挂篮施工技术在铁路桥梁工程中的应用
摘要:在现代安全与质量要求下,铁路桥梁工程的施工越来越重要越来越引起社会各方面的关注。在近几年颁布实施的《铁路桥梁工程质量与技术管理条例》中,特别明确了桥梁管理的任务与责任[1]。本文为此根据某某铁路桥梁的工程概况,首先分析了工程挂篮系统的组成,重点探讨了挂篮施工技术在铁路桥梁工程中的应用措施,取得了很好的效果。 关键词:挂篮施工;铁路;桥梁
我们知道,铁路桥梁是确保铁路工程的重要组成部分,更是沟通全国铁路交通网的关键。同时随着国家铁路网日趋完善,我国铁路桥梁的施工量越来越多。我国在铁路桥梁建设中,普遍应用钢筋混凝土斜拉桥。挂篮作为悬浇施工的承载系统,利用斜拉索体系作为主要承重构件,具有能承受梁段自重及施工荷载;刚度大,变形小;结构轻巧,便于前移;适应范围大,底模架便于升降,适应不同的梁高等特点。本文为此通过理论与案例具体探讨了挂篮施工技术在铁路桥梁工程中的应用措施。 1 工程概况
某某铁路桥梁为边跨不等跨、不对称高低塔特大型单索面斜拉桥。桥梁全长600米,主跨跨径350米,边跨分别长为80米和160米,主梁与主塔均采用塔梁固结的方式连接,斜拉索采用扇形布置。主梁横截面为宽翼缘箱形断面,箱梁全宽26.20米,其中两侧翼缘各宽6.72米。低塔箱梁分为20对块件平衡悬臂浇筑,高塔箱梁分
为33对块件平衡悬臂浇筑。大桥与当地省道交叉点桩号k246+649.3,右交角125.78°。 2 工程挂篮系统的组成
本工程的挂篮系统由主梁系统、底模系统、上横梁系统、内顶模系统、外侧模系统、锚杆系统等构成,各个系统的特征与构造如下:
2.1 主梁系统
主梁系统是本工程挂篮的主要承力构件之一,其中主梁由φ40b普通工字钢构成,全长15.0m,两主梁布置于箱梁腹板顶面上,之间留有一定的空间,作为施工通道。立柱由φ25a普通槽钢构成,立柱全高5.0m,通过连接螺栓与主梁联为一体。主梁系统一般采用四排加强贝雷片结构,每片单导梁通过自制连接件形成整体,两根导梁通过横向连接构成系统。操作管理时,密切关注单根及整体稳定性,确保导梁在受力以后不发生扭曲。它的作用有二:一是能整体前移,二是能承受浇筑段钢筋砼重量和挂篮模板的重量。 2.2 底模系统
底模系统是工程挂篮系统的支撑逐段梁段混凝土及其它外荷载的主要构件。主要由底模纵梁、底模、下横梁及后吊平台等构成。其中前后下横梁均由φ40b普通槽钢构成。底模纵梁由1o组φ25a普通槽钢
构成。前后下横梁中心间距6.5m,底模纵横全长7.2m。底模模板为钢制大模板,横桥向尺寸与箱梁底板宽度一致,纵桥向尺寸比
最长梁段长出约50cm。 2.3 上横梁系统
上横梁系统包括前上横梁与后上横梁,主梁前端设置前上横梁,立柱正下方设置后上横梁。前上横梁通过螺栓连接支撑在主梁上。后上横梁通过螺栓连接支撑于滑道上。前上横梁是所有前吊杆的支撑梁,将力直接传递至主梁系统。后上横粱主要是底模系统后外伸吊杆的支撑梁。要掌握上下横梁整体性,上下对应通过拉杆上下连接,分别承载底平台、箱梁底板、底模板、砼重量和承载顶板砼及侧模蕊模重量。在拉杆牵动下完成立模、脱模的工作 2.4 内顶模系统
一般来说,内顶模系统由内模支架,内滑梁及内顶模板构成。其中内模支架由角钢、槽钢等型钢杆件按照箱梁截面尺寸焊接而成。支架可通过普通钢架杆或粗螺纹钢筋联为一体。内模滑粱是内模及支架和箱梁顶板混凝土的支撑梁,内模滑梁左右对称共设置两根,由φ25a普通槽钢构成,前端通过吊杆吊在前上横梁上,后端吊于行走吊轮支撑于已成混泥土梁面上。 2.5 外侧模系统
外侧模系统主要由外侧支架、外侧模板、外滑梁及翼板底模构成。其中外侧支架由角钢、槽钢等型钢杆件构成。外侧模及翼板底模均是钢制大模板,与支架焊接固定牢靠。外滑梁是外侧支架及其模板和箱梁翼板混凝土的支撑梁,左右对称共4根,由φ25a普通槽钢构成,前后两端悬吊支撑情况与内模滑梁一致。
2.6 锚杆系统
为保证浇筑箱梁混凝土时,三角挂篮的抗倾覆稳定,浇筑前在主梁后端2m范围内设有φ40b精扎螺纹钢筋作为后锚杆,锚杆通过联结器,锚固扁担梁和垫板等锚于已完成的箱梁腹板竖向预应力钢筋上。
3 挂篮施工技术在铁路桥梁工程中的应用措施 3.1 应用过程
(1)首先在桥面上铺设行走轨道,将行走副轨与行走主轨铺设在桥面之上,然后在行走主轨上安装支承垫件。在支承垫件上安装支座底板,然后安装横座梁。(2)高塔中跨挂篮主梁与前、竖杆、后斜拉杆之间采用中销子连接。先安装竖杆与竖杆连接的支撑架,再安装横斜拉杆。施工中将各杆与主梁销接好之后,再按中部与前部,后部与中部的顺序逐段焊接,并向前推进。安装到位后,再安装后锚上压座与后锚拉筋。(3)安装后下横粱。分别将高塔中、边跨挂篮的后下横梁吊点顶担与垫板安装到位。将后下横梁吊点提担对准孔位后点焊于后下横粱上,然后吊起后下横梁让32吊筋穿过后下横梁上的孔件。(4)安装前吊点部分。先安装前上横梁,再安装前上座担。斜拉式承重结构各杆件销轴连接孔采用气割成孔,并在孔壁加焊相应直径的圆钢管套,确保销轴与孔壁接触良好。(5)安装纵梁、滑梁、垫木。为方便人工安装,各杆件尽量分解成单根杆件现场拼装成型。拼装程序是:弦杆及其连接系-立柱-前后斜拉杆-顶部横向连接系-前后主横梁-吊杆-吊蓝平台横梁-平台纵梁。(6)
安装前下横粱衬桁与后下横梁衬桁,再安装翼缘托盘系统。(7)在翼缘托盘上安装外模板系统。(8)从滑梁尾部安装滑梁小车,每根滑梁安装2部滑梁小车。(9)安装临时吊架系统。 3.2 应用注意事项
(1) 施工中强化安全防护措施,严格安全规范操作,加大安全监督。配齐配强挂篮施工班,挑选安全意识强,责任心强的人员进行挂篮施工;根据施工实际,加强具体安 全规范措施和安全防护关键环节培训,进一步增强员工安全防护意识;安排专职安全员,负责安全检查,安全设施与检修;定期开展安全生产检查工作,进行认真的 安全检查和专项整治,切实细化技术方案,确保施工生产安全。(2)挂篮悬浇箱梁的施工方案,必须经过专家论证,方可进行实施;各个工序要认真编制作业指导书,必须进行全面的技术交底,一直交底到一线的施 工操作人员;挂篮悬浇箱梁施工期间,根据工序要求及安全隐患较大的工序,做到定人、定岗、定责进行施工管理;坚持关键工序旁站制度。重要的施工工 序,如砼浇筑、预应力张拉及压浆、挂篮移动、支架预压等必须安排专人旁站,相关人员要对技术人员进行详细的技术交底,明确旁站的目的和任务分工及发现非正 常情况的处理方法,并做好施工记录;坚持关键工序复查制度。
某某铁路桥梁使用的斜拉式挂篮设计,根据施工要求,悬浇节段混凝土前,采用水箱预压使挂篮承受全节段混凝土荷重,达到了很好的施工效果,表明挂篮施工技术在铁路桥梁工程中的应用效果
好,值得推广应用。 参考文献:
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