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 摘要:以某高寒地区实际工程为例,针对施工现场水流湍急、两侧山体频发滑坡等自然灾害,决定设置桥梁,采用连续箱梁结构,并引入混凝土挂篮悬浇技术。针对该工程的施工难点,对挂篮设计和箱梁悬臂浇筑施工技术进行了详细的研究和探讨,施工结果表明设计桥梁并采用该方法具有高度可行性,有效推动了工程的有序进行。

关键词:高寒地区工程;挂篮悬浇施工;连续箱梁桥

1工程概况

本文以实际工程项目为背景,其所在地区位较为特殊,为青藏高原东部地区。基于地形以及河道的影响,施工现场的水流湍急、两侧山体频发滑坡等自然灾害,因此有必要在此高寒地区设置桥梁。本文所论述的桥梁工程桥面净宽为2×11.0m,桥梁跨径组合为(4×30)m+(85+160+85)m+30m。桥梁施工时采用了连续箱梁结构,并引入混凝土挂篮悬浇技术,以此确保桥梁施工的质量。

2工程施工难点

(1)高原特点突出。本项目地处青藏高原东南部,所处地段平均高程为3127m,空气密度低、严寒、缺氧、温差大、紫外线强,植物稀少,生态脆弱,人工和机械效率严重下降,工程投入增加。

(2)环保要求高。由于高原地区地理位置特殊,生态环境极为脆弱,对于环境扰动特别敏感,破坏以后难以恢复且沿线分布多处自然保护区,线路与在建或拟建水电站多次交叉或邻近,因此,环保要求极高,无疑会增加工程成本和施工难度[1]。

3挂篮悬浇施工中挂篮设计

3.1挂篮构造。规格方面,单个挂篮的长度为12.20m,高度为4.76m,悬臂总长为5.7m,考虑附属施工设施,其与挂篮总重达660kN。结构方面,挂篮配备了丰富的系统群,具体如下。

(1)主桁架系统。基于两片桁架的组合作用可以形成标准构件,从而发挥出优良的承重效果,单个桁架均配备了4根杆件销。基于连系梁等结构可以实现桁架之间的连接,其中前顶横梁既可以起到桁架连接作用,又可以为吊杆提供稳固的支点。四个杆件共同发挥出受力作用,并通过热轧钢槽焊接的方式形成稳固连接,基于销接的方式可以实现杆件与节点板之间的连接。整体来说,杆件的受力作用明确,具有灵活的装卸特性。

(2)底篮和吊带系统。选用工字钢作为底篮材料,并将其布设在前、后底部横梁位置上,以便后续浇筑施工的进行。将普通槽钢作为前后底梁的基础构件,二者之间需要形成连接点,通过钢销与吊带进行连接。给底篮设置锚固系统,基于液压千斤顶的调节作用可以灵活改变两个底横梁的高度,由此确定立模标高。

(3)行走系统。选用两根工字钢,通过拼接的形式组成轨道,基于反挂的方式将小轮置于上翼缘板位置,辅助使用液压千斤顶为挂篮的移动提供基础动力。需要确保行走轨道的稳固性,基于反装的方法,使用竖向预应力钢筋加以固定。应当注意的是,竖向预应力筋所在的位置应足够精准,并在端头位置留出≥8cm的空间,以便实现与连接器的连接。

(4)模板系统。以内、外两部分模板为主,综合配备了吊梁以及固定装置。外模板以大块钢模为宜,而内模在使用钢材料的同时还需要综合木质结构。在进行浇筑时,通过吊梁支撑的方式提升模板系统的稳定性,同时需要对吊梁进行锚固处理,具体方法有:利用锚固法,将一端与箱梁顶板进行固定,另一端则固定在挂篮前顶横梁处。当挂篮处于移动状态时,外模吊梁发挥出支托作用,并与挂篮一起前移。3.2挂篮安装。在安装过程中,在预埋件的作用下可以通过锚固的方式将挂篮置于轨道上;给轨道配备主桁架底梁;在前横梁安装时首先需要将斜拉钢丝绳解除;将位于0#段位置的外模进行解体处理,基于吊车设备可以逐一移动至对应的位置;在此基础上围绕吊杆、模架等展开安装作业。总体来说,挂篮安装工序较为复杂,需要严格遵循安装顺序进行。

3.3挂篮预压。

3.3.1预压目的。最大程度缓解挂篮非弹性变形现象,在对梁段预拱度计算时需要考虑此因素带来的影响。

3.3.2预压方法。以悬臂梁段最大重量为基准,在确定挂篮预压压重时应为该值的1.2倍。基于预应力张拉加载的方法可以完成预压作业,严格控制加载量,具体值为:空载-50%-空载-50%-80%-100%-120%。在进行卸载作业时,则需要依据上述加载标准以逆向的方式进行卸载。每完成一次加载或卸载后,都需要对张拉情况进行观察,并计算出对应的变形量[2]。

3.3.3变形观测。以分级的方式对主桁架进行观测,需要深入观察挂篮所带来的弹性变形量,将预拱度纳入计算范围中进行全面分析。在立模时,则需要考虑非弹性变形所带来的影响。

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