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桥梁施工移动模架现浇梁技术分析

来源:华佗小知识
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| 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application2019年第16期

桥梁施工移动模架现浇梁技术分析

权小芳1,朱青兰2

(1.陕西省通达公路建设集团有限责任公司,陕西󰀃西安󰀃710068;2.武汉二航路桥特种工程有限责任公司,湖北󰀃武汉󰀃

430071)摘 要:从目前情况来看,桥梁工程中较为常见的施工方法之一就是现浇梁施工技术,其中最为常用的施工工艺就是移动模架。相对于其他传统施工工艺来说,移动模架具有较多的优势,例如施工过程中具有较高机械化程度,能够广泛应用在绝大多数工程当中,能够有效提升桥梁施工质量。文章主要分析桥梁施工移动模架现浇梁技术方面的内容,希望能够对相关人士有所帮助。

关键词:桥梁施工;移动模架;现浇梁中图分类号:U445.463󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃文献标志码:A󰀃近些年,我国基础设施建设力度不断增加,这也使得桥梁工程有了较大发展。桥梁施工过程中现浇梁技术是最为重要的技术方式,对于现浇梁施工来说可以采取多种技术方法,其中最能确保施工质量、提升机械强度、增大施工范围的就是移动模架。在桥梁施工中采用此种施工方法能够直接降低整个建筑成本、提升施工效率、缩短施工周期、确保施工的安全性,得到了广泛的应用。文章对于桥梁施工移动模架现浇梁技术进行分析研究,对于推动桥梁工程发展具有非常重要的意义。

1 基本工程概况

某桥梁工程项目当中,主要包括直线段、变截面段、连接线桥等部分,不同组成部分的连续箱梁有所差别,其中直线段采取的是18m高的双福单箱单室连续箱梁,变截面段采取的是18~25m高的双福单箱多室连续箱梁,而连接线桥段采取的是11m高的双福单箱单室连续箱梁。此桥梁工程为当地重点工程,对于施工质量要求较高、施工周期要求较短,同时本工程施工工序较为复杂,施工企业为了确保施工质量以及施工时间,在不同桥段采取移动模架法进行施工。

2 移动模架现浇梁技术应用

2.1 模架的结构设计

第一,此桥梁工程的桥墩相对较低,最低位置只有4m,故采取上行移动模架方式。此种移动模架主要包括主梁、鼻梁、上横梁、后滑梁、前支腿等,同时要配有门式起重机以及相应的电气系统。为了能够保证此模架结构的稳定性,通过ANSYS对其实施建模仿真,以此来确定出移动模架相应部件的应力以及变形情况,保证模架结构能够更加合理。通过分析能够得知,在浇筑的50m位置模架施工载荷为35000kN,模架单侧中支点受力能够达到12000kN。若是采取单顶支撑架构方式,则具有较大的风险,还是要采取中支点双顶支撑结构。为了能够保证施工中模架轴向受力的良好性,可以采取球铰接头的主千斤顶,同时要采取机械自锁装置防止浇筑时出现油压管破裂失稳的问题。

此桥梁的箱梁断面相对较宽,并且承受着比较大的施工载荷,可以采取完臂式箱梁结构设计,并且通过销轴将下部和模板底模进行连接,同时使得上部和上横梁

作者简介:权小芳(1984—),女,工程师,研究方向:公路工程投标。

󰀃󰀃文章编号:2096-27(2019)16-0086-02

实施套接。下部梁采取旋转油缸实现模板向下二次旋转折叠,能够有效缩短系统横向开模距离,有效提升开模后的稳定性,如图1所示。

图1 移动模架结构图

第二,以设计模架结构作为基础,需要通过解析计算的方式来保证结构主要部件可以满足应力以及变形规定。其中移动模架部件采取Q345材料生产,确保部件的容许应力能够达到233MPa,确保其满足工程稳定性方面的要求,具体参数如表1所示。从表1可知,主梁变形在100mm以内,不用设置横向配重。

表1 移动模架部件应力和变形结果

部件类型主梁鼻梁上横梁挂梁应力(MPa)65200179119变形(mm)

-21

-257

-61

-70

2.2 移动模架拼装

第一,在模架拼装时需要在墩顶浇筑出混凝土的临时性墩,将其作为设置起吊钢横梁的临时性支撑。之后采用相应起吊载荷能力的吊车将钢横梁吊放到支撑墩之上,可以通过预埋钢筋实施固定。

第二,要在地面进行支撑腿的拼装,之后采取分段的方式将主梁设置在支撑腿之上,分别进行横梁以及挂梁的安装。可以通过钢带将支撑腿临时连接到主梁上部,在对主梁进行起吊时也要对支撑腿进行同时起吊。

第三,要将提升设备设置在横梁上端部,通过钢绞线实施移动模架主梁的连接。通过钢绞线将拼装好的移动模架提升到相应的高度,之后对其进行横向移动使支撑腿插入到墩侧的预留孔内。

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第四,支撑腿固定好之后可以在其上部实施主梁的调放,主要是通过支撑腿来转移模架重量,主要采取承台和墩身承载其重量,之后就可以提升系统拆除掉而完成模架的安装。2.3 模架的预压试验第一,完成了模架的拼装后,为了保证其具有承受现浇箱梁施工中的压力,还要实施相应的模架预压试验。在预压时为了保证混凝土浇筑具有较强的安全性,也要在不同的浇筑顺序中实施预压加载,从中得到结构受力以及变形的极限情况。

第二,按照施工现场的情况,先要在悬臂段的两侧实施载荷的对称施加,之后在其他位置实施总体加载。整个预压试验过程可以采取3级加载方式进行,按照60%载荷—100%载荷—115%载荷的顺序进行加载。为了保证加载的有效性,要确保此3次加载时间控制在4h、8h及24h,完成了加载试验之后要按照相反的顺序进行卸载。

第三,在预压试验时,为了能够确定出移动模架的应力以及变形情况,需要在关键位置设置测点,以此对模架实施全过程动态监测,如图2所示。

图2 主梁的变形监测

2.4 模架混凝土浇筑

对于模架混凝土浇筑来说,由于桥梁现浇箱梁具有非常大的体积,需要一次性完成浇筑的混凝土具有较大的数量,因此一定要做好相应准备工作,保证施工设备质量的标准要求。

第一,在进行混凝土拌和时要设置专门人员来进行,要严格遵照质量控制标准来进行,通过外加剂添加来保证混凝土浇筑质量。桥梁工程所用移动模架具有较大宽度,在进行混凝土浇筑时容易发生偏载。另外,由于上横梁具有比较大的变形情况,预拱度设置时具有相应难度,因此要对浇筑的对称度进行严格控制,保证模架两侧浇筑混凝土可以保证模架受力的平衡性,这就需要在不同横截面位置设置多个标高点。

第二,在进行混凝土浇筑时,因缺少底部的硬性支撑而造成移动模架的较大变形,从相应试验结果可知跨中会产生较大变形(达到12cm),在进行混凝土浇筑时可能会产生结构性裂缝。为了有效解决此方面问题,可以采取对称叠合浇筑的方式。就是先对弹性体系(例如主梁结构)进行浇筑,之后实施非弹性体系(横梁结构)的浇筑。通过此种方式能够有效防止模板的持续性变形,能够有效防止结构出现裂缝。

第三,对于不同模板实施针对性的预拱度设置,这

也是能够防止新旧混凝土发生错台的主要措施。另外,在混凝土浇筑时要保证其不会发生离析的情况,这就需要在进行施工过程中要充分结合当地气候情况实施混凝土坍落度调整。特别是对于腹板区域来说,更是要实施插入式振捣施工,在振捣过程中要保证棒头进入到下层混凝土5cm左右,确保混凝土不会出现气泡。在混凝土收浆之前需要实施3~4遍的抹压,在收浆过程中可以通过湿土工布对其进行养生,直到混凝土终凝之后再实施养生。需要注意的是,要保证混凝土养生时间达到7d以上,从而保证混凝土外表的美观性。2.5 预应力施工

第一,混凝土浇筑之后要实施预应力施工,在施工过程中要同时对模架张拉伸长量以及应力进行有效控制。在实施张拉过程中要顺着箱梁中轴线实施纵向钢束的平衡张拉,要按照从下到上的顺序来进行。

第二,张拉过程可以按照2个等级来进行,要以50%设计张拉力进行张拉施工,确认张拉结果没有问题后要将张拉力提升到设计标准,再确定出张拉结果。

第三,为了避免钢绞线受到腐蚀,需要实施预应力束孔道压浆操作。在进行压浆施工时要有效控制灰浆试配强度,从而保证其高于设计强度。要保证水灰比控制在0.43,稠度控制在15s,以此来实现压浆的施工目标。2.6 模架的纵移过跨

第一,预应力施工完成后可以实施模架的纵移过跨。通过支撑腿千斤顶能够使得平车向箱梁实体方向进行移动,能够保证模架的有效脱离。在进行纵移过跨之前要对关键部件进行检查,例如不同位置的连接螺栓、受力位置焊缝、电液系统等,要对关键位置进行加固来保证施工的安全性。

第二,要根据当地气候情况选择过孔的时间,防止受到恶劣气候的影响。在纵移过跨过程中要设置专门人员对主梁部件进行监控,同时要通过变频器来调整主梁的纵移速度,保证两侧部件纵移同步偏差在20cm以内。

3 结束语

在对桥梁进行建设时,采用移动模架可以有效增强桥梁的建设效率和质量。移动模架现浇梁在桥梁建设工程的使用过程中,不仅需要注重模架的移动设施、预应力管道和钢筋的安装,对固定措施、混凝土浇筑的施工方式和完工后养护等也要引起高度的重视,从而让移动模架在桥梁建设工程中能够充分发挥自身的作用价值。文章主要分析了桥梁施工移动模架现浇梁技术等内容,以期对移动模架施工提供相应的参考和帮助。

参考文献:

[1]闫军亭.桥梁施工移动模架现浇梁技术的应用[J].交通世

界,2019(1):15-17.[2]胡帆.移动模架现浇梁技术在桥梁施工中的应用研究[J].

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应用[J].西部交通科技,2016(3):88-91.[4]李兴亮.移动模架现浇梁施工技术在桥梁工程中的应用

[J].交通世界,2018(4):18-19.

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