)合,一般可以分為如下類別:模板重量(包括側(cè)模、內(nèi)模、底模、端模等備部件),可先按平均重0.8-1.0kPa計,待模板尺寸確定后再進(jìn)行詳細(xì)計算;振動器重及振動力,主要是附著式振動器,在進(jìn)行掛籃底模架設(shè)計時,可假定模板梁上的振動為振動器自重的 4 倍;施工人群荷載可按2kPa 估算;千斤頂、油泵重量;最大節(jié)段混凝土重量。
。3) 掛籃的驗算
掛籃應(yīng)驗算空載走行狀態(tài)下的平衡穩(wěn)定,澆筑混凝土?xí)r的傾覆穩(wěn)定。由于掛籃系可移動的模架,又屬高空作業(yè),所以在設(shè)計時必須保證有足夠的穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度安全系數(shù)。掛籃重量應(yīng)和設(shè)計操作施工階段驗算中估計的重量相符,并戍將實際的掛籃重量和有關(guān)數(shù)據(jù)及時反饋給主梁設(shè)計部門,以便進(jìn)行階段驗算。
3、掛籃的制作與安裝
。1)掛籃制作
掛籃各結(jié)構(gòu)部件要嚴(yán)格按設(shè)計圖紙要求幾何尺寸、材質(zhì)和精度加工,不允許隨意改變設(shè)計和采用代用材料。在對掛籃進(jìn)行制作的時候,其各部位的構(gòu)件要嚴(yán)格的按照相應(yīng)的設(shè)計圖紙的要求進(jìn)行制作。其中,特別要注意的是材質(zhì)、幾何尺寸以及精度加工的過程。在需要對某一個部件進(jìn)行修改的時候,必須要取得相應(yīng)的設(shè)計部門的意見。先對設(shè)計修改的地方進(jìn)行研究探討,在確定必須要進(jìn)行修改時,按照相關(guān)的程序確定之后,才能夠?qū)τ谠瓉淼脑O(shè)計進(jìn)行更改。在相應(yīng)的掛籃工作完成之后,則需要在工廠內(nèi)進(jìn)行試拼。拼接完成后要進(jìn)行全面的檢查,對其重要的受力構(gòu)件要進(jìn)行單件的試驗,保障其能夠達(dá)到相關(guān)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)要求。
。2)現(xiàn)場拼裝
其次要進(jìn)行現(xiàn)場的拼接,要經(jīng)過一下幾個步驟:找平鋪枕,在對一梁段進(jìn)行張拉以后,需要對梁頂面鋪枕部位進(jìn)行找平處理,通常是利用水泥和砂漿作為材料進(jìn)行找平;鋪設(shè)鋼枕,要在前支座的地方鋪設(shè) 3 根,同時確保鋼枕之間的距離在 50cm 以內(nèi);安裝軌道,從 0 段向兩側(cè)安裝長鋼軌, 每一側(cè)是兩根,并且長度為 2.5m,軌道穿人豎向預(yù)應(yīng)力筋,找平軌道頂面,軌道中心距無誤后, 用螺母把軌道鎖定;安裝前后支座,先從軌道前端穿人后支座,后支座就位后安放前支座;吊裝主構(gòu)架,主構(gòu)架分片吊裝,放至前后支座上并旋緊連接螺栓,為了防止傾倒,用腳手架臨時支撐; 安裝主構(gòu)架之間的連接系;用長螺桿和扁擔(dān)粱將主構(gòu)架后端錨固在已成梁段上前支座處用扁擔(dān)粱將主構(gòu)架下弦桿與軌道固定;吊裝前上橫粱, 吊裝前上橫梁前,在主構(gòu)梁前端安放作業(yè)平臺;安裝后吊帶,在 1 粱段底板預(yù)留孔內(nèi)安裝后吊帶。 先安放墊塊、千斤項和上墊梁,后吊帶從底板穿出,以便與底模架連接;吊裝底模架及底模板;吊裝內(nèi)模架走行粱,安裝后吊桿,前吊采用鋼繩和倒鏈;安裝外側(cè)模板;調(diào)整立模標(biāo)高,以掛籃彈性及非彈性變形與設(shè)計立模標(biāo)高之和作為 2 段的立模標(biāo)高。
在安裝掛籃時應(yīng)該嚴(yán)格確保其位置的準(zhǔn)確性,比如說在豎向預(yù)應(yīng)力筋安裝過程中,應(yīng)保證橫向與豎向間的偏差在 3mm 內(nèi),而拼裝掛籃的前后位移也要控制在 5mm 以內(nèi)。在組拼完掛籃之后,為消除安全而產(chǎn)生的塑性變形,應(yīng)該就加載狀態(tài)下的掛籃彈性變形進(jìn)行測試,并對組拼后的掛籃進(jìn)行加載預(yù)壓。預(yù)壓可以通過砂袋模擬重堆的形式,具體可以采用 0.25、0.5、0.75、1.0、1.25 等五級加載。對每級加載的支架彈、塑性變形值進(jìn)行測量并記錄。比如說,應(yīng)該反復(fù)進(jìn)行加載,在加載完成之后,每 6 個小時應(yīng)該對其測量一次,連續(xù)兩天的沉降量都小于 2mm 之后,才可以分級卸載,直至非彈性變形完全消除才可停止,最后要將試驗結(jié)構(gòu)整理為加載測試報告,以便對后續(xù)施工進(jìn)行指導(dǎo)。
4、預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱粱懸澆施工工藝
。1)上掛籃
上掛籃前,必須澆筑并張拉0、l塊,對支座采取臨時固結(jié)措施。為減少粱段上的作業(yè),可根據(jù)起吊運(yùn)輸能力,將掛籃桿件在加工場拼裝成若干組件,再將掛籃組件吊至 0、1塊梁段上進(jìn)行組裝。在已澆筑的 0、1 塊箱梁頂面進(jìn)行水平及中線測量,鋪設(shè)軌道,組裝擇籃,并將掛籃對稱行走就位、錨固。在底籃的兩側(cè),前后端及外模兩側(cè)面均設(shè)置固定平臺,內(nèi)外模及箱梁前端設(shè)置懸吊工作臺。掛籃拼裝完后,應(yīng)驗證掛籃的可靠性,消除其非彈性變形,測出掛籃在不同荷載下的實際變形量,以便在撓度控制中修正立模標(biāo)高。第一次使用前,對掛籃進(jìn)行試壓,常用試壓方式有水箱加載法、千斤頂高強(qiáng)鋼筋加力法等。
。2)模板校正與就位
底模支承在吊籃底的縱、橫梁上,外側(cè)模一般由外框架預(yù)先裝成整體,內(nèi)模板及框架因每一梁段均須修改高度,不宜做成整體。根據(jù)箱梁截面情況確定砼澆筑方法(一次澆筑或分次澆筑)。一次澆筑時,應(yīng)在項板中部留一窗口,使砼由窗口進(jìn)入箱內(nèi),分布到底模上。當(dāng)箱梁較高時,應(yīng)用減速漏斗向下傳送砼。采用二次澆筑時,先安裝底模、側(cè)模具及底板、側(cè)板的普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋,澆筑第一次砼后,再安裝內(nèi)模、項板普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋。箱梁由根部至端部為二次拋物線,每澆筑一個梁段均須將底模提高一次,提高不多時,可采用支墊底模的方法。經(jīng)幾次提高后,高差變?nèi)藭r,用提升吊籃的方法提高底模。
。3)砼澆筑
用于懸澆箱梁的砼的標(biāo)號一般較高,必須認(rèn)真做好砼配合比設(shè)計。懸澆時必須對稱澆筑,重量偏差不超過設(shè)計要求,從前端開始逐步向后端澆筑,最后與已澆梁段連接。分次澆筑時,第二次澆筑前,必須將首次砼的接觸面及上、下梁段的接觸面鑿毛并清洗干凈。底、肋板的砼振搗以附著式振搗器為主,插入式為輔:頂板、翼板砼的振搗以附著式振搗器為輔,插入式為主,輔以平板振搗器拖平。砼成型后,要適時覆蓋,灑水養(yǎng)生。
。4)張拉和壓漿
張拉前,按規(guī)范要求校正千斤頂和油泵,對管道進(jìn)行清洗、穿束,準(zhǔn)備張拉工作平臺。砼達(dá)到設(shè)計張拉強(qiáng)度后,按照張拉程序分批、對稱進(jìn)行張拉。張拉完成后,進(jìn)行管道壓漿。
結(jié)束語
隨著掛籃施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用,使得橋梁工程的質(zhì)量和性能都得到了大幅度提高。而隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異和建筑行業(yè)的高速發(fā)展,可以預(yù)見,在今后的橋梁工程中對掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用必定更加廣泛。
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