大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术
来源:用户上传
作者:
摘 要：目前，随着社会的进步和经济的快速增长，桥梁建设工程的跨度也越来越大，大跨度连续梁桥被越来越多地应用到桥梁建设中。先对桥梁悬臂浇筑施工技术进行了介绍;分析了悬臂浇筑施工的挠度控制内容;对混凝土灌注施工进行重点阐述，内容对于促进大跨度桥梁悬臂施工技术的发展能够有所帮助。
关键词：大跨度桥梁;施工;悬臂施工技术
1 引言
抗震能力强、行车舒适、整体性好、刚度大、变形小、跨度大等优点使得预应力混凝土连续梁桥在道路桥梁建设中被越来越多的选择应用。悬臂浇筑施工是从已建成桥墩处开始，利用挂篮前后对称分段沿桥跨方向进行延伸施工，张拉预应力钢筋把旧节段梁段与新浇筑梁段连为整体，施工过程中由开始的T形刚架体系转换为连续刚构体系，悬臂浇筑最大的优点是不需要搭设支架，节省施工成本，加快施工进程。
2 工程概况
涪江特大桥中心里程K24+265，大桥桥型布置为3-40m+4-40m连续T梁+（100+180+100）m预应力混凝土连续刚构桥，桥起点K23+791，桥终点K24+463，全桥长672m。主墩基础采用钻孔灌注群桩基础。8#主墩承台厚度5m，平面尺寸13.6m×12m，9#主墩承台厚度4m，平面尺寸12m×12m。基础采用直径2.0m钻孔灌注群桩基础，桩长25m，为嵌岩桩。左岸8#主墩基础位于水边，采用小型土石筑岛围堰钻孔施工。右岸9#主墩基础位于岸坡上，采用干处钻孔施工。主桥桥墩采用钢筋混凝土箱型截面墩，主墩顺桥向宽度7.5m，横桥向宽度6.75m，墩高分别为40.8m、29m。8#主墩为加强主墩结构自身强度，同时，在通航水位244.17m水位以下的墩身采取填充级配卵石方式增加墩身的强度。9#主墩无防撞要求，且墩身高度较小，截面纵横向壁厚为1.0m。本桥为双幅桥，每幅桥桥面宽度12.75m，连续刚构主梁截面采用单箱单室截面，箱底宽6.75m，两侧翼板宽度分别为3m。连续刚构主梁采用C55混凝土浇筑，采用高强度钢绞线和群锚作为纵向预应力体系，采用挂篮悬浇法施工。0号段采用托架施工，1-20号梁段采用挂篮分段对称悬臂浇筑施工，悬臂浇筑梁段最大控制重量2700kN，挂篮设计自重1000kN。
3 桥梁悬臂施工技术
3.1 悬臂浇筑施工
挂篮是悬臂浇筑施工中的一项关键设备，钢绞线张拉、孔道安装等多项工序都要在该装置上进行。因此，在进行挂篮设计过程中，不仅要考虑成本，而且要考虑设备的灵活性和安全性，在对挂籃进行正式应用前，要通过预压试验，检验其承载力和安全性，通过该方式可以获取弹性变形数据，并且可以通过合理的方式消除弹性变形，为施工控制提供强有力的支持，避免梁体中出现竖向裂缝。浇筑部分的混凝应当一次完成相应浇筑操作，完成纵向预应力钢绞线张拉后，松动后锚，使挂篮向前移动，然后开始下一阶段的浇筑，多次循环，直到整个悬臂浇筑结束。
3.2 合拢段施工
合拢段施工需要在完成一个系统后，才能进行下一个系统的施工。首先进行边跨合拢，接着再进行中跨合拢。在边跨合拢的混凝土浇筑时，需要采取架着浇筑或吊着浇筑的施工办法，待混凝土凝固以后，边跨合拢段才能开始施工。中跨合拢段施工时，需要在劲性骨架两边进行混凝土浇筑，混凝土凝固后，不能马上进行中跨合拢，需先拆除前一阶段施工留下的工具挂篮后再施工。中跨合拢段的施工条件与边跨合拢段的施工条件不同，需要在温度比较低的情况下进行施工。合拢段施工一定要满足设计标准，按照先两边后中间的施工顺序进行施工，在两边合拢的过程中，已支好的桥墩不可先拆除。
3.3 设计挂篮
（1）承重系统。使用的挂篮形式为菱形，挂篮的组成部分主要包括锚固系统、行走、吊挂、内外模板、前上横梁、底模平台和主构件等。通过对组合梁的刚度进行不断增加，使主梁悬浇施工质量得到保证。挂篮设计和制作全部是由外聘单位完成。在已浇筑块件的前端进行菱形主体前支点支承，在已浇筑完成块件的竖向预应力上使用锚杆锚固后支点。挂篮横梁主要包括上、下2个下横梁，前下横梁的截面为焊接箱形，在前上横梁上使用钢吊带实现锚固，使用螺栓将纵梁与下横梁连接在一起。后下横梁的主要形式为焊接箱形梁。在混凝土浇筑时，在已浇筑的节段底板上使用中间两组吊杆实现锚固，在已浇筑完成的节段翼板上锚固两侧吊带。
（2）模板系统。挂篮模板系统主要包括堵头模板、内模、外侧模、底模系统和底模平台等，挂篮底板平台包括前后2组横梁支撑，在前上横梁上悬挂前下横梁，后下横梁上设有吊点。借助底模纵梁将前后2组下横梁连接好，纵梁设置加密装置在箱梁腹板下。外侧模设置成为侧模支撑桁架，并将其安装在纵梁的上面。在设计外侧模架时，需要以最高梁高为基础，在立柱上设置调节螺栓孔，从而实现对外模支架高度的有效调节。
4 悬臂施工技术的控制措施
4.1 设置预拱度
预留拱度本身有两层意思，具体内容如下：（1）预留拱度是为了进一步开展其他施工方法预留的，这部分拱度预留的主要目的是为了使施更加便捷，方便工作人员对吊篮进行设置及操作。（2）桥梁工程施工的过程相对来说比较复杂，从施工到最后拼接需要经历多个步骤，并且在具体运营期间，也需要进行相应修改，而通过预留拱度，可以使各项操作变得更加简单。设置预留拱度的主要目的是为了施工更加安全与方便，但是预留必须得当，太多的预留会导致空间浪费，同时也会对桥梁自身的美观性造成不良影响。通过大量的桥梁工程施工经验进行总结可以发现，预留拱度应当接近悬吊梁运营期间的最大挠度值。最大挠度值是为梁体各段的挠度的和，同时在该过程中，要考虑各梁体温度应力和收缩变形原因对挠度造成的影响，各项数据内容应当通过相关的计算获取，同时为了确保操作的合理性，要依据桥梁所处的环境，依据经验，进行针对性的处理。
4.2 控制结构挠度
控制结构挠度是施工中的一项重要内容，在具体施工期间，对该项内容的控制，可以通过控制混凝土重量、活荷载的影响、托架自身重量等各项内容实现。
4.3 真空辅助压浆工艺
我国的预应力施工技术不断的得到发展，传统的压浆工艺在使用中存在空隙、气泡、浆体密实性不好等问题，传统的压力压浆技术已经不能适应发展的需要新的工艺真空辅助压浆已经出现，并且有着很好的使用效果真空压浆技术试讲常规压浆法和真空吸浆法结合起来，将常规压力压浆泵设备系统进行改进，增加了抽真空的真空泵设备系统使用真空辅助压浆技术，可以弥补传统压力压浆技术的不足之处，大大提高了孔道压浆的饱和度、压轴速度和密实度如此一来，施工质量也会得到很大的提高。
5 结束语
本文对悬臂浇筑施工工艺进行了梳理，简要阐述悬臂梁节段施工工艺、0#块浇筑施工工艺以及合龙段浇筑施工工艺。利用有限元分析软件对悬臂挂篮进行了计算分析，验算其变形、挠度、应力、应变等是否满足施工要求，并对大跨度桥梁的应力应变监控以及线形监控进行详细分析，对悬臂浇筑施工技术在大跨度桥梁施工中的应用进行了详细探讨，希望能为相似工程提供参考价值。
参考文献：
[1] 芮锋.公路桥梁挂篮悬臂施工工艺的探究[J].科技创新与应用，2017（14）.
[2] 张声福.浅谈大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工控制要点[J].黑龙江交通科技，2017（5）.
[3] 李明珠.大跨径连续桥梁悬臂现浇施工技术的应用[J].黑龙江交通科技，2018（4）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14980589.htm
