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前言
用挂篮悬臂施工的主要工作内容包括:在墩顶浇筑起步梁段(0#块),在起步梁段上拼装悬灌挂篮并依次分段悬浇梁段;边跨及中跨合拢。
(一)施工挂篮的构造
挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架,其锚固悬挂在已施工梁段上,在挂篮上可进行下一梁段的模板、钢筋、预应力管道的安设,混凝土灌注和预应力张拉,灌浆等作业。完成一个阶段的循环后,挂篮即可前移并固定,进行下一阶段的悬灌,如此循环直至悬臂灌注完成。
1.挂篮分类
挂篮按构造形式可分为桁架式(包括平弦无平衡重式、菱形、弓弦式)、斜拉式、型钢式及混合式四种;
挂篮按抗倾覆平衡式可分为压重式、锚固式和半压重锚固式三种;
按挂篮走行方法可分为一次走行到位和两次走行到位两种;
按其移动方式可分为滚动式、滑动式和组合式三种。几种主要的挂篮结构如图5-1~5-6所示。
图5-1 平行桁架式挂篮
图5-2 平弦无平衡重挂篮
用挂篮主段悬浇施工的主要工艺程序为:
灌注0号段及墩梁临时锚固;
拼装挂篮;
灌注1号段;
张拉预应力钢索
挂篮前移、调整、锚固;灌注下一梁段;
包括:
1)挂篮前移,按立模标高设顶底模标高;
2)浇筑混凝土,养护;
3)张拉预应力钢索。依次类推完成悬臂灌注;挂篮拆除;边跨合拢;
中跨合拢。
0号段位于桥墩上方,灌注0号段相当于给挂篮提供一个安装场地。
0号段一般需在桥墩两侧设托架或支架现浇,如图所示。
立0号段底模时,同时安装支座及防倾覆锚固装置。如图5-12所示。
图5-12 支架搭设方式图
挂篮代替墩旁托架
图5-13 临时锚固方式图
挂篮运至工地后,应在试拼台上试拼,以发现由于制作不精良及运输中变形造成的问题,保证正式安装时的顺利及工程进度。如图5-16。
在0号段上安装梁顶滑道,然后安装支座及三角形组合梁,并将其梁尾部相连并锚固,配置压重。吊挂相应调带(杆)。
将底模平台及侧模支架作为整体起吊,与相应吊点相连结,后下横梁则用吊杆支撑在箱梁底板上。
从2号段开始,两挂篮分开作业,其尾部各安装接长梁,并将主梁后端锚固在箱梁顶面上.
挂篮锚固应有专人负责,以保证挂篮在每次变形时规律一致 。
在0号块上安装完成挂篮以后,应首先进行挂篮加载试验,以获取加载与挂篮变形的关系曲线。
试验方案应经指挥部、监理和监控小组批准后实施。
加载时应注意分级加载,且分级应均匀。
条件允许时应逐个进行挂篮加载试验,以便于检测全部挂篮的性能。
梁段混凝土的悬臂浇筑一般用泵送,塌落度一般控制在14-18cm,并应随温度变化及运输和浇注速度作适当调整。
其注意事项如下:
箱梁各阶段混凝土在灌注前,必须严格检查挂篮中线,挂篮底模标高;纵、横、竖三向预应力束管道;钢筋、锚头、人行道及其它预埋件的位置,认真核对无误后方可灌注混凝土。
箱梁各阶段立模标高=设计标高+预拱度+挂篮满载后自身变形。
后灌注的梁段应在已施工梁段有关实测结果的基础上作适当调整,已逐渐消除误差,保证结构线性匀顺。
若能全断面一次灌注最好,否则应按以下顺序灌注。(1)二次灌注:第一次由底板至腹板下承托;第二次为剩余部分。(2)三次灌注:第一次由底板至腹板下承托;第二次是腹板下承托至腹板上承托预应力管道密集处以上,第三次由腹板上承托至顶板。
混凝土的灌注宜先从挂篮前端开始,以使挂篮的微小变形大部分实现,从而避免新、旧混凝土间产生裂缝。
各阶段预应力束管道在灌混凝土前,宜在波纹管内插入硬塑管作衬填,以防管道被压扁;管道的定位钢筋应用短钢筋做成井字形,并与箱梁钢筋网固定,定位钢筋网架间距应保持在0.2-0.8m左右,以防混凝土振捣过程中波纹管道上浮,引起预应力张拉时产生沿管道法相的分力,轻则产生梁体的内力分布不合理,重则产生混凝土崩裂,酿成严重事故。
施工时应在挂篮上设风雨蓬,避免混凝土因日晒雨淋而严重影响质量。冬季施工应备保温设施。有条件时,挂篮可以配备能保证全天候作业的设备,以提高作业效率和保证质量。
箱梁混凝土灌注完毕后,立即用通孔器检查管道,处理因万一漏浆等情况出现的堵管现象。
(一)预应力混凝土连续梁的合拢程序
1.从一岸顺序悬灌、合拢,如图5-17所示。
这种方法可使施工机具、设备及材料从一岸通过已成结构直接运输到作用面或附近;另外,在施工期间,单T钩悬灌完成后很快合拢,形成整体,故未成桥前结构的稳定性和刚度较强。当作业面较少,对工期较紧者不适用。
2.按T构-连续梁顺序合拢,参见图5-18。
此法的具体程序是将所有悬臂施工部分由简单到复杂的连接起来,最后在边跨或次中跨合拢。
其优点是对于大跨和多跨连续梁施工,能尽可能多的布置工作面,也可对称的悬灌和合拢,故对工期较紧和长联连续梁施工较为适用,此外,由于可对称的悬灌和合拢,故对结构受力及内力分析较为有利,对收缩徐变的控制尤其如此。
图5-
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