试论悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用

2015-05-08 03:29:39
山西建筑 2015年7期
关键词:斜拉挂篮悬臂

韩 杰

(河南省公路工程局集团有限公司,河南 郑州 450000)

试论悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用

韩 杰

(河南省公路工程局集团有限公司,河南 郑州 450000)

简要介绍了悬臂挂篮施工技术的作用和工作原理,结合具体实例对该项技术的具体施工工艺进行了分析,并对施工过程中的一些注意事项进行了论述,指出悬臂挂篮技术保证了建筑稳定性,值得推广应用。

悬臂挂篮,技术,桥梁,施工工艺

0 引言

随着城市化进程的加快,一些基础设施被大量的兴建,桥梁的施工就是其中一种。作为桥梁施工中应用最为广泛的技术,悬臂挂篮技术保证了建筑整体的结构稳定性,此外它还是空中作业的平台,总之这项技术在整个施工过程中发挥着巨大的作用,本文就针对于这项技术在桥梁施工中的具体应用进行如下的表述。

1 悬臂挂篮技术

1)概述。

悬臂挂篮技术主要被广泛应用在桥梁的施工过程中,采用这种技术就是在悬臂浇筑的过程中利用挂篮作为施工建设的主要设备。在实际的桥梁建设过程中,挂篮的形式是多种多样的,包括:自锚式、压重式和斜拉式,其中,我国桥梁建设中应用最为广泛的是自锚式。而自锚式中,又以自锚平衡式运用的最多,这种形式具体可以细分为斜拉式和桁架式,相比于后一种形式,斜拉式具有变形程度小、重量轻以及结构简单等等优点。斜拉式挂篮还可以细分成组合式的斜拉式挂篮和独立式的斜拉式挂篮,采用组合式的形式是经过长时间的具体实践后总结出来的一种更加完善的结构。

2)工作原理。

采用悬臂式挂篮应用于具体的桥梁浇筑施工过程中在结构上更加轻巧、操作上更加方便,同时也省去了利用机械化设备的成本支出。采用这种施工形式实现了分段式的施工作业,在完成一段梁段的浇筑工作时,需要进行预应力的锚固以及挂篮的向前移动,然后即可以继续下一段的浇筑,采用这种施工形式,节省了大量的施工时间,同时也使施工的过程变得更加简单和方便操作。同时,由于采用这种形式需要在施工过程中将挂篮悬挂在悬臂上,这使悬臂既成为了操作的平台,又是整个装置的承重结构,因此在进行挂篮的设计时要充分考虑到稳定性、强度和移动性等因素,在保证挂篮自身重量处于一个较轻范围的同时,还要保证这种施工形式的安全和合理。

2 施工工艺和技术应用

1)挂篮的安装。

在进行桥梁的具体施工之前,需要做好挂篮的相关准备工作,主要是指挂篮的安装。在安装挂篮时,一定要按照设计好的顺序进行安装,同时,施工人员还要在安装挂篮前对施工现场的环境和具体的施工条件进行安全方面的检查,保证施工设备、施工人员和施工环境符合施工的标准和要求。在安装挂篮过程中,安装人员要参照相关的安装流程,保证挂篮在安装后符合安全要求,同时在安装过程中做好周围的防护工作,防止因为危险的物品和挂篮上的零部件掉落伤到现场的施工人员。

2)浇筑。

在桥梁的整体施工过程中,悬臂挂篮这项技术的应用占据着非常大的比重,进行混凝土浇筑的环节非常复杂,需要施工人员能够严格控制悬臂挂篮混凝土的浇筑细节,保证混凝土浇筑后的质量,只有这样,才能最大程度发挥悬臂挂篮所能起到的安全特性。在桥梁的施工过程中,绝大多数的支撑力都需要依靠悬臂挂篮来承担,但无论是在设备还是材料的运输上,悬臂挂篮都具有非常好的移动性和灵活性,在挂篮内进行混凝土的浇筑主要是受到设备整体结构相对稳定的影响。在进行混凝土的浇筑工作之前,操作工人需要在悬臂上对混凝土浇筑材料,如:连接件、钢筋等进行检查,在保证所有的材料都准备齐全之后才能够进入到真正的浇筑阶段。由于混凝土在浇筑过程中非常容易被外界条件干扰,因此需要施工人员能够根据施工现场的具体环境来对工程的进度进行适当的调整,进而保证浇筑工作的基础牢靠,避免安全质量问题的出现。

3)挂篮的预压。

在正常的桥梁施工过程中不可避免地会使用到一些新的挂篮,这些新挂篮在使用之前,需要施工人员进行预压的实验,以此来保证新挂篮符合实际的施工需求。通过预压可以检验挂篮的承载能力和基本特性,进行这样的检验可以有效地避免挂篮出现变形的情况,进而引发安全事故。在安装完挂篮后,操作人员就可以对其进行荷载的实验,进而检测其整体承载的水平,在这项检测中有明确的参照规定:试验的载荷量要超过最大梁段载荷量的1倍~1.5倍。表1是某三座大桥的挂篮预压试验结果。

4)实际应用案例。

通过某座大桥的施工过程来分析这项技术在桥梁施工中的实际应用:某大桥的设计长度为1 280 m,施工过程包括连续钢结构和一些简单支梁的施工。桥面的中央分隔带长度为10 m,两侧的宽度为16 m,桥梁的箱梁部分采用的是C50混凝土进行浇筑,整体施工的控制张力达到了600 kN左右。

表1 三座大桥的挂篮预压试验结果

在采用悬臂挂篮这项技术进行该桥梁施工项目的设计时,需要充分考虑到分段长度的影响和具体的荷载设计要求。在进行悬臂挂篮的设计时需要考虑桥面的具体宽度以及箱梁的宽度,这是因为当整个桥的横截面呈现的是一个箱体的结构时,可以仅仅通过一个悬臂挂篮来实现项目的施工,这相比于多箱结构的桥梁施工要简单得多。在分析桥梁具体的荷载值需要考虑到以下参数:

a.振动荷载。

这是根据振动器的情况来进行挂篮模架的设计,通常情况下荷载的实际设计值要超过振动器自身荷载的4倍以上。

b.模板荷载。

这是在0.8 kPa~1.1 kPa的基础上根据模板的尺寸情况来进行相应的调整。

c.施工人员的荷载。

这主要是指悬梁挂篮所能承受的最大施工人员荷载,大约在2 kPa。

d.最大荷载。

桥梁最大桥段处的荷载值要在自身荷载量的合理范围之内。

5)技术应用。

将悬臂挂篮这项技术应用到具体的桥梁施工过程中主要是为了提升桥梁整体的稳固性,这就需要从多个角度对技术的加固作用进行分析:

a.弦杆的加固。

弦杆是一个桥梁非常重要的组成部分,一旦遭到损害就会给桥梁的整体稳定性带来巨大的威胁,自身非常容易出现裂缝的情况,对于这种情况需要针对弦杆本身的抗剪力强度进行偏重的处理,采用U形的钢箍来进行加固。

b.横系梁的加固。

对横系梁进行加固主要是针对竖向梁可能出现的裂缝问题,对此可以采用粘贴角钢的形式来加强结构的稳定性,这其中应用到了三角形的稳定性。

c.拱顶的加固。

采用悬臂挂篮这项技术进行桥梁拱顶结构的加固主要是针对于拱顶下缘容易出现裂缝的情况,可以采用钢板对跨中截面进行加固,或者也可以通过粘贴一些钢板来达到稳定的效果。

3 施工时的注意事项

在进行桥梁施工时,保证悬臂挂篮的施工质量是保证桥梁整体施工稳定性的重要基础,因此,施工人员需要针对这项步骤做好相应的监督工作。在开展悬臂挂篮的施工操作之前,施工方要提前对施工现场和施工环境进行勘察,同时结合具体的施工方案展开探讨,结合设计要求解决出现的问题。在进行施工时,工程的监理还需要对施工采用的材料进行检验,保证施工的开展过程符合相应的行业设计规范和要求,同时严格记录施工材料的使用情况,避免偷工减料的情况出现。此外,监理人员还要对施工过程中的一些技术应用进行监管,如果发现问题要及时的和工程项目的设计人员取得联系,提出问题并制定解决的方案。最后,监理人员要在施工完成之后对悬臂挂篮进行质量问题和安全问题的检验,保证挂篮达到实际的施工需求。

采用悬臂挂篮进行具体的施工操作时,施工人员在安装完挂篮后,还需要对挂篮进行静载的实验,以此来确保施工的质量。在操作挂篮进行行走时,要严格控制挂篮的移动速度,防止挂篮出现变形和扭曲的情况。

4 结语

悬臂挂篮这项技术在桥梁的施工过程中起到了决定性的作用,属于工程开展的核心技术,采用这种技术一方面保证了施工的安全,另一方面也保证了建筑整体的稳固性,相信在未来势必会更加广泛地应用到桥梁的施工过程中。

[1] 陈倩颖.浅谈悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2011(4):67-68.

[2] 王 君,何朝辉.讨论桥梁工程中挂篮悬臂浇筑法的施工技术[J].中国水运,2011(8):55-59.

[3] 王有才.桥梁施工工程中悬臂挂篮技术的应用探讨[J].建筑与工程,2010(9):201-202.

[4] 徐会超.桥梁挂篮悬臂浇筑法施工技术分析[J].中国高新技术企业,2010(1):118-119.

Discussion on the application of hanging basket-situ cantilever construction technology in bridge construction

Han Jie

(HenanHighwayEngineeringBureauGroupCo.,Ltd,Zhengzhou450000,China)

The paper briefly introduces the functions and working principles of hanging basket-situ cantilever construction technology, analyzes its specific construction technology by combining with examples, and discusses some matters needing attention in construction process, and finally points out that: hanging basket-situ cantilever construction technology guarantees the architectural stability. Thus, it is worth promoting.

hanging basket-situ cantilever, technique, bridge, construction technology

1009-6825(2015)07-0174-03

2014-12-22

韩 杰(1965- ),男,高级工程师

U445.4

A

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