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摘要:悬臂现浇连续梁桥的施工工艺特征是采用挂篮悬臂技术,将箱梁分成不同的部分,然后进行分段施工。本文对悬臂现浇连续梁桥三角形挂篮施工安全技术进行简要分析,总结三角形挂篮设计方案,明确悬臂现浇连续梁桥三角形挂篮施工安全技术,从而为我国桥梁建设事业发展提供参考。
关键词:悬臂现浇连续梁桥;三角形挂篮施工;安全技术
三角形挂篮的结构形式能够按照施工中的不同节段依次向前运动,从而为整个悬臂现浇施工提供了一种较为安全、方便的施工方法。这种特殊的结构包括:承载件、推进件、支撑件等关键部件,通过这些结构能够使悬臂现浇连续梁桥施工更加安全、方便。
一、三角形挂篮设计
(一)主桁架系统
挂篮主桁架系统主要由连接梁、前横梁、立柱、斜拉带和主梁组成。其中,三角挂篮的主梁是以6.04m为基准设置在箱梁腹板之上的中央间隔;单组主梁采用两条HN500×235的热轧 H型钢,其长度为10.55m,由一块连接板将上下翼联结在一起;在主梁的两端钻孔直径为φ22mm,以固定斜拉条,并将12mm厚的钢板粘贴在主梁的腹板上[1]。
(二)底篮系统
底篮系统由斜撑、纵梁和前、后梁组成。前、后两个横梁是HN400x200的热轧 H型钢,长度为12.0m;2条型钢按照480 mm的中央间隔布置,在中部预留穿孔的悬臂:通过连接板将两个 H型钢连成一个整体;在机头的上翼边缘预先钻孔直径为φ22mm的孔,以进行安装。
(三)悬吊系统
悬吊系统主要由前、后横梁悬臂组成,所使用的是φ32的精轧钢;每个挂篮都装有10个悬臂,即前梁和后梁5个。
(四)锚固系统
挂篮锚固系统包括底篮、轨道锚固、主桥后锚固。在主梁的后部,设置了主桁架的后部;单根主梁需要3根以上φ32的精轧螺纹钢,通过连接件与箱梁竖向预应力的粗钢连接,以避免挂篮在浇筑过程中翻倒。轨道锚杆与前桁架后锚杆的连接形式一样,用来对轨道进行定位和紧固,并注意,在挂篮后的步行小车上,轨道锚索的间隔不能超过2.0m。底部篮锚固共有10个,其中,前横梁与主桁架系统的前横梁相连接,后横梁5个,2个在翼型滑梁上,3个在浇铸梁段的混凝土底板上。
(五)行走系统
挂篮行走系统主要包括后锚行走小车、前腿履带小车、行走轨道。其中,前腿上装有履带车,用以移动挂篮;在小车上安装有一块可使汽车不能脱离轨道;小车在行走时承载着挂篮和模板的重量。行走轨道采用两个I36b型工字钢,并设置在一条主梁下,注意步行轨道只在步行时才能工作,它与主梁是分开的;为了避免挂篮的自由滑动,通过锚固梁固定在行走轨道上。后锚行车主要包括后车架、后车轮盒和轮子,后车架通常用来调节后车的高度。
二、悬臂现浇连续梁桥施工技术
(一)采用悬臂进行主墩浇筑
首先要从墩顶开始,然后在浇筑的时候再加一些钢筋等材料,以利于主墩和梁桥的稳定。其次,充分运用挂篮悬浇梁技术,从主墩两侧开始,根据施工速度,对各个节段进行合理的施工,并对各节段的长度、浇筑时间、梁桥的稳定进行协调,并在施工过程中要注意确保安全[2]。最后,为了确保梁桥整体的稳定,必须在施工过程中增加支撑。
(二)合拢边跨梁体
为了便于边跨梁体合拢施工,确保梁桥的稳定,应该先将桥面的挂篮都拆掉。合拢边跨梁体的施工工艺是为了确保整体梁桥施工质量而临时施工的各类工程,在拆除过程中要严格按照设计方案进行,否则将会造成连续梁桥的结构系统出现问题,在拆掉支架后无法将原有的梁质量转移到一边的梁上,从而使整体梁失稳,破坏整体工程稳定性。
(三)合拢中跨台
在合拢中跨台的过程中应注意悬臂两端的施工荷载均匀一致,合拢温度控制在18~23℃之间。如果超过这个温度范围,可以采取冰块进行降温。另外,在封闭阶段,为了确保混凝土的级配,可以适当添加减水剂等材料,使其符合合拢断的要求。加强对其混凝土的管理,对其进行定期维护保养,避免产生裂缝而危及整体的工程质量。
(四)合拢段挂篮的拆除
在拆除封闭部分挂篮时,特别要注意合拢部分的自重。卸下挂篮后,挂篮无法承受收尾部分的重量,梁桥的结构设计会直接将其转移到挂篮上。在此期间,施工人员要谨慎操作,以确保挂篮拆除后梁体仍能保持梁桥整体结构的稳定。
三、悬臂现浇连续梁桥三角形挂篮施工安全技术
(一)问题
第一,悬臂梁桥在使用悬臂式现浇施工工艺时,由于场地位于室外开放的环境中,其机械设备很容易受自然环境中的风向等自然条件的影响,加之悬臂的偏载,导致悬臂机械设备不平衡弯矩,从而对梁桥的安全稳定造成很大的威胁。第二,在采用悬臂进行施工时,必须对标高进行严格的控制。然而,从当前的科技水平和人才素质来看,对标高的控制存在着一定的困难。利用理论知识和有关资料的分析能力,所得到的标高与实际梁桥悬臂梁在实际工程中的实际控制点的标高差异很大,从而严重地影响了梁桥的整体施工。第三,梁桥节段的不同强度要求采用不同的强度,并有针对性。而在浇筑时由于悬臂梁的浇筑区域比较小,又处于高空,这将大大增加悬臂梁的施工难度,同时也给浇筑质量带来了很大的困难。如果浇筑的平面没有外部的保护,很容易被破坏。传统的覆盖层对浇筑混凝土有很大的影响,并能很好地隔离外部气温对混凝土干燥的影响,从而延长施工周期。第四,施工中采用的钢筋材料对梁桥施工质量也有很大的影响。梁桥中的钢筋材料杂质含量超标、焊接不当、安装不稳等因素均会对其施工造成不利影响。在工程完工后,有关单位对其进行安全检查,导致施工质量不能得到全面的保障。
(二)对策
第一,悬臂施工时,应将梁与墩身的劳稳有机地结合在一起,并采用特殊的方法,避免在施工时发生偏载和自然风的干扰,避免产生不平衡弯矩,确保悬臂在施工中的稳定。第二,在整个施工队伍中,有关的管理者应该积极地引入优秀的人才,并通过先进的科技手段,使测量工作者能够根据自己的理论知识,尽可能地提高测量精度。在施工期间,测算人员要密切注意施工进度,并按照实际施工条件修正和完善梁桥的标高值。第三,有关负责人必须严格控制施工过程中的混凝土质量,控制施工过程中的各个环节,避免对施工造成不利影响,保证施工质量[3]。另外,混凝土浇筑完毕后,施工方应及时将混凝土表面平整,并用塑料布覆盖,对未干燥的混凝土表面进行有效的保护。第四,在采用钢筋材料进行连续梁桥施工时,必须确保钢筋材料的纯度,特别是在保护钢筋的时候,应采取有效的保护措施,避免产生锈迹。并且钢筋的焊接和安装都要严格按照图纸来进行,确保它的安全和坚固。最后,在施工结束后,有关负责人必须组织专业队伍,对整个连续梁桥悬臂现浇工程进行安全检查,确保整体的施工质量。
结束语:
悬臂现浇连续梁桥技术在国内的推广应用,对我国大跨径大桥的建设起到了积极的推动作用。因此,有关单位在进行施工之前,必须确保每位工人都对整个施工过程有一定的认识。在浇筑、合拢、拆卸等不同阶段都要把理论知识和实际工程结合起来。在施工中,特别要重视悬臂技术稳定、标高测定、混凝土质量和钢筋选择等。通过本文的研究,能够确保悬臂现浇连续梁桥三角形挂篮施工更加安全、高效。
参考文献:
[1]蒋玉汉.大跨度连续梁桥悬浇施工关键技术分析[J].交通世界,2021(13):119-122.
[2]刘新权,梁凯.悬臂现浇连续梁桥三角形挂篮施工技术研究[J].工程技术研究,2020,5(03):103-104.
[3]莫德辉.三角形挂篮在桥梁施工中的应用[J].工程建设与设计,2019(13):250-253.