淺談橋梁懸臂施工工藝

1、淺談橋梁懸臂施工工藝論文關(guān)鍵詞橋梁懸臂施工工藝懸臂澆筑論文摘要新中國(guó)建國(guó)以來，特別是改革開放以來，由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)程度的進(jìn)步，我國(guó)橋梁建立顯著增高，橋梁類型日新月異，懸臂施工工藝從50年代末創(chuàng)造以來，已經(jīng)被廣泛的用于橋梁建立中。大跨度、高難度橋梁的建成，譜寫了橋梁建立史的新的篇章。懸臂施工工藝已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在橋梁施工中，隨著橋梁設(shè)計(jì)的款式多樣化，這種工藝必定會(huì)發(fā)揮更大的潛力，筆者就祁臨高速公路第八合同段張皮溝大橋的上部箱梁的施工，淺談?lì)A(yù)應(yīng)力箱梁懸臂施工工藝。一、工程簡(jiǎn)介張皮溝大橋位于山西省靈石縣燕家?guī)X村境內(nèi)，橫跨張皮溝，此溝為典型V型溝谷，溝底寬約45米，地形起伏較大。主橋上部為45

2、+80+45米變截面P.連續(xù)剛構(gòu)箱梁，箱梁根部梁高4.2米，高跨比1/19.05，跨中梁高1.8米，高跨比1/44.44，箱梁頂板厚25厘米，底板按二次拋物線變化，除墩頂0號(hào)塊設(shè)兩個(gè)厚50厘米的橫隔板及邊跨設(shè)厚80厘米的端橫隔板外，箱梁其余部位均不設(shè)橫隔板，采用雙向預(yù)應(yīng)力體系。二、懸臂澆筑施工工藝懸臂施工法建造預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋時(shí)，不需要搭設(shè)支架，而是直接從已建墩臺(tái)頂部逐段向跨徑方向延伸施工，每延伸一段就施加預(yù)應(yīng)力使與已建成的部分聯(lián)結(jié)為整體。按照梁體的制造方式，懸臂施工法可分為懸臂拼裝和懸臂澆筑兩類。這里簡(jiǎn)要介紹一下懸臂澆筑施工工藝。懸臂澆筑施工系利用懸吊式活動(dòng)腳手架(簡(jiǎn)稱掛籃)在墩柱兩側(cè)對(duì)稱平

3、衡地澆筑梁段混凝土(一般3-8米)，每澆筑完一段，待混凝土到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線，然后向前挪動(dòng)掛籃，進(jìn)展下一段施工。張皮溝大橋上部箱梁懸臂澆筑共分為四個(gè)部分，即第一部分0號(hào)塊施工；第二部分為28塊梁段懸臂澆筑部分；第三部分為邊跨現(xiàn)澆段施工；第四部分為合攏段施工，包括邊跨合攏段施工和中跨合攏段施工。1.0號(hào)塊施工0號(hào)塊是所有梁體中的高度最大、重量最重的一塊，且在墩柱頂，不采用掛籃施工。0號(hào)快因?yàn)轶w積比較大，里面倒角多，所以分兩次澆筑，第一次澆筑到腹板高度1.5米以上。0號(hào)塊里面分布有縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線，橫向和豎向的精軋螺紋鋼。另外0號(hào)塊頂板所有縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線管道都要通過。因此在澆筑前

4、要仔細(xì)檢查管道的坐標(biāo)和質(zhì)量，以免在0號(hào)塊誤差太大。2.懸臂澆筑部分施工懸臂澆筑的部分共有2-8號(hào)塊，每幅橋總計(jì)28塊。掛籃作為懸臂澆筑的主要施工設(shè)備，鋼筋綁扎，孔道安裝，混凝土澆筑，鋼絞線張拉等工序都要在上邊操作，因此在設(shè)計(jì)時(shí)除要經(jīng)濟(jì)外，還必須有足夠的平安性和靈敏性，便于在施工過程中平安的操作。張皮溝大橋的掛籃主桁設(shè)計(jì)采用國(guó)產(chǎn)貝雷片，每片長(zhǎng)3米，高1.5米，重270千克。上下橫梁采用240工字鋼焊接而成。外模采用定型模板，內(nèi)模采用組合模板。祥見掛籃組裝圖掛籃在0號(hào)塊豎向精軋螺紋鋼張拉完畢后就可以組裝，在掛籃正式使用前要進(jìn)展預(yù)壓，檢驗(yàn)實(shí)際的承載力和平安可靠性，并獲得彈性變形的數(shù)據(jù)和消除掛籃的非彈

5、性變形，為施工控制提供根據(jù)。1號(hào)塊是懸臂澆筑部分的第一階段，準(zhǔn)確的控制掛籃的標(biāo)高和平面位置，對(duì)全橋的控制提供保障。掛籃的標(biāo)高要考慮以下因素：橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高；掛籃在不同荷載下的變形值，混凝土變形，包括溫度應(yīng)力變形和后期徐變變形。懸臂澆筑部分的混凝土要一次性澆筑完，防止梁體中部產(chǎn)生豎向裂縫。1號(hào)塊澆筑后要進(jìn)展縱向的預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉，張拉后即可松動(dòng)后錨和向前挪動(dòng)掛籃，進(jìn)展下一段施工，直到懸臂澆筑完畢。3.現(xiàn)澆段施工張皮溝大橋的過渡墩高33米，假設(shè)采用支架施工現(xiàn)澆段比較困難，我們施工采用掛籃做吊架，掛籃的主桁前支點(diǎn)在過渡墩頂。現(xiàn)澆段施工要在5號(hào)塊施工的同時(shí)進(jìn)展，以保證在8號(hào)塊施工完畢后可以及時(shí)進(jìn)展邊跨合

6、攏。4.合攏段施工合攏段施工是體系轉(zhuǎn)換的過程，通過合攏段的施工，使橋梁完成體系的轉(zhuǎn)換。首先進(jìn)展邊跨合攏，最后進(jìn)展中跨合攏。邊跨合攏采用吊架施工，待現(xiàn)澆段施工完畢后，混凝土強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即可進(jìn)展邊跨合攏段的施工。中跨合攏段的勁性骨架待邊跨混凝土澆筑后，邊跨掛籃撤除后才能合攏。中跨合攏段的混凝土澆筑要在一天中的最低溫度下進(jìn)展。應(yīng)當(dāng)指出的是，要嚴(yán)格控制合攏程序，否那么會(huì)與設(shè)計(jì)的合攏后產(chǎn)生很大的誤差，其構(gòu)造恒載內(nèi)力也會(huì)發(fā)生變化，體系轉(zhuǎn)換時(shí)由徐變引起的內(nèi)力重分布也不一樣，故采用不同的合攏程序在構(gòu)造中產(chǎn)生不同的最終恒載內(nèi)力，對(duì)整個(gè)構(gòu)造的開工后使用產(chǎn)生很大的影響。三、施工控制1.撓度控制施工過程中的撓度

7、計(jì)算不僅與力學(xué)計(jì)算形式的選取有關(guān)，而且更重要的是與許多撓度影響的因素有關(guān)，這些主要因素包括：施工階段的一期恒載，即梁體自重和預(yù)加應(yīng)力；施工臨時(shí)荷載：懸澆的掛籃和模板機(jī)具設(shè)備重；人群荷載、大自然的溫度變化、濕度變化、風(fēng)荷載；橋墩變位、根底沉降、施工誤差等。這些影響因素中，還有許多模糊不定及隨機(jī)變化的因素的情況，因此，撓度監(jiān)測(cè)非常困難。為了更加準(zhǔn)確的控制梁體的撓度變形，每進(jìn)展一塊至少要分六個(gè)階段進(jìn)展觀測(cè)，即混凝土澆筑前后、張拉前后、掛籃挪動(dòng)前后，觀測(cè)已經(jīng)澆筑的所有梁段，有條件可以每天觀測(cè)，詳細(xì)掌握撓度變化，為下一個(gè)塊體施工提供根據(jù)。2.平面位置的控制在箱梁澆筑前要布設(shè)測(cè)量監(jiān)控控制網(wǎng)，控制網(wǎng)的布設(shè)，

8、應(yīng)遵照變形觀測(cè)能反映構(gòu)造的實(shí)際變形為原那么。我們考慮在每墩頂0號(hào)塊的中心位置安裝1個(gè)工作基點(diǎn)，工作基點(diǎn)要與附近的導(dǎo)線點(diǎn)形成控制網(wǎng)，并且要定期進(jìn)展復(fù)核，以保證工作基點(diǎn)的誤差在合格范圍內(nèi)。通過我們精心組織施工，嚴(yán)格施工程序，加大監(jiān)控力度，使得張皮溝大橋左幅的合攏誤差都控制在合格范圍內(nèi)。四、懸臂施工的優(yōu)缺點(diǎn)懸臂施工的方法從創(chuàng)造到如今，只不過短短的40多年，之所以可以被廣泛地應(yīng)用，正是因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。1.懸臂施工比較適用于大跨徑橋梁中，對(duì)于跨越河道、溝谷更加適用，而且受地形影響校2.懸臂澆筑可以減少吊裝等程序，一次成型，簡(jiǎn)化了橋梁施工程序。3.懸臂澆筑機(jī)械化程度高，減少勞動(dòng)力投入量。4.可以適用于多種橋梁類型，如梁式橋、剛架橋、拱橋、斜拉橋等。5.由于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和循環(huán)重復(fù)作業(yè)，可改進(jìn)工藝并進(jìn)步工程質(zhì)量，容易實(shí)現(xiàn)連接及中跨合攏。6.淘汰了滿堂支架的施工方法，給橋下以較寬闊的凈空。雖然，懸臂施工方法具有許多優(yōu)點(diǎn)，它同樣存在一些缺點(diǎn)：懸臂澆筑必須等所有墩臺(tái)施工完才能進(jìn)展，而且在混凝土澆筑后要等強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度才能進(jìn)展下一道工序，這樣會(huì)延長(zhǎng)施工時(shí)間；施工監(jiān)控比較復(fù)雜，施工誤差再所難免，橋面沒有混凝土調(diào)平層，塊體接觸處很