悬臂桥每段都在中间而非两端支承。桥身分成长而坚固的数段,类似桁梁式桥。每段由河里同样的结构支撑着,使它得到平衡。各段相接的地方,有一个短短的墩距。根据桥梁梁体制造的方式,可将悬臂施工工艺分成悬臂浇筑工艺和悬臂拼装工艺两大类。悬臂浇筑工艺是在施工中利用悬吊式活动脚手架(简称挂篮)在桥梁墩柱两侧的对称均衡浇筑一般3~8米的梁段混凝土,每浇筑完成一段,混凝土须达到规定的强度之后张拉纵向预应力的钢绞线,再向前移动挂篮,进行下一段施工作业。
简介
根据桥梁梁体制造的方式,可将悬臂施工工艺分成悬臂浇筑工艺和悬臂拼装工艺两大类。悬臂浇筑工艺是在施工中利用悬吊式活动脚手架(简称挂篮)在桥梁墩柱两侧的对称均衡浇筑一般3~8米的梁段混凝土,每浇筑完成一段,混凝土须达到规定的强度之后张拉纵向预应力的钢绞线,再向前移动挂篮,进行下一段施工作业。桥梁箱梁悬臂浇筑大致分为四个部分,第一部分是0号和1号块进行施工,第二部分是2号到8号块的梁段进行悬臂浇筑,第三部分是进行边跨现浇段的施工,第四部分是对合拢段的施工,还可以细分为对边跨合拢段进行施工和对中跨合拢段进行施工。悬臂桥梁施工工艺在施工中不受地形影响,适用于地形较复杂且大跨度的桥梁建设,悬臂桥梁工艺并不仅仅局限于悬臂桥梁的施工,更广泛应用于混凝土跨度大连续性桥梁的施工。悬臂施工工艺中也存在一定的缺点,比如桥梁的施工期比较长,施工技术能力也有待进步提高等等,需要通过施工前的计算分析和加强施工技术培训来改进和完善。
悬臂挂篮技术
(1)挂篮设计与施工:在桥梁建设中,悬臂挂篮技术已经比较成熟,挂篮是一个能沿着轨道行走的可活动的操作平台,是悬浇箱梁的重要构件,悬挂在已施工的前端箱梁梁段上,悬臂浇筑的时候箱梁梁段的压浆、模板安装、管道安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、节段张拉压浆作业等工作均在挂篮上进行。当一个梁段的
施工完成后,方能解除挂篮后锚,移向下一梁段施工,最终完成梁段的浇筑。挂篮一般应用于比较高的空中以及跨河流或下部需保持通行等情况,其结构比较复杂,对施工技术的要求也比较高。它是施工中的难点,也是悬臂桥梁施工工艺中的重要组成部分,成为当今大跨度桥梁施工中必不可少的一门工艺。因此,在设计时,在保证挂篮足够承载能力情况下,应尽量减轻挂篮的重量,合理优化结构型式,尽量减少挂篮施工的运转周期,方便施工操作以及确保施工工程的质量。
(2)0号及1号块以及现浇段施工一般根据现场作业条件,利用地面及下部承台采用满堂支架或少支架施工,待完成混凝土浇筑及张拉作业后,其即作为挂篮组装平台以及后锚固点。
(3)梁段混凝土的悬灌施工:梁段混凝土的悬臂灌注一般采用泵输送,并应随温度变化及运输和浇注速度做适当调整。1)箱梁的混凝土在浇注以前,须严格检查挂篮的中线,挂篮底模的标高,三向预应力束管道,锚头、钢筋等的位置,仔细核实没有问题以后方可灌注混凝土。2)应悬臂两端同步进行,保证梁体整体平衡。3)混凝土的灌注应从挂篮的最前端开始,以使挂篮的微小变形大部分实现,以便避免新、旧混凝土之间产生错缝。4)为防止管道变形;在混凝土灌注之前,预应力束管道宜在波纹管内插入硬塑管作为衬填。5)为避免漏浆等情况出现的堵塞管道的现象,混凝土灌注完毕以后,应用通孔器检查各个管道。6)混凝土浇筑前、过程中、以及完成后,都应全面对挂篮的各锚固点进行检查,确保挂篮在受载前后始终稳定,并减少非弹性变形,实际施工中一般均采用双螺母,避免单个出现滑丝,确保施工安全。
(4)合拢段施工:桥梁体系的转换需要通过合拢段施工来完成。合拢段施工的过程通常是由两个挂篮向一个挂篮进行过渡,其中一个挂篮拆除,另一个挂篮通过走行跨过合拢段到达另一端悬臂施工的梁段上。同时,通过计算,对悬臂段荷载不均衡部分进行堆载配重,并在混凝土浇筑过程中,同步减载,确保整体稳定、梁体的线性以及减少梁体内次生内力。合拢段施工选用日最低气温时进行,一般以15-20度适宜。
预应力张拉应在混凝土强度以及梁体混凝土弹性模量双指标符合要求后方可实施。
悬臂施工工艺的优缺点
(1)悬臂施工工艺的优缺点:悬臂桥梁施工工艺发明于20世纪50年代末,之所以仍被广泛应用于桥梁施工中,与其自身的应用中独特的优点和优势是分不开的。
(2)悬臂桥梁施工工艺施工的桥梁桥下的空间都比较宽广,比起满堂支架等施工方法有着明显的优势。
(3)随着科技的发展,新兴的桥染多种多样,悬臂桥梁施工工艺适用于多种类型的桥梁施工,比如钢架桥、斜拉桥、拱型桥等等。
(4)悬臂桥梁施工工艺简单,施工设备较少,机械化应用程度比较高,能够节省人力、物力、财力。
(5)因为悬壁桥梁一次成型,能够减少一部分施工程序,简化了桥梁施工程序,提高了工作效率。
(6)由于悬壁桥梁机械化程度比较高,更容易实现连接和合拢,而桥梁的整体工程质量也因此得到很大的提高。
(7)桥梁施工时地形参差不齐,有的桥梁跨度较大,有的则需要跨越河流和沟谷,这样的施工地形并不是所有的施工方法都能适用,而悬臂桥梁施工工艺受施工地形影响较小,对于大跨度的桥梁建设也比较适用。每一种施工方法都不可能做到完美无缺,悬壁桥梁施工工艺也是如此,它虽然有以上优点,但同样也存一些缺点需要我们注意,比如悬臂桥梁施工的施工监控比其他方法要复杂,所有桥梁墩面施工完毕才能进行悬臂浇筑,施工周期相对固定,施工时间比起其他施工方法要长一些,也存一定施工误差,块体接触面也会不可避免存在不平整的现象等。
悬臂桥梁施工应注意的问题
(1)箱梁混凝土浇筑须一次来完成,不得采取第二次浇筑。另外不管是什么层次的浇筑,都不能出现泌水现象
(2)进行边跨合拢段支架延伸时,应边浇混凝土边卸载。应保证悬臂端合拢段重量的50%压载锁定。
(3)因为悬臂浇筑挂篮施工是桥梁建筑过程中的重要工序,在制定
施工组织设计方案的同时应建立相应的安全预案,如防落挂篮,防张拉异常、防
自然环境异常,及相关事故救援等预案。
(4)悬浇箱梁的最后一道工序是合拢。悬浇时的控制目标是测量两端高差时应选择日低温时候的高差。
(5)挂篮是悬臂浇筑过程中的主要设备,混凝土浇筑前应仔细检查挂篮吊杆、后锚点等设备的受力状况,以便发现问题及时解决。
总结
随着我国对公共设施投资力度加大,桥梁事业飞速发展,施工技术和施工方法已经得到了很大改善。近年来随着计算机等辅助设施对桥梁建筑进行分析计算和施工控制,悬臂桥梁技术也必然得到更好的发展和完善。悬臂桥梁施工工艺也必然成为现代大跨度桥梁的重要施工方法,它在桥梁建设中发挥的作用一定会越来越大,应该应用好这门工艺以推动桥梁事业更快更强的发展。