挂篮是悬浇箱梁的承重设备,悬臂的前端担当着新浇筑梁段混凝土的重量,后端锚固在已浇筑的梁体上。施工时,为保障挂篮的稳定性,挂篮的拼装及施工步骤必须依照设计要求进行。随着施工规范标准的日益提高,需要进一步减小施工中不可避免的误差,悬浇挂篮施工也有了更高的要求。因此,必须严格控制施工过程中各个环节和步骤,每一道工序都进行严格的检查,确定合格之后方可开始下一工序的施工。挂篮施工因其特点先浇筑0# 块然后向两侧对称分段施工,运用梁体结构自身承载所有负荷。本文结合法朗沟特大桥工程,就箱梁连续刚结构挂篮悬臂浇筑施工展开研究。
1· 简述工程概况
法朗沟特大桥位于厦门至成都公路贵州境毕节至生机(黔川界)段高速公路工程第8 合同段(K75+530~K80+215),是整体式路基段上的一座特大桥,横跨整个法朗沟,根据上下行线分左右幅进行独立设计。法朗沟特大桥桥梁中心里程桩号为K76+002.5,桥梁起讫桩号K75+661~K76+344,桥长为683m,桥梁上部构造跨径组合为(125+225+125) m+5×40m,主桥为预应力砼连续钢构,引桥为预应力砼T梁先简支后连续体系。桥梁下部构造主桥桥墩、过渡墩采用空心薄壁墩配桩基础,引桥桥墩采用实心墩配合桩基础,桥台使用重力式U型桥台配扩大基础、桩基础。
2· 法郎沟特大桥箱梁悬臂施工流程
2.1 箱梁施工及混凝土浇筑
钢筋绑扎及模板安装完工之后,进行混凝土浇筑,混凝土浇筑时注意两节段同步浇筑,采用两台地泵同时泵送混凝土,保证两边荷载的平衡。浇筑混凝土顺序由远到近,即各个梁段由远离桥墩方向开始,逐步与浇筑完成的梁段合拢,浇筑时必须控制分层的厚度,否则影响腹板振捣质量并可能出现底板倒角处漏浆。浇筑过程中要检查后吊带是否出现松动,模板是否出现漏浆或其他异常情况,如果出现异常情况及时处理。进行节段箱梁施工时,内模采用吊架悬挂于前上横梁及上一节段的梁体顶板上,为避免新老混凝土交界处出现漏浆的情况,内外模设置拉杆相连,接缝处必须填塞相应厚度的泡沫并采用吊带及拉杆施加相应的顶紧力,确保其更加密封,保障混凝土的质量。基于挂篮结构的特点:挂篮主吊点及外模中吊点分别锚固在梁体底板及顶板处混凝土上,施工时,必须根据相应要求埋设设计图纸上相应的预埋件,同时在相对应的部位设置出挂篮锚固系统需要的孔道。整个大桥悬灌梁段都采用一次浇筑成型,混凝土浇筑步骤为:底板→腹板→顶板。浇筑时同一挂篮两侧的荷载必须对称。浇筑顶板混凝土时由两侧翼板向中央推进,避免混凝土出现裂纹。同一块段两侧的混凝土浇筑重量差不得超过8t。
腹板高度超过4m 时,可以在腹板内侧预设窗口,方便进行振捣混凝土施工。若其高度小于4m 时,可以不设窗口,直接用振动棒插入腹板内进行振捣。进行混凝土浇筑之前,对模板的尺寸和牢固情况进行仔细检查;浇筑时派专人进行看护,防止出现漏浆和跑模的情况。顶板混凝土完成浇筑后,采用插入式振捣器对顶腹板和新旧梁段接缝处实施二次振捣,保障连接部位的密实、可靠。在底板混凝土初凝之前进行收面施工。混凝土初凝之后,开始养护工作。悬灌段施工时一般使用覆盖麻袋或土工布后洒水养护,但连续5 日平均气温低于5°C 或日最低气温低于- 3°C时,要采用蒸汽养护。
2.2 主梁悬浇施工
施工过程是一个由预告→施工→量测→识别→修正→预告为一体的循环过程。线型控制流程为:计算分析前期结构→设置标高→施工→测量→分析误差→修改设计参数→结构计算→预告标高。根据设计图纸要求,各个参数的理论值使用倒退分析的方法获取各个节段施工的标高的预抬量,并获取各个节段的施工应力。为得到桥梁施工中实际状态,必须对主梁的标高进行测量。纵桥向每施工节段设置一个测量断面,各个断面设定6 个测点,具体情况如图1。
实际施工时,因实际结构与理论计算及挂篮定位标高放样存在一定的差异,会致使线形曲线出现无法消除的误差。因此必须对未施工节段的控制线形进行修改。合拢段则在箱梁体内设定固结劲性骨架、安装钢筋及波纹管,采用单个挂篮或其他模板组成的吊架法进行施工,合拢顺序为:边跨→中跨。现场施工时边跨利用滑移过去的一侧模挂篮当做吊架,中跨采用最后浇筑的中跨梁段的挂篮当做吊架。当连续梁合拢后把挂篮及时退回落模地段,将挂篮底模侧模拆除落下,对桥上剩余的挂篮杆件进行拆除。根据实际情况进行边跨合拢段施工时,中跨部分预留压重后,先行退到另一个挂篮,等到边跨合拢地段完工之后,拆除所有的边跨栏,就地落模。对于其他的跨线连续梁如果不阻碍当地交通和安全,可直接在合拢处拆除挂篮。
3· 挂篮施工应注意事项
挂篮是悬浇箱梁的主要设备,必须根据梁段分段情况,设计满足承受荷载及施工经验要求的挂篮。挂篮是采用已经浇筑的箱梁段作为支撑点,通过相关的主梁及底模系统创造所需的工作平台。挂篮可在已经张拉锚固并与墩身连成整体的梁体上移动,每段绑扎钢筋、立模、浇筑混凝土、纵向预应力张拉都在挂篮内完成。
挂篮施工前移到位后,要把后锚梁进行锚固,使用千斤顶支起前支点,把前支点与走道梁之间抄垫牢固,确保前支点处在最佳的受力状态;后支点则采用后锚固进行装置,使其与走道梁不会受到上拔力的影响,各吊带限位座底下必须用钢垫板抄垫并楔紧。实施混凝土浇筑之前,必须对新老砼交接处展开重点检查,防止出现漏浆或错台的情况。同时让相关部门对混凝土原材料、配合比等进行全面检查并汇签,确保浇筑的质量。进行混凝土浇筑时,必须派专人对模板及挂篮沉降情况进行观察和检测,发现与设计不相符的情况使用各种紧缩装置及时加以调整;对挂篮上的Φ32 精轧螺纹钢筋吊杆绝缘处理,防止出现电弧灼伤;为方便检查,可以在锚固点或吊带处做出明显标记。悬臂浇筑施工也是主梁悬臂浇筑施工的重要环节,使用以下措施控制:合理设定施工荷载并及时清点;如果悬臂两端的挂篮、支架等需要使用不同构造形式时,或使用旧料代用料时,必须对其重量展开复核;砼浇筑施工时,悬臂两端砼应该严格控制其计量,两侧重量偏差不得大于8t,出现大雨、6 级以上大风天气不宜进行砼浇筑工作。增加或减少荷载必须经过总工程师批准同意之后方可实施,并做好记录。对模板及支架进行拆除时,不能使用吊机等外力工具强行进行拆除,可以使用导链、千斤顶等方式拆除后使用吊机展开吊离。悬臂浇筑完工之后,悬臂两端挂篮必须同步拆除,应从偏重的一端开始。实际施工时,应加大不平衡重的监测力度,可以在0# 块上翼板侧面上设置观测点,依照观测点的位移计算出不平衡弯距。
挂篮的操作平台下应设定一系列安全防护设施,避免高空坠落的情况,保障人员安全;可以在挂篮四周设置全封闭护栏,上下层设专用的扶梯,便于操作人员上、下进行作业。使用挂篮的时候必须经常对后锚钢筋、千斤顶、手拉葫芦及张拉平台进行检查,查看其是否完好。对底模标高进行调整时,要派专人统一指挥。作业人员脚下设置稳固的脚手板,身系安全带。
同时,连续梁施工比较复杂,各种因素可能改变其结构的几何形状和内力,实际施工时必须对桥梁结构实施监控,依照监测获取的结果对施工参数给予适当的调整。本桥主梁跨度较大,施工过程极其复杂,为确保整个大桥的施工质量,施工监测和控制尤为重要。
4 ·结束语
挂篮是悬浇箱梁的重要承重设备,也是吊挂施工平台的施工设备。实际施工时,挂篮受力情况与步骤必须满足设计要求。本文以法朗沟特大桥施工为研究对象,介绍了箱梁施工及混凝土浇筑、箱梁施工及混凝土浇筑的步骤及注意事项。
1· 简述工程概况
法朗沟特大桥位于厦门至成都公路贵州境毕节至生机(黔川界)段高速公路工程第8 合同段(K75+530~K80+215),是整体式路基段上的一座特大桥,横跨整个法朗沟,根据上下行线分左右幅进行独立设计。法朗沟特大桥桥梁中心里程桩号为K76+002.5,桥梁起讫桩号K75+661~K76+344,桥长为683m,桥梁上部构造跨径组合为(125+225+125) m+5×40m,主桥为预应力砼连续钢构,引桥为预应力砼T梁先简支后连续体系。桥梁下部构造主桥桥墩、过渡墩采用空心薄壁墩配桩基础,引桥桥墩采用实心墩配合桩基础,桥台使用重力式U型桥台配扩大基础、桩基础。
2· 法郎沟特大桥箱梁悬臂施工流程
2.1 箱梁施工及混凝土浇筑
钢筋绑扎及模板安装完工之后,进行混凝土浇筑,混凝土浇筑时注意两节段同步浇筑,采用两台地泵同时泵送混凝土,保证两边荷载的平衡。浇筑混凝土顺序由远到近,即各个梁段由远离桥墩方向开始,逐步与浇筑完成的梁段合拢,浇筑时必须控制分层的厚度,否则影响腹板振捣质量并可能出现底板倒角处漏浆。浇筑过程中要检查后吊带是否出现松动,模板是否出现漏浆或其他异常情况,如果出现异常情况及时处理。进行节段箱梁施工时,内模采用吊架悬挂于前上横梁及上一节段的梁体顶板上,为避免新老混凝土交界处出现漏浆的情况,内外模设置拉杆相连,接缝处必须填塞相应厚度的泡沫并采用吊带及拉杆施加相应的顶紧力,确保其更加密封,保障混凝土的质量。基于挂篮结构的特点:挂篮主吊点及外模中吊点分别锚固在梁体底板及顶板处混凝土上,施工时,必须根据相应要求埋设设计图纸上相应的预埋件,同时在相对应的部位设置出挂篮锚固系统需要的孔道。整个大桥悬灌梁段都采用一次浇筑成型,混凝土浇筑步骤为:底板→腹板→顶板。浇筑时同一挂篮两侧的荷载必须对称。浇筑顶板混凝土时由两侧翼板向中央推进,避免混凝土出现裂纹。同一块段两侧的混凝土浇筑重量差不得超过8t。
腹板高度超过4m 时,可以在腹板内侧预设窗口,方便进行振捣混凝土施工。若其高度小于4m 时,可以不设窗口,直接用振动棒插入腹板内进行振捣。进行混凝土浇筑之前,对模板的尺寸和牢固情况进行仔细检查;浇筑时派专人进行看护,防止出现漏浆和跑模的情况。顶板混凝土完成浇筑后,采用插入式振捣器对顶腹板和新旧梁段接缝处实施二次振捣,保障连接部位的密实、可靠。在底板混凝土初凝之前进行收面施工。混凝土初凝之后,开始养护工作。悬灌段施工时一般使用覆盖麻袋或土工布后洒水养护,但连续5 日平均气温低于5°C 或日最低气温低于- 3°C时,要采用蒸汽养护。
2.2 主梁悬浇施工
施工过程是一个由预告→施工→量测→识别→修正→预告为一体的循环过程。线型控制流程为:计算分析前期结构→设置标高→施工→测量→分析误差→修改设计参数→结构计算→预告标高。根据设计图纸要求,各个参数的理论值使用倒退分析的方法获取各个节段施工的标高的预抬量,并获取各个节段的施工应力。为得到桥梁施工中实际状态,必须对主梁的标高进行测量。纵桥向每施工节段设置一个测量断面,各个断面设定6 个测点,具体情况如图1。
实际施工时,因实际结构与理论计算及挂篮定位标高放样存在一定的差异,会致使线形曲线出现无法消除的误差。因此必须对未施工节段的控制线形进行修改。合拢段则在箱梁体内设定固结劲性骨架、安装钢筋及波纹管,采用单个挂篮或其他模板组成的吊架法进行施工,合拢顺序为:边跨→中跨。现场施工时边跨利用滑移过去的一侧模挂篮当做吊架,中跨采用最后浇筑的中跨梁段的挂篮当做吊架。当连续梁合拢后把挂篮及时退回落模地段,将挂篮底模侧模拆除落下,对桥上剩余的挂篮杆件进行拆除。根据实际情况进行边跨合拢段施工时,中跨部分预留压重后,先行退到另一个挂篮,等到边跨合拢地段完工之后,拆除所有的边跨栏,就地落模。对于其他的跨线连续梁如果不阻碍当地交通和安全,可直接在合拢处拆除挂篮。
3· 挂篮施工应注意事项
挂篮是悬浇箱梁的主要设备,必须根据梁段分段情况,设计满足承受荷载及施工经验要求的挂篮。挂篮是采用已经浇筑的箱梁段作为支撑点,通过相关的主梁及底模系统创造所需的工作平台。挂篮可在已经张拉锚固并与墩身连成整体的梁体上移动,每段绑扎钢筋、立模、浇筑混凝土、纵向预应力张拉都在挂篮内完成。
挂篮施工前移到位后,要把后锚梁进行锚固,使用千斤顶支起前支点,把前支点与走道梁之间抄垫牢固,确保前支点处在最佳的受力状态;后支点则采用后锚固进行装置,使其与走道梁不会受到上拔力的影响,各吊带限位座底下必须用钢垫板抄垫并楔紧。实施混凝土浇筑之前,必须对新老砼交接处展开重点检查,防止出现漏浆或错台的情况。同时让相关部门对混凝土原材料、配合比等进行全面检查并汇签,确保浇筑的质量。进行混凝土浇筑时,必须派专人对模板及挂篮沉降情况进行观察和检测,发现与设计不相符的情况使用各种紧缩装置及时加以调整;对挂篮上的Φ32 精轧螺纹钢筋吊杆绝缘处理,防止出现电弧灼伤;为方便检查,可以在锚固点或吊带处做出明显标记。悬臂浇筑施工也是主梁悬臂浇筑施工的重要环节,使用以下措施控制:合理设定施工荷载并及时清点;如果悬臂两端的挂篮、支架等需要使用不同构造形式时,或使用旧料代用料时,必须对其重量展开复核;砼浇筑施工时,悬臂两端砼应该严格控制其计量,两侧重量偏差不得大于8t,出现大雨、6 级以上大风天气不宜进行砼浇筑工作。增加或减少荷载必须经过总工程师批准同意之后方可实施,并做好记录。对模板及支架进行拆除时,不能使用吊机等外力工具强行进行拆除,可以使用导链、千斤顶等方式拆除后使用吊机展开吊离。悬臂浇筑完工之后,悬臂两端挂篮必须同步拆除,应从偏重的一端开始。实际施工时,应加大不平衡重的监测力度,可以在0# 块上翼板侧面上设置观测点,依照观测点的位移计算出不平衡弯距。
挂篮的操作平台下应设定一系列安全防护设施,避免高空坠落的情况,保障人员安全;可以在挂篮四周设置全封闭护栏,上下层设专用的扶梯,便于操作人员上、下进行作业。使用挂篮的时候必须经常对后锚钢筋、千斤顶、手拉葫芦及张拉平台进行检查,查看其是否完好。对底模标高进行调整时,要派专人统一指挥。作业人员脚下设置稳固的脚手板,身系安全带。
同时,连续梁施工比较复杂,各种因素可能改变其结构的几何形状和内力,实际施工时必须对桥梁结构实施监控,依照监测获取的结果对施工参数给予适当的调整。本桥主梁跨度较大,施工过程极其复杂,为确保整个大桥的施工质量,施工监测和控制尤为重要。
4 ·结束语
挂篮是悬浇箱梁的重要承重设备,也是吊挂施工平台的施工设备。实际施工时,挂篮受力情况与步骤必须满足设计要求。本文以法朗沟特大桥施工为研究对象,介绍了箱梁施工及混凝土浇筑、箱梁施工及混凝土浇筑的步骤及注意事项。