裴玉阳
中国电建市政建设集团有限公司
天津市300380
摘要:随着桥梁建设的不断发展,连续梁挂篮施工技术因其独特的优势在桥梁工程中得到了广泛应用。本文对桥梁连续梁挂篮施工技术展开了深入研究分析。首先阐述了连续梁挂篮施工技术的基本原理和特点,其具有灵活性高、适应性强等特点,能适应不同的桥梁结构和施工环境。接着详细探讨了挂篮的设计与制作要点,包括结构形式的选择、材料的要求等方面。在施工过程中,重点分析了挂篮的安装、预压、行走等关键环节的技术要点和操作规范,以及如何确保施工过程中的安全与质量。同时,对混凝土浇筑这一重要工序进行了深入研究,包括浇筑顺序、振捣要求等内容。此外,还探讨了施工过程中的监控与测量,通过对挂篮变形、梁体线形等方面的监测,及时调整施工参数,保证桥梁连续梁的施工质量和结构安全。最后对该施工技术的发展趋势进行了展望,以期为桥梁连续梁挂篮施工技术的进一步完善和应用提供参考。
关键词:桥梁连续梁、挂篮施工技术、设计与制作要点、施工关键环节、监控与测量
一、引言
在当今社会,交通基础设施建设不断推进,桥梁作为连接不同地域、促进经济交流的重要枢纽,其建设质量和效率备受关注。随着工程技术的进步,连续梁挂篮施工技术在桥梁建设中逐渐崭露头角。近年来,众多大型桥梁项目采用了这一技术,它能够有效克服复杂地形和施工环境的限制。
连续梁挂篮施工技术对于提高桥梁的建设质量和缩短工期具有重要意义。其灵活性和适应性使得在不同类型的桥梁工程中都有应用的可能。通过对该技术的深入研究分析,能进一步优化施工流程,提高施工的安全性和可靠性,保障桥梁的结构稳定和使用寿命。同时,也有助于推动桥梁建设技术的创新与发展,为未来更多复杂桥梁工程的实施提供技术支持和经验借鉴,从而更好地满足社会经济发展对交通基础设施不断增长的需求。它不仅关系到桥梁工程本身的成败,更对区域经济的发展和社会的进步有着深远的影响。
二、连续梁挂篮施工技术的原理与特点
(一)基本原理阐述
连续梁挂篮施工技术的原理是利用挂篮作为施工平台,在已完成的梁段上进行下一段梁体的施工。它通过挂篮的悬臂浇筑方式,逐段向两侧延伸,最终完成整个连续梁的施工。挂篮承受着新浇筑梁段的重量等荷载,并通过吊杆等装置与已建成梁段相连。
(二)灵活性高的体现
其灵活性表现在挂篮可以根据不同的梁段尺寸和形状进行调整。比如在曲线桥梁施工中,挂篮能够适应曲线的变化,进行准确的定位和浇筑。而且在施工过程中,如果遇到设计变更等情况,挂篮可以相对容易地进行改造和调整,不影响整体施工进度。
(三)适应性强的表现及能适应不同桥梁结构和施工环境的实例
适应性强体现在它能适用于多种桥梁结构,如大跨度连续梁桥、刚构桥等。在不同的施工环境下,如山区、河流等复杂地形,挂篮施工都能发挥作用。例如在山区,大型施工设备难以进入,挂篮施工可以利用其自身特点,在狭小空间内进行作业。在跨越河流的桥梁施工中,挂篮可以在水上进行悬臂浇筑,减少对河道通航等的影响。同时,它还能适应不同的气候条件,在各种恶劣天气下,只要采取适当的防护措施,就能保证施工的顺利进行。
三、挂篮的设计与制作
(一)结构形式的选择依据与常见类型
挂篮结构形式的选择依据主要包括桥梁的跨度、梁体截面形式、施工荷载等因素。对于跨度较大的桥梁,挂篮承重系统主桁架结构宜采用菱形、三角形、型钢桁架、上导梁挂篮、下导梁挂篮等形式,符合经济性、适用性、先进性原则。三角挂篮结构相对简单,其三角形的主桁架具有较好的稳定性,适用于多种梁型。菱形挂篮外形美观,结构紧凑,能有效利用空间,在一些对施工空间有一定限制的场合较为适用。
(二)材料的要求及不同材料的优缺点
挂篮各构件钢材宜选用Q235、Q345、Q390、Q420等型号钢材。钢材的优点在于强度高,能够满足挂篮结构的受力要求,而且具有较好的可加工性,可以根据设计要求制作成各种形状。但其缺点是自重大,在安装和移动过程中需要较大的起重设备。另外,近年来也有一些新型复合材料开始应用于挂篮制作,这些材料具有重量轻、耐腐蚀等优点,但成本相对较高,且技术成熟度有待进一步提高。在实际应用中,需要根据工程的具体情况综合考虑材料的选择。
(三)挂篮设计要点
挂篮系统包括承重系统、锚固悬吊系统、走行系统、模板系统、作业平台及其他附属系统组成。挂篮设计应根据施工过程中在结构上可能同时出现的荷载,对强度、稳定性按承载能力的极限状态进行验算,应取基本组合进行设计;对刚度应按正常使用极限状态进行验算,并应取标准组合进行设计。
四、挂篮施工关键环节与混凝土浇筑
(一)挂篮关键环节技术要点与操作规范
挂篮安装需确保部件连接牢固,依设计图纸组装,其精度影响后续施工质量,如吊杆垂直度。挂篮预压为检验承载能力与消除非弹性变形,要按荷载分级加载卸载并记录变形数据。挂篮行走要平稳,行走前检查轨道铺设质量,行走中注意同步性防偏位。
(二)安全与质量保障措施
安全上,要为施工人员配备安全防护设备,在挂篮周边设防护栏,定期检查维护挂篮关键部位防部件损坏引发事故。质量上,严控原材料质量,如钢筋、混凝土等,优化混凝土配合比保强度与耐久性,加强施工中质量检测,如钢筋绑扎质量、混凝土浇筑厚度检查等。
(三)混凝土浇筑顺序及影响
混凝土一般从梁段前端向后端浇,先浇底板,再浇腹板,最后浇顶板,避免混凝土堆积不均。不同浇筑顺序影响混凝土密实度与梁体受力性能,不合理顺序可能致混凝土空洞、裂缝等质量问题。
(四)振捣要求与作用
振捣要均匀密实,不同部位用不同振捣方式,如底板用插入式,腹板用附着式。振捣可使混凝土填充模板空间,排出气泡,提高密实度与强度,保证质量,减少裂缝等缺陷产生。总之,挂篮施工关键环节与混凝土浇筑各方面都需严格把控,以保障施工质量与安全,确保桥梁工程顺利进行与质量达标。
五、施工过程的监控与测量
(一)挂篮变形监测
采用全站仪、水准仪等在挂篮关键部位(如主桁架节点、吊杆等)设监测点,定期测位移以监测变形。数据分析时对比实测与理论值,偏差大则分析原因,像施工荷载超预期、挂篮局部受损等。如节点位移超范围,需查连接与受力情况并采取加固或调整措施。
(二)梁体线形监测
其对保证桥梁外观和受力状态关键。实施方式为在梁体设控制点,用测量仪器测坐标和高程,能及时发现梁体变形(如挠度)。若梁体线形不符设计要求,会影响桥梁使用和寿命,如行车不平稳。所以要依监测结果调施工工艺和参数。
(三)调整案例
某连续梁挂篮施工项目中,监测发现梁体实际挠度比理论值大,原因是混凝土浇筑局部超方致荷载增加。于是调整后续梁段混凝土浇筑量控制措施,加强挂篮预压和检查频率。经调整使梁体线形符合设计要求,保障了施工质量和结构安全,说明依准确监测结果及时调整施工参数有效。监控与测量能确保施工顺利进行,保证桥梁质量与安全。
六、结论与展望
本文对桥梁连续梁挂篮施工技术进行了全面研究。明确了其原理与特点,在挂篮设计与制作上给出了要点,分析了施工关键环节与混凝土浇筑的要求,还探讨了监控与测量方法。通过研究可知,该技术具有独特优势,但在各环节也面临诸多挑战,需严格把控质量与安全。
未来应大力发展挂篮工程数字化,包括挂篮数字化设计、数字化制造加工、挂篮施工模拟、自动化检测和智能化控制等,提高施工精度和效率。随着科技的发展,连续梁挂篮施工技术有望在更复杂的桥梁工程中得到广泛应用,如超大跨度桥梁等,为桥梁建设提供更可靠、高效的解决方案,推动桥梁建设行业不断向前发展。
参考文献:
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[3]李春林, 朱永宏. "大跨度桥梁施工控制影响因素." 黑龙江交通科技 30.6(2007):1.