王文墨
山东金鲁班集团有限公司山东德州253000
摘要:桥梁挂篮悬臂施工,对施工人员技术要求很高,为了保障桥梁整体质量,必须要强化施工线性控制,提升管理者管理意识,以此促进桥梁挂篮悬臂施工质量提升。本文通过德商高速中段和北段桥梁施工中遇到的问题,对此进行了具体分析,希望能够为相关的施工人员与管理者提供一些建议和参考。
关键词:桥梁挂篮;悬臂施工;线性控制
引言
在公路桥梁的建设中,特别是在大中跨径桥梁的施工中,常见使用悬臂浇筑法进行施工,使用挂篮悬臂施工法,不会影响桥下的通航或通车,不需要大量的临时设备,而且能充分的利用预应力混凝土结构的抗弯强度,提高桥梁的跨越能力,因此挂篮悬臂施工法在目前业内大跨度预应力混凝土连续梁及刚构桥中的施工力一法中得到了广泛运用。
挂篮的施工
在进行挂篮施工的过程中,设计师需要首先拟定好图纸,在满足整体设计结构基本要求的前提下完成挂篮施工的拼接工作。
在施工之前,首先要进行挂篮的静载试验,以确保挂蓝有一定的承载力,其次对于挂篮的移动和拆除等工作,要分配详细。挂篮结构有多种设计样式,由于整体的设计形式可以自行改编,因此,出现了一种液压轻型菱形挂篮设计,在满足基本挂篮框架要求的前提下,其结构主要由以下五部分组成,即:主析架(图1所示)、底平台系统(图2所示)、行走及锚固系统(图3所示)、吊带系统(图4所示)以及模块系统。
挂篮应具有一定的承载力,并且本身要有足够大的刚度,才能满足机械化要求,确保在使用过程中能够更加安全、可靠。施工现场所使用的挂篮结构多半为分体结构,施工时使用吊取的办法在已经被浇梁的段顶面上完成挂篮结构的拼装过程。挂篮拼装完毕以后,还需要采取预压的办法,以尽可能消除挂篮所产生的非弹性变形的情况。工程师需要在施工过程中完成对挂篮的弹性形变计算以及分析过程,才能保证整体的施工质量。
图1图2
图3图4
2.挂篮拼装
正确的拼装顺序可以有效地提高工程的工作效率,进行挂篮拼装时可以采取以下流程:
对轨道进行安装并锚固,之后完成主析片安装、后锚杆锚固,以及主析前、后横梁析片以及上下平联安装等过程;然后,安装各部分系统并完成挂篮静载实验,将挂篮拼装完成以后,需要对挂篮的承载能力以及受力情况进行测试,测试时需要在挂篮薄弱点处进行实验,最后,综合挂篮控制构件的内力,来计算出挂篮所承受的最低承载力。
依据这种方法计算出来的挂篮承载能力可以有效地保证整体施工的安全,要想对挂篮进行调整,则需要在完成特定区域梁段混凝土浇筑的整个过程以后才可进行。挂篮在整体施工中起着重要的作用,因此在设计时需要充分计算拆除和移动的位置,并注意拆除顺序才能保证挂篮结构不被破坏,具体的拆除顺序以挂篮的基础设计结构为准,对于大型的主析架则需要使用吊车完成拆除过程,吊车的使用以及挂篮的重新拼装都需要时刻注意,在确保绝对安全的状态下才能进行下一步操作。在进行拼装之前,需要首先对吊车的机械设备以及硬件进行检查,确定地上和空中有专业的人员进行指挥,才可以进行施工。挂篮的拼装和拆除都属于高空作业,因此,每一道工序都需要精密检查,确保安全才可施工。
挂篮主梁是最主要的承重部位,通常由两根156a组成,上下分为两层,相互搭接,为了便于施工。一般主梁长6m左右,上主梁长约7.5m左右,前端悬出6m左右。下图5为挂篮主梁图。
图5
3.线形控制
设计师的主要目的就是要保证整体施工结构的安全和可靠,在进行桥梁线性分析和整体方案的设计过程中,需要既能对桥梁悬臂施工完全控制,又要保证整体施工质量,因此需要利用线性控制来完成参数测定过程。桥梁的整体施工质量需要有足够的数据作为基准,这些数据包括对挂篮变形值的测定、混凝土的容重和弹性进行测定。施工时还要有效地测定挂篮的承载力,控制好混凝土的收缩以及温度的影响。具体的测量数据可以按以下步骤进行:
测定挂篮的形变值。这个过程操作十分复杂,需要进行精准的实验,才能完成数据的收集任务。主要过程是对挂篮的不同部位分别进行荷载试验,在挂篮完成安装的部位,使用反压加载的方式逐级进行测定,并同时记录下每一级挂篮所产生的变形值,并依据最终绘制的关系曲线完成挂篮值测定数据分析任务。
(2)针对于混凝土的容重和弹性模量的测定。这一部分的测定过程也需要借助实验来完成。首先取出混凝土样本,并使用万能试验机进行测定,记录下混凝土在不同龄期时所具有的弹性模量值,最终绘制出完整的E-t曲线,计算出混凝土在时间变化的过程中相对应的弹性模量。
(3)对损失的预应力进行测定。这一过程需要使用特殊的仪器来完成,由于桥梁在长期使用的过程中,其钢纹线管道由于磨损而产生老化,预应能力也相对降低,此时利用电阻应变仪器对于受磨损的管道进行测定,通过比对设计实验值与设计值是否一致,最终得出施工对悬臂干扰程度的数值。
(4)测定临时施工荷载。这个过程的数值变动主要受施工现场的设备位置变化、人员分配以及对挂篮安装所影响。
(5)观测混凝土的收缩和形变。这个过程需要耗费大量的时间,在对施工现场进行样本采集以后,将样本在同样的施工条件下进行处理,并在规定的天数进行测定完成数据的收集任务。
(6)温度观测。由于施工地点的温度处于变化状态无法进行控制,此时复杂的温度对主梁影响十分巨大,所以需要在量体上分布特点个观测点完成数据记录和分析过程,才能整体掌握梁截面内外温差变化。
综上所述,在整体施工过程中,对于不同数据的准确计算和分析是保障桥梁悬臂施工质量的重要前提。施工时的每一个过程和细节都影响着整体的施工质量,因此施工现场的实际情况应尽可能的专业化,并尽量满足图纸的设计要求。对于悬臂箱梁的施工,需要尽量满足设计标高和预拱度要求,并完成待悬梁段立模标高的数据制定任务。施工时还需要专业人员在旁进行观测,监督整个施工流程,对于每个节段混凝土的浇筑前后预应力变化对悬臂的扰度影响,要做好观测并记录结果,绘制出绕度曲线以后,才能按照最终的数据完成对偏差值的校准任务,这个过程也有效的保证了箱梁悬臂端合拢的精度,并控制最终的桥面线型。
结束语
本文对桥梁挂篮悬臂施工以及线性控制进行了相关研究,希望通过本文的研究,能够为我国桥梁工程施工整体水平发展有所助力。
参考文献:
[1]论挂篮悬臂浇筑施工技术在大型箱梁桥梁工程中的应用[J].陈亮堂.黑龙江交通科技.2016(09)
[2]论桥梁挂篮悬臂浇注施工技术的应用[J].陈大伟.公路交通科技(应用技术版).2016(04)