桥梁悬臂挂篮施工技术的控制措施探析

来源：职称驿站所属分类：机械论文
发布时间：2013-02-23浏览：42次

　　摘要：近年来，我国桥梁工程施工技术不断发展，悬臂挂篮施工技术在现代桥梁工程施工中的应用日趋广泛。在实际工程施工中，采取有效措施加强施工质量控制对于提高工程施工质量具有重要意义。本文结合笔者多年从业经验，围绕桥梁悬臂挂篮施工技术控制措施进行了分析和研究，以供同仁参考借鉴。

　　关键词：桥梁工程,悬臂挂篮,施工技术,控制措施

　　引言：随着施工技术水平的日新月异，桥梁箱梁施工效率及质量有了更高的保障。在越来越多的桥梁工程中，挂蓝悬臂施工技术以其结构简单、操作便捷、施工效率高、不需要额外设置支架和使用大型起重设备等优势广泛应用开来。现阶段，我国桥梁工程挂篮悬臂浇筑施工技术日臻成熟，然而由于高空作业等客观环境存在的安全风险，加之预应力混凝土箱梁的结构复杂，桥梁悬臂挂篮施工仍存在许多问题，这就对桥梁悬臂挂篮施工技术提出更高要求。因此，在实际施工过程中，必须要掌握施工中的关键技术，加强各个环节的施工技术控制与管理，从而切实提高桥梁工程的整体施工质量。

　　一、挂篮的构造和安装工艺

　　目前，我国桥梁工程中所采用的挂篮主要有三角形、斜拉自锚式、菱形以及预应力束斜拉式等，在实际工程中三角形和菱形挂篮使用最为普遍，它主要由主桁架、走行系统、悬吊系统、内外模版系统、及操作平台等部分组合而成的。在实际工程中，挂蓝的安装主要包括制作挂篮、现场安装及预压试验三个部分。

　　二、挂篮悬臂浇筑施工技术

　　一)施工工艺

　　在挂篮悬臂浇筑施工过程中, 除0#梁段用托架施工外, 其余均利用挂篮施工。每个梁段的混凝土应尽量一次浇筑完成，其循环作业工序为: 挂篮前移、模板就位加固、钢筋绑扎及管道安装、混凝土浇筑、混凝土养生、张拉压浆。通常情况下，施工周期为 1周左右。

　　在桥梁挂篮悬臂工程施工中，先要进行挂篮设计、加工、试拼、主桁预压。在墩身施工完成以后，再利用支架对墩顶梁段进行施工，随后对后续梁段的挂篮悬臂进行灌筑施工。之后，要在墩顶梁段上安装挂篮，绑扎梁段底板、腹板钢筋，安装预应力波纹管道及内模板，绑扎顶板钢筋并安装预应力波纹管道，最后对梁段进行混凝土浇注。在浇筑完成之后还要采取有效措施对其进行养护，在混凝土强度达到设计张拉要求之后，还要进行预应力张拉及孔道压浆，随后再移动挂篮，进行下一个梁段的施工，直至完成最后一个悬浇梁段的施工。

　　二)利用挂篮悬臂灌注施工

　　1、制作挂篮

　　通常情况下，挂篮主要是在加工厂制作完成的，在加工制作中，应确保其结构、尺寸、材质等满足设计和质量标准要求。在制作完成后，还应对挂篮的构件等进行超声波焊缝检测，减少挂篮的非弹性变形。测取挂篮自身的弹性变形和非弹性弯形值，供悬灌梁段立模时参考。

　　在质量检验合格之后才能入场使用。

　　2、现场安装

　　在安装之前，要先对用钢枕准确调整和安装滑道的位置，与此同时应采用锚固筋加以固定。之后要在滑道上安装前滑板与后钩板，以及主桁片与连接的杆件等。在安装完成之后，要开始进行底模板系统、侧模板系统的安装，最后再安装内模板。在实际安装完成以后，还应对锚固的可靠性进行严格的审查。

　　3、预压试验

　　在桥梁悬臂挂篮施工中，如果采用的为新挂蓝，则需要对主桁架等构件进行单独的预压试验，从而确保其性能满足施工要求，避免非弹性变形的引发安全事故。除此之外，在挂篮安装完成后还要进行荷载试验，通常情况下，荷载应为最大节段重量的1.0-1.5倍。在荷载试验的过程中，应全面分析和记录挂篮的加载状况及变形状况等，确定合理的立模标高，保证箱梁线性。

　　三)浇筑施工技术

　　首先，在固定挂篮之前，要对0#段、1#段进行浇筑与张拉，为了有效避免在梁段中的大规模作业，应在综合考虑起吊运输实际情况的基础上，将挂篮的杆件拼装为若干部分，在起吊挂篮之后再进行组装。对于已浇筑完成的0#段、1#段还要进行水平测量和中线测量，与此同时，应铺设轨道并将挂篮组装好。此外，在挂篮拼装和固定之后，应对前后端与外模两侧的操作平台的可靠性进行复核，准确测量不同荷载力条件下的挂篮变形量。

　　其次，模板就位，先利用底模支撑起吊篮底部的纵梁与横梁，由于每一个梁段都要调整高度，因而不能将内模板和框架形成一个整体，应根据箱梁截面的实际情况，确定最终的浇筑方法。

　　在一次浇筑过程中，应注意在顶板中部预留一道孔隙，保证混凝土从此位置进入到箱中并有助于其在底模部位均匀分布。在箱梁较高的情况下，对于混凝土的传送则应采用减速漏斗来完成。

　　二次浇筑通常要在底模板、侧模板以及钢筋安装完成之后再进行，从箱梁的根部到箱梁的端部应呈现二次抛物线模式。在完成一个梁段的浇筑之后，就应提高一次底板高度，如果提高的幅度较小则应采取支垫底模形式。在多次提升之后往往会出现较大的高差，这就要通过提高吊篮来确保底模的提高。

　　再次，浇筑混凝土。现阶段，我国的桥梁箱梁施工所采用的混凝土标号普遍较高，因此，在实际工程施工中，优化配合比设计对确保混凝土质量具有重要意义。在采取对称浇筑模式进行浇筑的过程中，应采取有效措施有效控制重量偏差，确保其符合要求。如果采取分次浇筑，则要在正式浇筑之前做好混凝土接触面的清洗。在混凝土浇筑完成之后，应及时进行养护管理，通过采取表面覆盖或者是洒水等养护措施，避免混凝土发生裂缝，为混凝土质量提供有力保障。

　　最后，在混凝土浇筑完成之后，还要进行张拉与压浆。在正式张拉之前，应对实现准确校正千斤顶及油泵，并对管道进行清洗，为张拉工作提供基础平台。在混凝土强度满足设计要求之后，要按顺序进行张拉及孔道压浆与封锚工艺。在张拉与压浆完成以后，则可进行落底模，移动挂篮进入下一梁段的施工。

　　三、挠度控制要点

　　1、设置预拱度

　　在桥梁悬臂挂篮施工中，应合理设置预拱度。主要分为施工预拱度和运营预拱度。施工预拱度为本阶段至全桥合龙完成各阶段施工对本悬浇梁段立模前端所产生的挠度之和的反号值。它主要包括由于混凝土浇筑及预应力筋张拉所产生的挠度,除此之外，还要综合考虑预应力损失、收缩徐变以及温度等方面的影响。

　　此外，从理论上来看，运营预拱度等于悬浇梁段立模前端处二期恒载挠度、活载挠度以及成桥后多年收缩徐变所产生的挠度之和的反号值。然而。在实际应用中，通常是取跨中处按该方法所确定的运营预拱度作为最大值, 然后再在该跨内其余各点处按抛物线形式进行分配。

　　因此，应对计算数据进行反复校核和比较分析，及时返现其中存在的问题。并且要根据实测的标高数据对结构分析参数进行合理的修正。

　　2、测量结构预拱度

　　在实际工程中，应将梁底标高作为施工控制的目标，以确保正确反映桥梁施工的变位。应该把每节段变位监测点从梁底测点经腹板引到桥面，此外，应按照

　　梁底待浇节段的最前沿横截面上的测点定位挂篮标高。

　　3、结构的挠度控制

　　在悬臂浇筑每节段施工过程中，标高的控制主要包括挂篮前移定位标高、立模标高的确定、混凝土浇筑后控制标高以及预应力张拉后的标高四个。

　　其一，挂篮前移定位标高

　　该标高主要包括结构成型的设计标高、结构施工期的预变位、活载引起的预抛高、挂篮体系在节段混凝土浇筑过程中的变形预抛高四点。定位标高是控制结构线形的关键,因此在挂篮前移的过程中,必须要采取措施确保前吊带受力均匀，后吊带与后锚收紧，并且应保证控制点定位标高的正确。

　　其二，立模标高的确定

　　在悬臂施工控制中, 准确定位梁段立模预留标高是施工控制成果的最直接反映。能否对立模预留标高进行准确定位，应准确计算分阶段施工累积的挠度的计算值以及挂篮的变形值。在施工中, 挂篮在承受混凝土梁段重量时会发生弹性变形，使底模板前端的标高发生变形，并且在挂篮拆除后难以恢复。因此，在确定主梁梁段的立模标高时应充分考虑到变形对其的影响,进而确保主梁线型的完成。

　　其三，混凝土浇筑后控制标高

　　混凝土浇筑后各控制点的标高是对已建结构状态进行校核的依据,以便于修正已建结构标高的计算值和预测待浇节段的计算参数，调整与优化成桥线形,得到待浇节段的施工标高。

　　其四，预应力张拉后标高

　　对预应力张拉后结构控制标高进行测量主要是为了获取实测结构参数反馈计算值的差异,进而了解和掌握预加力值是否发生偏差、预应力的线形模拟是否恰当等。

　　结语：

　　综上所述，挂篮悬臂浇筑施工技术具有操作便捷、施工效率高等诸多优势，现阶段已经在桥梁工程施工中广泛应用开来。为了确保工程施工质量，必须要采取措施加强对施工技术的控制，最大化的实现桥梁工程项目的经济效益与社会效益。

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