中铁一局集团桥梁工程有限公司重庆401120
摘要:挂篮悬浇技术是一种新型技术,在铁路桥梁施工中最为常用,在此项施工技术中,施工机具设备使用不多,在流量大的河道以及交通流大的大跨径立交桥建设中,挂篮悬浇技术应用较多,且应用方便。
关键词:铁路桥梁;连续梁;挂篮技术;施工效率
引言:随着我国经济的不断发展,桥梁工程也逐渐增多,在铁路桥梁施工中所运用的技术,最为常见的就是连续梁挂篮施工技术。本文将对铁路桥梁连续梁挂篮施工作业进行分析,并在此基础上对提高施工效率的方法谈一下自己的观点和认识,以供参考。
一、连续梁挂篮施工的相关内容简析
(一)概况
随着我国铁路桥梁建设量在铁路桥梁工程的建设过程中,连续梁以其所持有的特点:节约成本、增大桥底的空间、载重能力强、安全性高、挠度不易变形、行车舒适度高等等,得到了普遍的应用。但是因为连续梁通常的应用方式是通过挂篮悬臂浇筑方式进行的,所以其施工的工序是十分复杂的,对混凝土配合比、供应能力与灌注时间要求是比较严格的,再加上其对技术的要求也是比较高的。所以我们在铁路桥梁建设过程中,在引进相关的连续梁挂篮技术时,对其质量和安全的高要求就显得非常的重要了。
(二)现状
以我国的某铁路工程建设为例,如果该铁路在建设过程中,遇到了需要跨越国道的时候,这时就会对国道采取预应力混凝土连续箱梁作业。其中,连续箱梁主要是以单箱单室作为其主要的横截面结构,如果该铁路所需要跨越的国道段总长为103m,则该段的连续梁的总长为120m。其中心支座距离两端则为0.9m,那么整个连续梁的三个支座的高度是以二次函数的抛物线的形式跨越国道。挂篮是预应力混凝土连续梁悬臂分段浇筑施工的一项主要设备,它具有特有的高效率、低成本的特点。施工中常见的有三角式挂篮、菱形挂篮和斜拉式挂篮等主要形式。本文所举的铁路建设案例就是采用菱形挂篮施工这一施工方式。目前,随着挂篮技术的不断完善和成熟,灌筑混凝土的工序日益标准化,再加上挂篮施工工程时间短、经济效益高、工程质量高和成本低廉等特点,在我国各大铁路桥梁建设中,基本上都是采用连续梁挂篮系统技术。因此,掌握挂篮技术的组成和分析连续梁挂篮施工控制要点,对推进社会主义现代化建设具有十分重要的意义。
二、连续梁挂篮施工技术的应用难点
(一)挂篮的结构选择与设计
在桥梁施工过程中,该技术使用的第一大难点就是对挂篮的形式和结构进行选择,针对不同规模和不同结构的桥梁,其挂篮的选择也有不同,保证挂篮的大小和结构与桥梁相匹配也可以降低在工程中出现意外事故的可能性。当前在桥梁施工中使用的三角式、菱形以及斜拉式挂篮都有其不同的施工特点,三角式挂篮结构稳定,在施工中由于结构节点少,很少出现施工中挂篮变形的情况,因此降低了出现意外事故的可能性,在铁路桥梁施工中被广泛使用。菱形挂篮和斜拉式挂篮也都有其不同的施工特点,结合结构优势和桥梁结构进行选择是工程进行中重要的环节。除了结构选择之外,挂篮设计也是连续梁施工技术应用中存在的一个难点,在施工中其功能的发挥直接取决于挂篮的设计过程,因此,技术人员在设计工程中要根据桥梁的结构以及施工计划来进行综合设计。首先,设计人员需要对挂篮的结构有较为准确和完整的理解,当前在施工中使用的挂篮包括模板、行走、吊带、底篮等几个结构,完整的挂篮结构可以保证工程的正常进行。其次,由于在挂篮施工中完成承重工作的主要是桁架系统,因此,这一结构是设计工作的重点,设计人员需要根据桥梁的设计结构和工程承重来计算挂篮的承重,最终完成承重计算。第三,完成后锚系统的设计,保证锚点和预留孔的链接,保证吊篮系统满足工程进行的承重需求。
(二)预应力混凝土浇筑
当前铁路桥梁大都是混凝土结构,因此,在挂篮施工中混凝土浇筑施工也是技术难点之一,在浇筑过程中,技术人员需要通过浇筑环节和浇筑原料两个方面对浇筑过程进行控制。在施工开始之前,施工人员首先需要对施工混凝土进行配比和搅拌,保证其性状等可以满足施工需求。首先,配制:a.预应力混凝土应优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,不宜使用矿渣硅酸盐水泥,不得使用火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥。粗骨料应采用碎石,其粒径宜为5~25mm。b.混凝土中的水泥用量不宜大于550kg/m3。c.混凝土中严禁使用含氯化物的外加剂及引气剂或引气型减水剂。d.从各种材料引入混凝土中的氯离子总含量(折合氯化物含量)不宜超过水泥用量的0.06%。超过0.06%时,宜采取掺加阻锈剂、增加保护层厚度、提高混凝土密实度等防锈措施。另外,浇筑:a.浇筑混凝土时,对预应力筋锚固区及钢筋密集部位,应加强振捣。b.对先张构件应避免振动器碰撞预应力筋,对后张构件应避免振动器碰撞预应力筋的管道。
三、提升挂篮施工技术使用效率的方法
要想提升施工效率,就应当从施工环节的多个方面入手进行优化,具体措施如下:首先,施工人员可以在桥梁梁段的底板和顶板上设置预留孔和预埋件,要保证预埋件位置准确,且垂直于梁面,这样可以保证施工过程的正常进行。且预留孔需要保证和底板的链接,假如预留孔存在晃动等问题就会损害波纹管质量和工程的正常进行,固定处理之后,技术人员还可以对处理质量进行检查,确保施工和安装质量。其次,在对挂篮进行悬挂之前,技术人员需要对桥梁的线形进行控制,提前做好检查工作可以保证工程的正常进行。在挂篮施工过程中,桥梁线形会影响挂篮的受力,技术人员可以根据提前的测量数据来对施工中挂篮的应变力进行判断,合理优化施工不同阶段中的施工方法。同时,为了保证工程的正常进行,技术人员需要加强对施工挂篮高程和中线的控制力度,并检查桥梁结构件之间的链接质量,这是提升施工效率的关键性要求之一。通过加强线形控制,技术人员可以提升施工效率,减少施工中的测量误差,确保桥梁和工程设计相符合,并将施工中发现的错误及时进行修正,保证工程的正常进行。第三,为了提升桥梁的结构强度,施工技术人员会选择使用体外预应力施工来加固桥梁结构。在我国传统的建筑结构的加固中,一般建设人员会对建筑结构外的砼进行加固,但在实际使用的过程中的效果并不好。而体外预应力施工主要是通过在原本建筑结构上加装固定锚块,再通过钢索的拉动作用来对结构进行加强,在使用过程中较为简单。其次,体外预应力技术是使用钢索来进行结构的外部加固,不会由于结构的受力而产生应力,钢索的耐久性较好[1]。
结论
简而言之,挂篮施工技术是当前桥梁连续梁施工中的重要技术,其可以提升工程经济效率和社会效应,也是工程施工中难度较高的一个环节,通过对施工技术进行规范性操作可以保证施工安全和桥梁施工质量,同时,技术人员还可以通过合理管理及优化施工组织方案,使得挂篮施工技术的应用质量得到提升[2]。
参考文献:
[1]苟炜玮.铁路桥梁连续梁挂篮施工技术[J].中华民居(下旬刊),2013.
[2]周瑞泽.预应力连续箱梁悬臂浇筑施工技术[J].铁道标准设计,2014.