缩略图

道路桥梁施工中挂篮悬浇施工技术探讨

作者

张二冬

紫东文旅集团有限公司 江苏南京 210000

摘要:在跨越江河、山谷等复杂地形条件时,大跨度桥梁结构成为首选方案。挂篮悬浇施工技术能够在不中断桥下交通、无需大型水上施工设备的情况下,分段悬臂浇筑梁体,实现大跨度连续梁桥的高效构建,满足交通发展对桥梁跨越能力、结构性能的严格要求,同时降低施工成本,提高施工灵活性,因而在现代道路桥梁工程领域占据重要地位。

关键词:道路桥梁施工;挂篮悬浇施工技术;技术要点

1挂篮悬浇施工技术原理及特点

1.1技术原理

挂篮悬浇施工是利用挂篮作为可移动的模板支架系统,依托已浇筑完成的梁段,逐段对称向前悬臂浇筑混凝土梁体,并施加预应力,使各梁段连接成整体,逐步形成完整的连续梁结构。在施工过程中,挂篮既是混凝土浇筑的操作平台,也是钢筋绑扎、预应力张拉等工序的工作空间,通过挂篮的前移、定位,实现梁体的分段连续施工。挂篮悬浇式技术在桥梁项目中的应用范围广,较以往工艺而言,无论是施工效率还是工程质量,都有了明显提升。从设备及能源损耗方面来看,可以减少一部分中大型设备在工程中的应用,也无须搭设过多的支架。与此同时,作业工艺更便捷,操控更加灵活,结构的性能也有了显著提升,可以推进工程顺利完工。

1.2技术特点

适应性强。可适用于不同跨度、不同截面形式的预应力混凝土桥梁,尤其对于跨越既有交通线路、河流、峡谷等复杂地形条件的桥梁,能够灵活调整施工方案,避免对桥下既有设施造成较大干扰[1]。

施工精度高。挂篮作为精密的施工设备,配合高精度的测量仪器,能够对梁体的高程、轴线等几何参数进行精确控制,确保各悬臂段在空间位置上准确对接,保证桥梁线形流畅,满足设计要求。

节省施工成本。相较于满堂支架法或大型吊装施工法,挂篮悬浇施工无需在桥下搭建大面积的支架,减少了支架材料的使用量和搭建、拆除费用;同时,可利用挂篮的可移动性,重复利用挂篮设备,降低设备购置成本,提高资源利用率。

2挂篮悬浇施工工艺流程

2.1挂篮组装

在桥墩顶0#块施工完成后,利用塔吊、汽车吊等起重设备将挂篮部件吊运至墩顶进行组装。组装顺序一般为先安装主桁架,再安装行走系统、底模平台、侧模系统、内模系统等,各部件之间通过高强螺栓或销轴连接,确保连接牢固。组装过程中,要严格按照设计图纸和操作规程进行,对挂篮的主要受力构件进行质量检查,如主桁架杆件的焊接质量、螺栓拧紧力矩等,确保挂篮初始状态符合要求。

2.2挂篮预压

挂篮组装完成后,为检验挂篮的性能,消除非弹性变形,获取弹性变形数据,需对挂篮进行预压。预压荷载一般采用与梁体自重相当的沙袋、水箱等重物,按施工荷载分布情况分级加载,通常分为0.6、0.8、1.0、1.2倍梁体自重等几个级别,每级加载后持荷一定时间,观察挂篮变形情况,并用测量仪器记录挂篮各部位的位移值。卸载时也应分级进行,通过预压试验,得到挂篮的弹性变形曲线,为后续梁体施工中的高程控制提供依据。

2.3钢筋绑扎与模板安装

在挂篮预压完成并调整到位后,进行钢筋绑扎工作。按照设计要求,将梁体的主筋、箍筋、架立筋等在底模和侧模上准确绑扎,注意钢筋的接头位置、数量和锚固长度应符合规范要求,同时做好钢筋的保护层控制,可采用塑料垫块确保钢筋与模板之间保持规定的距离。钢筋绑扎完成后,安装梁体的模板,包括底模、侧模、内模,模板应安装牢固,拼接缝严密,表面平整,防止混凝土浇筑时漏浆。

2.4混凝土浇筑

梁体混凝土浇筑是挂篮悬浇施工的关键环节之一。一般采用泵送混凝土,按照从悬臂端向已浇筑梁段的方向、对称分层浇筑的原则进行,每层厚度控制在30-50cm,以确保混凝土在浇筑过程中均匀受力,避免挂篮产生过大的不均匀变形。在浇筑过程中,要安排专人使用振捣棒对混凝土进行振捣,确保混凝土密实,振捣时应避免振捣棒触及模板、钢筋和预应力管道,防止其移位或损坏。

2.5预应力张拉与压浆

混凝土浇筑完成且达到设计规定的强度和龄期后,进行预应力张拉作业。张拉前,应对预应力设备如千斤顶、油泵、压力表等进行标定,确保张拉控制力准确。张拉顺序一般按照设计要求,先张拉纵向预应力筋,再张拉横向和竖向预应力筋,张拉过程中实时监测梁体的变形情况,如有异常应立即停止张拉并查找原因。预应力张拉完成后,在规定时间内进行压浆作业,采用真空辅助压浆技术,将水泥浆注入预应力管道,确保预应力筋与管道之间紧密结合,防止预应力筋锈蚀,保证预应力体系长期有效[2]。

2.6挂篮前移

在完成一个梁段的预应力张拉与压浆后,挂篮解除与已浇筑梁段的锚固,利用行走系统向前移动到下一个梁段的施工位置。挂篮前移前,要清理挂篮轨道,检查行走系统的部件,确保移动过程顺畅、安全。前移过程中,要严格控制挂篮的移动速度和方向,使其准确就位,并重新进行锚固,为下一轮梁体施工做好准备。

3挂篮悬浇施工关键技术要点

3.1线形控制

桥梁线形直接关系到桥梁的外观质量和结构性能,在挂篮悬浇施工过程中,需采用高精度的测量仪器如全站仪、水准仪等对梁体的高程、轴线进行实时监控。根据挂篮预压得到的弹性变形数据、混凝土自重、预应力张拉等因素建立梁体线形预测模型,通过测量实际线形与预测线形的偏差,及时调整挂篮高程、模板标高以及后续梁段的施工参数,确保梁体线形符合设计要求,实现从墩顶到合龙段的平滑过渡。

3.2混凝土质量控制

梁体混凝土不仅要满足设计强度要求,还应具备良好的耐久性、抗裂性等性能。在原材料选择上,严格把控水泥、骨料、外加剂等质量,确保原材料性能稳定;在配合比设计方面,根据梁体结构特点和施工环境,优化配合比,提高混凝土的工作性和抗裂性,如适当增加粉煤灰、矿渣等掺合料用量,降低混凝土水化热。在混凝土浇筑过程中,加强振捣质量控制,防止出现蜂窝、麻面、空洞等缺陷,确保混凝土实体质量。

3.3预应力施工控制

预应力施工是挂篮悬浇施工的核心环节之一,直接影响梁体的受力状态和承载能力。在预应力筋下料、编束、穿束过程中,要严格控制尺寸精度,避免预应力筋受损;张拉过程中,准确控制张拉控制力、伸长量,确保两者均符合设计要求,如实际伸长量与理论伸长量偏差超出±6%,应停止张拉并分析原因;压浆作业时,确保压浆压力、水泥浆稠度等参数达标,保证预应力管道密实填充,使预应力有效传递。

3.4合龙段施工技术

合龙段施工是挂篮悬浇施工的最后关键步骤,其质量直接决定桥梁整体结构的稳定性。合龙段施工时,要精确计算合龙温度、合龙段长度,选择合适的合龙时间,一般选择在一天中气温较低且稳定的时段进行,以减小温度对合龙段的影响。在合龙前,对相邻梁段的高程、轴线进行精确调整,使合龙段两端的相对偏差控制在极小范围内;合龙段混凝土浇筑采用微膨胀混凝土,浇筑过程中同步解除临时约束,确保合龙段与相邻梁段紧密连接,形成完整的连续梁结构[3]。

结束语

挂篮悬浇施工技术在道路桥梁工程建设中具有不可替代的优势,通过合理的挂篮设计与选型、规范的施工工艺流程、精准的关键技术控制以及严格的质量控制与安全保障措施,能够实现大跨度桥梁结构的高效、高质量构建,可为我国交通基础设施建设迈向更高水平提供坚实技术支撑,推动道路桥梁事业蓬勃发展。

参考文献

[1]苏斌.道路桥梁施工中挂篮悬浇施工技术分析[J].运输经理世界,2023,(18):102-104.

[2]万加根.桥梁施工中挂篮悬浇施工应用技术研究[J].运输经理世界,2022,(23):68-70.

[3]李道海.公路桥梁施工中挂篮悬浇施工应用技术[J].居舍,2020,(35):43-44+32.