新型挂篮 篇1
渔平高速公路平潭延伸线工程, 处于福清市和平潭综合实验区内。起点位于福清市东瀚镇大壤山西侧渔平高速公路K39+576.812, 与东翰互通相接, 经坑尾澳海湾、小山东, 跨越海坛海峡, 经北青屿, 终至平潭县娘宫。通航主桥是跨径布置为100+2×180+100 m的变截面单箱单室刚构桥, 采用垂直腹板, 箱梁全缘宽17 m, 底板宽8.5 m, 翼板宽为4.25 m, 支点处梁高10.556 m, 跨中梁高3.5 m, 梁高及底板厚按1.6次抛物线变化, 腹板厚度由100 cm (支点) 变化到55 cm (跨中) , 底板厚度由98.7 cm (支点) 变化到32 cm (跨中) , 顶板厚度28 cm保持不变, 其顶面设1.5%的双向横坡。
箱梁0#块梁段长度为14 m, 高度11.0 m, 边中跨合拢段长度为2.0 m, 悬浇箱梁最重块段为1#节段, 长度为3.0 m, 重量为271.83 t。箱梁纵向分为墩顶0#梁段, 21个对称悬浇梁段、1个不对称悬浇梁段、边跨支架现浇梁段、中跨合龙段、边跨合龙段。墩顶0#梁段长14 m, 对称悬浇梁段长度从根部至跨中分别为:4×3.0 m、4×3.5 m、5×4.0 m、8×4.5 m, 不对称梁段长4 m, 边跨现浇梁段长4.7 m (见图1、图2) 。
二、工程特点、难点
本工程位于东南沿海区域, 属亚热带海洋性季风气候, 气候温暖, 多年平均气温19.4℃。平均降水量1 192.6 mm, 最多降水量为1 739.9 mm, 多年平均风速为9.0 m/s, 全年主导风向北北东, 频率43%。
桥区海面风速较大, 极易受台风、季风的影响, 风向季节性变化明显, 一年中秋、冬、春三季以偏北风为主。桥位区每年7~9月台风多发, 年平均台风影响次数:3.5次 (≥8级) ;实测最大风速:39.0 m/s;设计风速:43.3 m/s (百年一遇, 海拔10.0 m处) 。风多、风大且持续时间长, 以及台风对本工程建设的组织和挂篮施工安全带来不利因素, 加大了工程建设施工的难度。
桥址位于海峡区域, 潮汐影响明显, 潮差大, 涨落潮流速大。
三、挂蓝设计原则
挂篮设计是挂篮悬浇施工的关键, 无论选择何种形式的挂篮, 其设计应首先在满足箱梁悬浇各功能的条件下, 在确保挂篮自身强度、刚度及稳定性满足钢结构设计规范的前提下, 力求做到其自重轻、重心低、结构形式简单、受力明确、走行方便、装拆速度快, 且在尽可能降低成本以及在综合考虑当地的自然条件和施工设计图的要求的原则下进行设计。
钢箱纵梁式挂篮的特点: (1) 挂篮重心低, 防台风性能良好; (2) 走行方便、快捷、稳定; (3) 各节点为全焊结构, 消除了非弹性变形; (4) 挂篮组装, 无销接或栓接, 装拆快捷, 比三角型及菱型挂篮装拆时间快约8~10天; (5) 结构形式简单、受力明确, 操作程序简易; (6) 挂篮改制方便, 重复利用率高, 具有适合不同桥宽的悬浇施工等特点; (7) 挂篮各主要构件皆为杆件, 装车及运输方便; (8) 特别适用于沿海台风多发地区的悬浇施工。
四、钢箱纵梁式挂篮的组成结构及功能
该挂篮主要由主承重系统、锚固系统、行走系统、模板系统、悬吊系统、操作平台等六部分组成, 各系统的结构组成及功能分述如下。
1. 主承重系统
该挂篮的主承重系统为由A3钢板焊接组合而成箱型结构, 其功能为承受底平台通过前吊杆及前上横梁传来的所有荷载, 其荷载主要有各悬浇砼节段块的重量、挂篮自重、人行及施工荷载。
2. 锚固系统
锚固系统分别为主承重系统的后锚和模板系统的锚固两部分, 单片主桁在后支点处共设三道共6根Φ32精扎螺纹钢, 利用结构竖向预应力筋及预埋孔道连接锚固;模板系统后端由Φ32精扎螺纹钢通过预留孔锚于已浇块段的前端, 其主承重系统的锚固功能为抵抗挂篮主承重系统后端在混凝土浇筑过程中的反力, 模板系统的锚固功能为抵抗挂篮在混凝土浇筑过程中的反力。
3. 行走系统
行走系统主要由牵引手拉倒链葫芦 (或千斤顶、千斤顶反力支座、液压集中控制台等) 、轨道、行走小车及滑粱组成, 其功能为满足挂篮行走的需要。
4. 模板系统
模板系统主要由外侧模、内侧模、内顶模和底模平台等组成, 其功能为确保箱梁各结构尺寸正确的模具。
5. 悬吊系统
悬吊系统主要由吊杆 (Φ32精扎螺纹钢) 、手拉葫芦和滑梁三部分组成, 其主要功能为传力系统。
五、挂蓝安装
0#块采用三角托架施工, 其外侧0#块模板兼作悬臂浇筑节段的模板, 0#块两外侧底模兼作挂篮底模。挂蓝采取0#块浇注完毕, 在0#块上整体安装 (见图3、图4) 。
1.
测量放好桥轴线, 挂蓝行走轨道线, 已浇断面线。根据挂蓝总装图, 放好前支腿滑板线。
2. 铺好钢枕, 前支腿滑板。
根据已放好的轨道线, 安装好挂蓝行走轨道, 然后用压梁及精轧螺纹通过连接器锚固好。第一次安装滑板, 其表面应清理干净, 再涂上黄油。
3. 安装主承重梁。
主承重梁在安装前, 应对其主要受力焊缝进行超声波探伤检测。检验合格后, 方可安装投入使用。主承重梁前支腿与滑板接触面, 应清理干净。确保支腿与滑板在下次行走时, 摩擦力减小, 方便行走。主承重梁就位好, 安装主承重梁行走轮, 其也为挂篮行走时的反扣轮。测量复核承重梁的安装垂直度以及平面偏位, 现场进行微调, 然后将后锚6根精轧螺纹锚固好。
4. 在已经安装好的主承重梁上, 安装前、后上横梁。
然后将挂蓝底板平台用手拉葫芦整体移至1#块处, 完成底板平台的安装。
5. 安装内、外侧滑梁、滑梁行走小车, 精轧螺纹主吊杆, 钢板吊带。
钢板吊带安装前, 刷两层漆进行防腐。所有精轧螺纹吊杆除进行两层漆防腐外, 还应外套一层彩条布, 防止施工中无意电焊打火。以免精轧螺纹抗拉强度急剧降低, 酿成事故。
六、挂蓝行走
一块箱梁浇注完混凝土, 张拉完纵向钢绞线, 方可落下挂蓝底模及松开挂蓝主承重梁后锚, 脱离内、外侧模板, 行走挂蓝至下块待浇箱梁位置。
行走采用人工手拉倒链葫芦提供动力的方式, 在每根承重梁外侧分别布置一个20 t的倒链葫芦, 内侧分别布置一个10 t的倒链葫芦, 每个葫芦配置2人。
行走时, 将滑板接力铺好, 清理表面, 涂上黄油, 一人指挥, 8人同时拉倒链葫芦, 确保两根承重梁同步向前滑行。主承重梁每前进50 cm左右, 卸掉主承重梁后锚行走小车前的最近一根压梁移至小车后轨道上锚固, 如此交替循环使用。确保挂蓝在行走过程中轨道稳定, 挂蓝不倾覆。行走一跨3~3.5 m, 大约需要6个小时。
挂蓝行走到位后, 调好前支腿和后锚的平面偏位, 将每根承重主梁的6根后锚精轧螺纹锚固起来, 然后将挂蓝底模的4根后锚精轧螺纹通过预留孔锚固到已浇节段混凝土的底板上。松开所有轨道压梁, 将轨道行走到位, 再用压梁压上, 锚固好。
七、存在问题及改进建议
1. 后上横梁在本挂蓝施工中, 仅起到与参与传力结构的前上横梁一起使挂蓝两根承重梁构成一个整体的作用, 其轴线距前上横梁轴线为5.4 m。此空间距离过于狭窄, 导致在挂蓝预压施工以及后续箱梁钢筋安装施工中, 吊机无法将配重物、整困钢筋等稍大型物体吊入待施工的箱梁内, 给施工带来不便。
可将后上横梁在确保整体稳定性的前提下, 将位置向后锚方向移动2~3 m, 增大了与前横梁的距离, 增大了作业空间, 方便施工。
2. 由于腹板厚度由100 cm (支点) 变化到55 cm (跨中) , 逐渐减小;而腹板外侧轮廓间距不便, 这就使得内模间距要不断增大。故内顶模必须采取分开式, 而相应的内滑梁前后吊杆位置也要相应随之变化, 这样才能确保力的平稳传递及内模的行走方便。
可将内滑梁前上横梁上口吊点做成一个横“一”字形吊杆孔, 一字吊杆孔长度约为30 cm。前上横梁下口吊点做成相应的“十”字形吊杆孔, 横向长度与上口对应, 竖向约为10 cm。内滑梁后吊杆预留孔在预留时也不能一成不变, 可作相应变化。
3. 挂蓝行走是通过主承重梁向前滑移, 通过前上横梁主吊杆精轧螺纹带动底板及内外侧滑梁向前移动, 内外侧滑梁向前移动分别带动外侧模, 内侧模向前滑动。由于底板由吊杆精轧螺纹一次传力带动, 力损耗少, 底板行走方便;而内外侧模板通过介质滑梁二次传力带动, 力损耗较大, 导致内外侧模板行走滞后主梁及底模, 造成不同步现象。经常导致内外滑梁前吊杆精轧螺纹行走时候弹性弯曲变形较大, 需要人工用葫芦协助拉动外侧滑梁方可保证行走同步。
可将外滑梁前上横梁吊点上口仍设计成圆形吊杆孔, 下口做成竖“1”字形吊杆孔, 长度为10 cm确保精轧螺纹在行走时, 可自由倾斜, 减少弹性变形量, 确保行走安全。同时可将箱梁每侧翼缘的两根滑梁尾部连为一个整体, 做成一个小的平台。并设置一个2~3 t的手拉葫芦, 方便人工手动协助操作。若条件允许, 用同等吨位的电动葫芦将更安全, 快捷。
同时, 可将内外滑梁的行走轮由现行的绕滑梁腹板两侧翼缘顶板滑行改为绕滑梁翼缘底板滑行, 行走将更为省力、安全、快捷 (见图5、图6) 。
4. 各种形式挂蓝设计宜采用模块化设计理念可以提高构件的通用性, 便于设备的拆除、保管、重复利用以及改装, 要更多的体现人性化设计理念。在满足设计的前提下, 以确保现场操作方便、安全、快捷为首要目标, 而不是在挂篮形式上的别出心裁。
八、结语
钢箱纵梁式挂蓝较好地体现了现代挂篮设计理念, 且成本低。再对其个别细节稍加改进, 会更加安全、快捷、使用方便, 将是在恶劣环境下采用挂篮悬臂浇筑施工的首选挂蓝结构形式。
摘要：目前, 挂蓝施工技术已相当成熟。桥梁施工中, 挂篮形式也出现多样化, 菱形挂篮、三角挂篮、十字挂篮等层出不穷。然而钢箱纵梁式挂蓝有其独特的优点, 即成本低、稳定性好、结构形式简单等。本文结合工程实际, 简述该挂蓝在跨海大桥恶劣施工条件下的具体应用。
关键词：新型挂篮,跨海大桥,施工
参考文献
[1]邵旭东.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2003.
[2]黄绳武.桥梁施工及组织管理 (上册) [M].北京:人民交通出版社, 2000.
新型挂篮 篇2
一、悬臂挂篮箱梁施工测量控制的必要性
1. 增加数据可靠性的需要
悬臂挂篮的施工是一个漫长而复杂的过程, 施工的过程随着整个工程体系的变化, 也随着施工阶段的不同而变化, 施工测量控制的手段和工艺也要随之变化。为了保证施工测量数据的准确性, 控制整个悬臂挂篮箱梁施工中的高程及线形变化情况, 对施工测量的控制工作成了重中之重的事情。
2. 加强质量管理, 减少误差的需要
在实际的施工过程中, 往往会由于各种参数的参差不齐导致施工工程的理想目标和实际状态存在一定的误差, 倘若这种偏差没有得到及时的纠正和调整, 以此类推累积到一定的程度之后, 就会给施工工程的结构造成重大的影响, 威胁整个施工工程的安全性和可靠程度, 最终导致工程结构偏离设计工艺要求, 且当偏离误差形成之后, 误差将会永远存在。因此, 加强悬臂挂篮箱梁施工测量控制是整个施工安全性及可靠性的需要。
3. 调整后续工序的需要
采集准确可靠的数据对于施工过程中检测和分析施工成果有重要意义, 并且有助于对后续的施工工序进行预测和调整、标高, 以保证后续的施工程序能够得到有序进行, 使得施工工程误差能够得到技术的纠正, 从而确保整个施工工程的安全性和可靠性, 使工程各方面参数以及施工工艺能够符合原始设计的要求。
二、设计挂篮简要计算步骤
1. 计算假设
(1) 在计算过程中, 按照材料力学和结构力学的假设进行计算;
(2) 主桁按照桁梁组合结构进行计算。
2. 底篮计算
先将荷载分配至底篮纵梁上, 计算其强度及刚度, 然后计算出纵梁支座反力作为底篮前、后横梁的荷载, 计算底篮前、后横梁的强度和刚度。
3. 主桁计算
计算出底篮前横梁的支点反力, 作为上前横梁的荷载, 计算前横梁的强度和刚度, 然后计算出上前横梁的支点反力作用于主桁上, 计算主桁各杆件的强度及刚度。
4. 抗倾覆稳定性计算
通过主桁计算得出的后锚力来验算行走系统后锚小车和锚轨的强度, 以及验算挂篮的整体抗倾覆稳定性。
5. 挂篮行走状态时底篮后横梁和上中横梁强度、刚度验算
计算底篮后横梁的强度和刚度, 然后通过计算算出后横梁的支点反力作用于上中横梁上, 计算上中横梁的强度及刚度等。
就目前情况看, 挂篮由专业的模板加工企业进行设计、加工。在设计时模板厂已进行了演算, 挂篮进场后通常没有必要对其进行重新的设计, 只需对关键杆件进行演算、复核。
对租赁的或作业队自备挂篮要对其进行承载能力确认, 项目部必须对进场挂篮进行验算, 作到心中有数, 以确保工程质量和安全。
三、加强悬臂挂篮箱梁施工测量控制要点
1. 平面控制
(1) 主墩施工完成后, 测量放样支座垫石轴线, 按设计和规范要求施工支座垫石。测量放样永久性支座和临时支座的轴线, 按照设计规范要求在施工垫石上放置支座。利用墩身模板及预埋件搭设托架并铺设0号、1号块底模, 待调整至设计标高后, 在底模上放样施工点位 (箱梁地板边线和中线) , 支设侧模及翼板底模, 并放样翼板边线。
0号、1号块施工完成后, 分别在两侧梁顶上放样挂篮定位、行走方向点, 然后安装挂篮。2号及以后梁段施工时, 在已拼装好的挂篮下纵梁上铺设下一梁段底模, 并根据已浇混凝土断面里程大致调整底板标高, 放样施工点位。
(2) 底模放样点位
横桥向:每个梁段放样箱梁中心线及两侧底板边线共3个点。
纵桥向:根据施工梁段不同, 间距3m或3.5m放样一个断面。
(3) 翼板放样点位
横桥向:箱梁部分钢筋绑扎完成后, 待翼板模板安装完成并调整标高后, 放样翼板边线。
纵桥向:与底板所放样点位里程保持一致。
2. 高程控制
(1) 0号和1号块标高主要利用托架顶部的垫梁、分配梁、底梁来进行调整。
(2) 2号及以后梁段的标高主要利用挂篮的吊杆来进行调整。
(3) 每一梁段施工完成后, 将挂篮前移一个施工节段。挂篮就位锚固后, 通过后长吊杆和后短吊杆将下纵梁的后侧, 临时锚固在上一节段的混凝土端部, 使底模紧贴于上一节段混凝土。下纵梁的前侧就要利用挂篮前长吊杆进行调整标高, 吊杆材料一般为Φ32精轧螺纹钢, 调整时用千斤顶将吊杆的顶部顶起, 然后根据调节量将螺纹钢顶部的螺母调松或调紧, 直至达到设计标准为止。
(4) 翼板和内模的标高, 就要利用挂篮的前短吊杆调整其内导梁和外导梁, 使标高符合设计要求。
(5) 梁段预应力波纹管和钢筋的定位, 主要由箱梁底模向上量取。
(6) 混凝土浇筑前, 在箱梁顶板钢筋网上焊接竖向钢筋头, 使钢筋头顶部标高与考虑预拱后的桥面标高相同, 钢筋头布置成5×5m方格, 并在横桥向用Φ12钢筋连接, 浇筑混凝土时, 用铝合金长杆沿连接钢筋刮平整, 确保混凝土顶面高程符合设计。
(7) 合拢段是箱梁施工线形控制的重点和难点。施工前先对已完成梁段进行联测, 以确定合拢段的立模标高。在梁段两侧采用压重法调整合拢段标高符合设计, 再安装劲性骨架形成时约束。浇筑混凝土时随时卸去同重的压重, 以此消除变形影响。
3. 箱梁应力监测
主梁应力监控直接关系到结构的安全, 是结构安全的预警系统。由于桥梁混凝土材料的非均匀性和不稳定性, 受设计参数的选取 (如材料特性、密度、截面特性等参数) 、施工状况的确定 (施工荷载、混凝土收缩徐变、预应力损失、温度、湿度、时间等参数) 和结构分析模型等诸多因素的影响, 结构的实际应力与设计应力很难完全吻合。因此, 在实际测试中通过模拟计算, 能得到施工全过程的应力包络图, 从而掌握箱梁结构的实际应力状态。通过应力理论值与实测值的对比和分析, 成为参数估计、状态预测和结构调整的重要依据。
4. 箱梁温度监测
该测试项目主要针对箱梁在较长悬臂状态和各孔合拢前、后阶段, 因气温变化、日照高温差对悬臂箱梁的变形影响显著, 结合箱梁变形监测进行的温度测量。
温度测量采用酒精温度计进行24小时的定时观测, 并与相应变形观测同步进行。温度观测和相应变形观测的记录要一一对应, 并整理出时间—挠度变形的曲线, 原始记录一律归档保存。
5. 桥墩基础沉降观测
桥墩基础沉降观测是箱梁悬臂施工监控的组成部分。观测点设在各墩的承台上, 每个台设2个测点。根据施工进度情况, 应在以下工况进行监测:0号、1号块施工完毕, 每孔最大悬臂长度梁段施工前, 每孔合拢前、后, 主梁施工完成三个月后。
四、结束语
新型挂篮 篇3
对菱形挂篮进行了分析,在此基础上提出了新型斜拉组合式菱形轻型挂篮,并对该挂篮构造及受力特性进行了研究,通过算例验证该挂篮受力及变形比普通菱形挂篮更为合理.
作 者：庞家权 王治均 PANG Jia-quan WANG Zhi-jun 作者单位：庞家权,PANG Jia-quan(江苏省丹阳市建设工程招投标管理办公室,江苏,丹阳,212300)
王治均,WANG Zhi-jun(江苏科技大学,江苏,镇江,21)
宽体挂篮的设计及应用 篇4
关键词：宽体,挂篮,设计,施工
悬浇法因其无须搭设落地支架、无须大型起重设备和运输设备等突出特点, 在大跨径梁桥施工中成为首选的一种施工方法。江苏省内某主桥桥型为双塔单索面混凝土部分斜拉桥, 桥面宽26 m, 双向六车道。主跨为 (63+100+63) m预应力混凝土, 主桥支承体系采用墩梁分离体系, 主梁为单箱三室, 1号块最大重量为400 t, 三向预应力体系, 采用三角形宽体挂篮施工。
1 挂篮特点
应用在双向六车道以上桥梁且桥面宽度超过20 m的挂篮称做宽体挂篮。其除具备一般挂篮的节约周转材料、效率高等特点外, 另有以下特点:1) 主桁一般超过2个, 多采用4个及以上;2) 承载能力强, 梁段最大块重量较大, 一般超过300 t;3) 横向稳定性好, 不易变形。
2 挂篮设计及验算
1) 挂篮体系由主桁架系统、底平台系统、模板系统、移动及固定系统组成。在设计挂篮时打破了传统主桁架悬臂设计形式, 采用了后锚部分长度短于主桁架的悬臂长度的独特设计思路。三角形挂篮装立面布置图见图1。
a.主桁架系统。主桁架是由6片三角形桁架组成的, 在前上横梁上设固定联结点, 竖向利用精轧螺纹钢连接下挂下横梁及分配梁、纵向外模移动梁以提高主桁的稳定性和刚度。
b.底平台系统。底平台系统由分配梁、前后横梁、横木等组成, 底平台上铺设模板。
c.吊带系统。用以连接挂篮主桁架和底模平台, 吊杆用直径32 mm的精轧螺纹钢, 底板箱梁截面范围内前后设计有前14根与上下横梁联结, 后14根与已浇混凝土锚固。所有吊杆处只要是悬挂则用10 t手拉葫芦做保险, 同时利于放松移模架。施工中用2只50 t千斤顶对每根锚杆加有约350 k N的预紧力, 使底模与成品混凝土夹紧不漏浆, 而且承担混凝土浇筑时的部分竖向分力。
d.模板系统。外模板采用钢模板, 与内模木模板用对拉螺杆连接, 外加支撑固定。内模板支承设在内导梁上。内导梁与外导梁结构一致。在有隔墙的箱室采用组合模板, 以便于拆移。
e.移动及固定系统。挂篮移动时, 使用千斤顶提升, 在支撑点和后压横梁处放上滚筒, 由锚固在箱梁上的锚杆来平衡倾覆力矩, 由手动葫芦前移。固定时, 将支点和后压横梁处的滚筒抽出, 采用箱梁翼板及顶底板上留孔穿预应力筋连接并锚固, 将将后压横梁与主桁锚固。
2) 挂篮验算。
a.主桁受力分析。挂篮是由6片主桁组成, 根据对上横梁的受力分析, 可知6片主梁受力不相同, 取最大受力:p=1.25ql=1.25×90.6×6.625=750.3 k N来验算主桁。将斜拉式挂篮简化为铰支结构, 主桁杆件受力简图如图2所示。
b.主桁架挠度验算。计算主桁架挠度以计算C点的竖向位移为准。根据计算可知AB杆, BC杆, BD杆, AC杆所受的轴力为NAB=1 366.2 k N, NBC=-1 171.1 k N, NBD=-1 777.9 k N, NAC=-899.7 k N。
当荷载变为单位荷载时, AB杆, BC杆, BD杆, AC杆所受的轴力为:珚NAB=1.822 k N, 珚NBC=1.562 k N, 珚NBD=-2.371 k N, 珚NAC=-1.2 k N。
C点的垂直位移为:
c.挂篮抗倾覆验算。挂篮在悬臂浇筑时的抗倾覆验算, 即是验算主桁后锚的扁担梁。根据图纸设计, 每榀主桁后锚梁分别为后锚扁担梁A, B和轨道扁担梁, 共8个锚点。根据前面对主桁架的分析, 单榀桁架最大的后锚力为750.3 k N。
所以抗倾覆弯矩为:W抗= (300×8) ×3.5=8 400 k N·m。
前吊带产生的弯矩为:W=750.3×4.8=3 601.4 k N·m。
抗倾覆系数为: (满足要求) 。
挂篮在前移时的抗倾覆验算。
第一, 荷载。挂篮空载前移时, 作用于主桁架前端的荷载:
F1=前横梁自重=6 480 kg。
F2=0.5×底篮自重=0.5×15 077.04=7 538.52 kg。
F3=0.5×滑梁自重=0.5× (1 111.7+651.79) =881.745 kg。
F4=0.5× (侧模+内模) =0.5× (2×12 818.02+2×4 566.7) =17 384.72 kg。
F5=钢吊带自重=3 080.74 kg。
风荷载取800 k Pa, 作用面积取3×7×1.1=23.1 m2。
竖向风荷载:F风=800×23.1×0.4=7 392 k N。
作用于单榀主桁架前端的荷载 (冲击系数取1.1) :
P=0.5× (F1+F2+F3+F4+F5) ×1.1×10+7 392=201.903 k N=20.2 t。
单个行走小车承受的反力:F=p=20.2 t。
第二, 行走小车钢吊带强度。行走小车钢吊带采用16Mn钢, 截面为200 mm×20 mm。
第三, 行走小车车轴强度。行走小车车轴采用45号钢, 直径70 mm。
3 宽体挂篮悬浇施工操作要点
3.1 箱梁0号梁段施工
0号梁段施工一般采用落地支架和墩身预留牛腿托架的方法施工, 前者多用在墩身低于20 m时, 后者用于墩身较高或不具备落地支架施工条件的情况。该梁段的施工主要是为挂篮提供拼装平台。
3.2 挂篮拼装
在已浇0号块上整体拼装。按照主桁支承、主桁、前后上横桁及吊挂系统、底平台、锚固的顺序逐步安装。拼装完成后, 通过葫芦将挂篮前移, 再将底模、侧模系统起吊到位, 通过吊带销接完成全部拼装。1) 主桁结构拼装。在箱梁0号顶面作为工作平台, 拼装主桁横向连接件。安装后锚装置, 并用张拉油顶对后锚杆施加部分应力 (35 t) , 以消除间隙和抵抗箱梁混凝土浇筑时的不平衡重力。安装吊带、吊杆、分配梁以及液压提升装置等前后模梁桁片与吊杆。2) 底平台和模板结构拼装。使用千斤顶提升, 将底模后横梁锚固在已浇筑节段端部底板。翼缘板处钢吊带将外模滑梁吊起。侧模连接成整体后直接悬挂在外模滑梁上。安装侧向工作平台。
3.3 挂篮试验
1) 制作挂篮完成后应组织验收, 挂篮结构各部位是否按照计算书和设计图进行选材制作。验收合格后在现场进行挂篮拼装, 并进行荷载试验的准备工作。2) 荷载试验时, 加载时应按设计图纸中最大节段的重量的1.2倍考虑, 并按30%, 50%, 80%, 100%, 120%的重量采用油顶逐级加压, 观查挂篮主桁杆件在逐级加压下有无异常发生并测量其产生的变形值, 如加压120%后主桁无异常变化且变形值小于2 cm可认为挂篮安全系数是符合要求的。3) 挂篮在0号段上拼装完后, 对挂篮进行最大梁段重量的1.2倍进行预压, 消除挂篮各结构产生的非弹性变形。桥梁监控过程中应将挂篮的弹性变形量计算到各梁段施工的立模标高中。
3.4 挂篮移动
悬浇段在预应力张拉完成后, 可以进行模板落架, 挂篮前移。在落模时解除所有与混凝土连接的锚固和对拉螺栓, 只有后上横梁及后下横梁有两边侧吊杆相连, 前上横梁及前下横梁吊带下落一部分使底平台与混凝土分离, 挂篮处于悬空状态。将挂篮后端锚固释放, 在支点和后锚横梁处设置滚筒, 用手拉葫芦牵引前移到下一节段施工。
3.5 挂篮安装及使用时的注意事项
1) 挂篮在上0号块前, 须在地面上进行预拼装并检查和检测主要部件是否有异常变形。2) 锚固预埋构件是挂篮施工的重要部件, 须确保构件的材质合格且无受损现象。锚固预埋件一般会使用部分腹板处的精轧螺纹钢筋。锚固预埋件必须做承载力试验。3) 挂篮设计时, 支点位置应设置在混凝土箱梁的肋上并应在支点的下方加设钢板, 以免箱梁顶板承受较大的集中荷载而遭受破坏。4) 要认真做好挂篮的安全防护设施, 挂篮的上、下层必须有安全通道, 挂篮三面应由工作平台并进行临边设置, 对于通车道路或航道上方的挂篮应从挂篮的底部用密目网全封闭。5) 挂篮使用前, 应按要求进行加载试验, 以确定各承载部件能否达到施工要求。加载的重量为设计最重的箱梁段重量的1.2倍。采用逐级加载方法进行并做好有效的防倾覆措施。6) 挂篮在移位前, 须进一步完善挂篮的安全防护设施确保移动时不会有物件发生坠落, 挂篮处的作业人员应暂停施工, 行走移位各作业人员接受安全技术交底, 明确到各个岗位, 将安全隐患进行排查后方可进行挂篮的行走作业。7) 挂篮移动应在张拉作业完成后进行。挂篮移动时, 应安排专人进行指挥, 两侧挂篮对称前移, 减少两侧的不平衡从而减小临时固结处的受力;6片主桁在手拉葫芦牵引时必须同步一致工作, 严防挂篮行走偏位, 造成挂篮受扭力破坏而酿成事故。
4 结语
本工程采用4套挂篮同时施工, 有效的缩短了工期, 提高了经济效益。由于挂篮是自行设计并制造, 经过了多次优化及验算, 减小了材料用量, 节约了成本。由于宽体挂篮具有自重轻、刚度大、施工易控制、加工简单、拼装方便等特点, 因此越来越多的应用在城市环城高架桥梁的双向六车道及以上车道的高墩、大跨径桥梁的多箱室宽体桥梁的悬臂施工。
参考文献
[1]路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社, 2001.
[2]GB 50017-2003, 钢结构设计规范[S].
桥梁挂篮悬臂施工技术分析 篇5
一、桥梁挂篮悬臂施工技术分析
应用挂篮悬臂施工技术进行桥梁的建设与施工, 一般是分为多个步骤同步的进行。首先在挂篮移动之前, 需要对底模进行确定, 同时针对桥梁外侧的底模进行固定操作, 确定内模的具体部位。其次, 则是桥梁钢筋模板的安装与设计, 安装桥梁外部的预应力钢筋模板, 安装桥梁的预应力管道, 下一步则是进行混凝土的振捣以及浇筑, 完毕之后还需要针对混凝土施工进行必要的养护处理, 最后是钢筋的张拉以及水泥面板的安装, 拆除桥梁外侧部位的顶部模板以及内模板, 将挂篮向前移动至下一阶段的桥梁之中, 完成所有操作步骤。
挂篮的拼接与安装预压是挂篮悬臂施工技术之中的一个关键性的前期施工步骤, 此阶段操作水平的高低将对后期的桥梁施工建设形成直接影响。首席那需要针对桥梁浇筑的混凝土进行确定, 根据实际的桥梁建设施工要求安装预应力钢绞线, 完成钢筋的张拉, 针对桥梁的支座以及底部模板进行固定处理, 并且采取临时固结的方式, 确保桥梁底部的稳定性。另外, 还需要根据桥梁实际的吊装能力, 将挂篮进行拼装, 并且组合成为若干个不同大小的挂篮组件, 在混凝土模块之上进行挂篮的安装, 确保挂篮的齐整。最后, 则需要根据桥梁轨道之中的设计图纸设计基本要求, 确定得出挂篮的水平位置, 对水平中线的具体部位进行测定, 并且在桥梁挂篮的两侧部位按照施工的要求进行固定处理, 确保施工的完善性。在进行完毕挂篮的安装以及拼接之后, 才可以对桥梁的预压进行测定, 在进行预压操作之时, 需要使用沙袋等工具对已经安装完毕的挂篮进行安全性方面的检查, 实际检查的结果可以根据挂篮可以承受的重量以及挂篮变形的程度等来进行确定, 进而合理的、科学性的得出挂篮的实际承载量, 对桥梁施工的水准进行有效的控制。
另外, 针对检查点部位的选取也是一个重点步骤, 需要进行分级式的加载, 分别的、分部位的确定得出卸载之后的弹性数值, 并且根据桥梁施工的要求以及悬挂臂的实际荷载进行设计方案的实时调整, 确保桥梁建设施工的高质量。
混凝土的浇筑是挂篮悬臂施工技术之中的一个关键步骤。混凝土的浇筑总体而言是一项复杂的工程项目, 而针对混凝土的坍落度进行控制, 对于桥梁的建设标准有着重要的意义, 在养护的过程之中还需要注重对混凝土温度的全面控制。在针对混凝土浇筑的过程当中, 需要确保各个项目的施工均处于均衡进行的状态, 避免施工的不对称性情况的发生。另外, 在进行混凝土浇筑的过程当中还需要做好详细的现场记录, 针对挂篮标高的变化情况以及两端部位的浇筑变量值等等进行全方位的确定, 进而为下一阶段的施工操作打下坚实的基础。在浇筑完毕之后还需要运用专门的薄膜进行覆盖, 以便进行后期养护。
最后则是合拢阶段的施工操作。合拢阶段的施工有诸多需要注意的关键环节, 并且施工的部位也需要选择在混凝土浇筑的地段之中, 注重在混凝土浇筑之后的养护措施, 避免混凝土出现裂缝等, 严重影响桥梁的稳定性。另外, 还需要确保桥梁的合拢的质量, 确保混凝土与桥梁实体之间具有良好的连接性, 进而保证桥梁的整体施工水准以及桥梁的强度。在进行桥梁施工之前, 应该对各个轴线部位以及桥梁体部位的顶面进行必要的测量, 另外还需要针对由于温度或者是气候的变化而引发的桥梁长度变更、标高的变更等等进行测定, 避免不利因素对桥梁的建设施工形成不良影响, 及时的纠正施工过程之中的错误组织规划, 确保整个桥梁的合拢施工操作可以稳步的、合理的进行, 保证所有的项目均处于可操作的状态之下。最后, 当桥梁全部合拢之时, 需要对桥梁的均衡性进行必要的掌控, 明确桥梁之上的某些荷载, 确保整个合拢的过程处于最均衡的环境之下, 所有的步骤都同步的进行, 避免外界的应力或者是精确度控制不佳对桥梁合拢操作造成的不良影响。
二、桥梁挂篮悬臂施工技术质量控制要点分析
在进行挂篮悬臂施工技术操作之中需要注重几个关键的质量控制要点。首先是挂篮的施工质量控制要点, 针对初期阶段的测量指标需要进行全面的掌控, 并且保证误差在允许的范围之内, 针对桥梁横桥向之间的偏差需要控制在5 mm以内, 针对顺桥向之间的偏差需要控制在10 mm以内, 而对于桥梁两个主梁逐渐的偏差, 准则需要控制在5 mm之内, 确保各个施工环节的精准性。另外, 对于桥梁的合拢施工操作, 在一般的合拢施工之中, 桥梁两端部位的高度差需要控制在20 mm之内, 最常用的措施是将两边跨度以及中间跨度的两项进行严格的控制, 避免出现偏差的现象。合拢阶段的施工是整个桥梁施工工程的连接与转换, 确保在预应力的钢筋线张拉操作完毕之后, 才开始对各个部位的桥梁部分进行合拢的施工操作, 明确施工的重点, 合理的对施工项目进行分配, 确保焊接过程的科学性与操作性, 保证桥梁的稳固性。正如上文所述, 合拢操作是整个施工过程之中的重点环节, 需要进行严格的控制。
三、结语
综上所述, 根据对挂篮悬臂施工技术操作之中的重点与难点进行全面的分析, 从一个更加直观和明确的视角对现代化的桥梁建设施工进行了综合性的研究与细致的探讨, 深入的分析了挂篮悬臂施工技术之中的混凝土的浇筑、挂篮位置的调整与确定、桥梁合拢阶段的施工操作等等, 同时针对挂篮悬臂施工技术操作之中的重点质量控制环节, 诸如合拢阶段施工质量的控制以及挂篮精准度的调整方案等等进行了研究, 旨在进一步的提升现代化桥梁的施工建设技术水平, 更好的应用挂篮悬臂施工技术, 促进桥梁稳定性以及交通事业的不断向前发展。
参考文献
[1]张文.浅议桥梁挂篮悬臂施工技术要点和重点[J].现代工程学, 2012 (9) .
[2]刘庆东.试论现代化的桥梁挂篮悬臂施工技术的重点和难点[J].工程监督研究, 2012 (10) .
挂篮施工的工程安全管理 篇6
关键词：挂篮,安全稳定性,现场管理
1 概述
悬臂施工法是在已建成的桥墩上, 沿桥梁跨径方向对称逐段施工的方法。它不仅在施工期间不影响桥下通航或行车, 同时密切配合设计和施工的要求, 充分利用了预应力混凝土承受负弯矩能力强的特点, 将跨中正弯矩转移为支点负弯矩, 提高了桥梁的跨越能力。其中, 挂篮施工是目前较常见的悬臂施工法, 已广泛应用于大跨径的预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、T形刚构桥、连续刚构桥。其特点是施工简便、结构整体性好, 无须建立落地支架, 无须大型起重与运输机具, 主要设备就是一对能行走的挂篮。
从目前情况看, 挂篮还属于一种非标准设计, 没有统一的类型和标准, 所以每座桥都要重新组织人员对挂篮进行设计、绘图、加工, 还需要重新培训操作人员, 造成人力、物力和财力的巨大浪费, 延长了施工时间, 加大了工程成本。又加之挂篮施工本身比较复杂, 所以实际施工中时有挂篮安全性能不稳定、施工作业不熟悉、工程效益不明显, 施工中造成大量的投入浪费等情况发生。
2 现场管理保证挂篮施工的安全稳定性
挂篮安全稳定性控制的关键还在于施工的现场管理, 因此, 只有制订有效合理的措施才能保证挂篮施工过程中的真正安全。
2.1 选用合格材料保证挂篮施工的安全
稳定性选用的挂篮材料必须是正规厂家生产的合格产品, 这是保证挂篮施工安全稳定性的根本。尤其是使用在组合梁连接、后锚杆锚固、缆风连接、反压轮安装、吊带销接、型钢焊接等薄弱点的原材料、构件更要严把质量关, 从根本上消除影响挂篮施工安全的不利因素。
2.2 严控挂篮拼装质量, 保证挂篮施工的安全稳定性
挂篮须请有资质的单位加工制作及拼装。挂篮拼装时, 应先安装三角形组合梁和上横梁以及拉锚设施, 使其不会倾覆。然后依次安装前后悬吊系统, 安装底模架前后下横梁, 安装下纵梁和底模板。挂篮拼装过程中, 现场管理人员应经常检查各连接件的连接情况及焊件的焊接质量。只有确保这些薄弱部位的质量合格, 才能保证挂篮安全施工万无一失。检查的重点部位有:三角形组合梁、各横梁、各纵梁的焊接质量, 三角形组合梁的连接螺栓, 后锚杆的锚固丝口搭接, 各吊带的受力均匀情况, 吊带与下横梁的轴销连接情况。尤其控制好后锚杆的锚固丝口搭接质量。
2.3 进行模拟加载试验保证挂篮施工的安全稳定性
试拼完成后, 用油压千斤顶采用分级加压模拟施工荷载的方法对各部位的使用性能进行测试, 从而验证挂篮是否和设计参数吻合并有能力完成预计施工任务。将拼装好的两片主桁对称平置于混凝土面上, 将其后端锚在一起, 前端用千斤顶对拉吊带位置分级加压进行模拟施工荷载试验。加压采用两套 (4个) 油压千斤顶, 分别在早晨、中午不同温度工况下进行。实测对应于低温、高温状态下的变形与压力的相对关系。并观察构件有无塑性变形, 经反复加载卸载, 取得在不同温度下的弹性范围的变形模量, 取相应形变结果的1/2即为实测数据。同时, 现场管理人员须在加载过程中随时观测挂篮各主要受力部件的状况、变形状况、焊接件的状况、吊杆的状况。模拟加载试验能比较真实的反映出挂篮施工中的受力及变形状况, 不仅为全桥的标高控制提供依据, 更是对挂篮整体安全稳定性的一次大检验。因此, 加载试验是施工现场控制挂篮安全稳定性的重要客观依据。
2.4 加强挂篮行走的保护措施, 保证挂篮施工的安全稳定性
行走系统由自锚车轮组、前支座、轨道、牵引倒链组成。通过倒链牵引前支座和自锚车轮组反扣轨道上沿保证平衡来完成前移动作。施工过程中应特别注意轨道的锚固和自锚车轮组的联接可靠, 为防止前移过程中自锚车轮出现故障导致挂篮倾覆, 在菱形架尾部设置防护装置, 防护装置下卡板与架留有适当间隙, 当锚固系统出现故障时可有效防止挂篮倾覆。挂篮的行走是挂篮施工过程中的又一个安全危险源。为保证挂篮行走过程中的施工安全, 本挂篮在每根主导梁下设置行走反压轮以及在立杆顶处设置缆风。挂篮行走过程中, 现场管理人员须随时观察反压轮的工作情况, 并经常检查缆风与梁体后拉预埋件的连接情况。只有反压轮工作正常、缆风连接牢靠, 才能确保挂篮在行走时不发生倾覆。
2.5 挂篮混凝土浇筑
2.5.1 混凝土灌筑时, 要设专人仔细观察
和检查吊带、锚固系、侧模、牛腿等主要受力部件有无变形, 发现问题要及时完善处理。
2.5.2 施工材料、机具在作业完成后, 要
及时清理, 严禁无关材料放在挂篮上, 以防挂篮超载;拆除时作业人员不得站在被拆的模板上, 夜间作业时应有足够照明设备。
2.5.3 在混凝土浇注时, 应注意挂篮左右两侧浇注重量的对称。
针对目前挂篮施工中存在的安全性能不稳定、施工作业不熟悉、工程效益不明显, 施工中造成大量的投入浪费等现象, 本文立足于建立一套安全、科学的施工、管理作业流程, 可有效避免施工中出现以上问题。施工实践表明:精确把握施工方案建立一套科学、行之有效的施工作业流程, 并进一步完善管理是工程创收的必经之路。挂篮施工也不例外, 并且随着高效率、高速度时代的到来, 大跨径高速、高架桥梁必将取代原有桥梁网络而占据主导地位。而大跨径桥梁的增加又给挂篮施工带来了广阔的使用前景。所以, 有必要建立一套安全、科学的施工、管理作业流程, 进一步统一类型和标准, 避免因重复劳动带来人力物力和财力的巨大浪费
参考文献