浅谈大跨悬浇梁挂篮行走系

2016-06-28 05:31韩付亮
科技与创新 2016年11期
关键词:辅助工具挂篮

摘 要:挂篮是一种由多种钢构件组合而成的承重结构,它适用于悬浇梁体。作为承重结构的挂篮常常出现在各个施工现场。依照挂篮结构,可将其分为三角挂篮、菱形挂篮、桁架式挂篮、弓式挂篮、斜拉式挂篮和下承式挂篮。不同结构形式的挂篮能呈现出不同形式的行走系统,而倒链、液压千斤顶、顶座、钢绞线等工具常常作为辅助器具被用于挂篮行走系统中。但是,无论采用哪种行走系统,都要以保证结构安全、达到行走为目的。

关键词:挂篮;辅助工具;行走系统;结构安全

中图分类号:U445.466 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.11.129

文章编号:2095-6835(2016)11-0129-02

高速公路、高速铁路、客运专线的快速发展带动了桥梁施工技术的发展。桥梁作为一种非常特殊而重要的结构,在工程建设中占的比例越来越大。通常情况下,桥梁上部采用的是各式各样的大跨径悬浇结构,而且其中还使用了非常多的承重挂篮。但是,在行走过程中,每种挂篮的结构形式都不同。本文简要介绍了常见承重挂篮所用的不同形式的行走系统,以期为日后的相关工作提供参考。

1 挂篮的结构形式

无论是三角挂篮、菱形挂篮、桁架式挂篮、弓形挂篮、斜拉式挂篮,还是下承式挂篮,按整体结构可将其大体分为桥面结构(主桁架)、悬吊系、锚固系、外模系、内模系、行走系和底模系等7大系统。对于形式多样的挂篮,除了桥面结构与行走系有较大的区别外,其他5大系统基本相同。图1为常见挂篮的结构形式。

随着科学技术的进步,挂篮也逐渐向轻型化、标准化的方向发展。挂篮的轻型化和标准化不仅能节省材料,方便运输和装拆,可重复使用,还能降低施工成本。更主要的是,挂篮的轻型化有利于优化梁体结构,减小梁根部的弯矩,节约纵向预应力束。在挂篮行走方面,轻型化的挂篮行走更加便捷、安全。

2 挂篮行走原理

不同结构形式的挂篮行走方式也不同。无论哪种挂篮行走,都必须借助倒链、液压千斤顶、顶座、钢绞线和精轧钢等工具来完成。借助工具给予挂篮一定的外力,利用滚动磨擦和滑动磨擦组合件对称、同时、同步移动,以达到行走的目的。

3 挂篮行走系统结构形式

在悬浇梁施工过程中,挂篮行走是施工中的重要环节,也是挂篮结构中无法保证施工安全的环节。因此,采用任何形式的挂篮都必须以结构安全为前提。

3.1 三角挂篮的行走系统

无滑轨的三角挂篮是将手提式穿心千斤顶作为动力来源,滚轮放置在立杆和纵梁的下部,如图2所示。滚动作为摩擦组件,钢绞线作为传力部件,通过张拉千斤顶顶纵梁后端达到行走的目的。具体做法是:利用千斤顶顶起挂篮上部结构,将滚轮所处的桥面清理干净,整平,将滑轨置于立杆下方,落下千斤顶,使纵梁整体落在滚轮上,将钢绞线的前端锚固在挂篮立杆下面的锚固点上(常见的是梁体竖向预应力精轧钢筋),并穿过挂篮纵梁和纵梁后端的顶座。手提式穿心千斤顶紧靠顶座,并给予顶力,挂篮行走到位后时再将挂篮顶起,取出滚轮,并在前支点放置型钢垫板,落千斤顶,然后再完成其他工作。整个行走过程如图3所示。

将该行走系统的滚轮作为前端滚动摩擦部件,后锚扁担梁作为后端滑动摩擦部件。这样做的优点是结构简单,行走方便,省去了滑轨,减轻了挂篮的质量,节约了挂篮成本,缺点是在行走时很难控制方向,需借助倒链调整行走方向,来回顶起挂篮,从而减小挂篮施工的安全系数。

3.2 菱形挂篮的行走系统

在国内各个施工现场,经常看到利用菱形挂篮施工的悬浇梁。但是,菱形挂篮的行走系统也有很多种,所有的菱形挂篮都设置了滑轨,并在前支点设置活动滑座,后部设置反扣轮,在活动滑座后部锚固顶座,或在下平杆中部设置拉力环,以提

供顶推力,达到滑动的目的。

3.2.1 利用千斤顶行走

菱形挂篮利用千斤顶行走是大多数挂篮采用的方式。在挂篮行走前,要先将放置滑轨的桥面清理干净并整平,然后锚固滑轨,将千斤顶置于活动铰座与顶座中部。同时,要松掉后锚,将反扣轮扣在滑轨顶板上,打开油泵给予千斤顶顶推,使挂篮前移,如图4所示。如图5所示,将千斤顶前端附着在活动支座上,后端附着在滑轨上,直接顶推,回油继续顶推,使挂篮前移。

3.2.2 利用倒链行走

倒链在菱形挂篮行走系统中并不常见,但是,这也能达到行走的目的。在挂篮行走前,要将放置滑轨的桥面清理干净并整平,然后锚固滑轨锚固,在挂篮下的平杆上焊接拉力环,倒链一端固定在已浇筑混凝土的前端,另一端钩在拉力环上,拽动倒链使挂篮前移,具体过程如图6所示。

将精轧钢筋和穿心式千斤顶用于菱形挂篮行走系统中也是很常见的,具体如图7所示。具体操作步骤是:在滑轨前端制作固定锚点,将精轧钢前端锚固在固定锚点上,精轧钢穿过活动铰座,并锚固在千斤顶的后端,千斤顶的前端顶在活动铰座上,给予千斤顶压力,以推动活动铰座,从而达到行走的目的。

所有菱形挂篮行走系统的前部结构基本形同,但是,后部的反扣轮落有差异,主要表现在反扣轮与下平杆的连接方式上。图8所示的反扣轮在行走过程中可以前后转动。在滑轨前后不平整的情况下,后部所有的反扣轮都能与滑轨密贴。但是,当后部反扣轮与下平杆连接时,增加了左右转动的部件。在挂篮行走的过程中,即使滑轨稍有不平整,后部反扣轮都能与滑轨紧密接触,以确保挂篮的行走安全。

菱形行走系统的前支点为活动铰座,可以将它作为滑动摩擦部件,将反扣轮作为后端滚动摩擦部件。这种结构的优点是结构简单,行走方便,容易控制行走方向。因此,菱形挂篮的使用率非常高。

3.3 下承式挂篮的行走系统

通常情况下,下承式挂篮行走系统是将穿心千斤顶、倒链等工具作为动力来源,在C形梁下部的活动铰座与滑轨后端设置锚固系统,将精轧钢、钢绞线作为传力杆件,活动铰座与滑轨作为滑动摩擦组件,外滑梁桁架后端的滚轮与翼缘板滚动作为滚动摩擦。这时,张拉千斤顶就能使挂篮行走。这种行走系统的着力点都在挂篮后端。由于翼缘板设有坡度,与后端滚轮不能有效密贴,导致外滑梁桁架后端滚轮集中应力较大,行走速度慢。因此,下承式挂篮施工在工程中并不常见。

3.4 其他式挂篮的行走系统

桁架式挂篮的桥面结构是由贝雷片组装而成的,弓形挂篮的上部结构是用型钢组件组装而成的,斜拉式挂篮的桥面结构使用的是大型型钢组件。这几种挂篮在我国早期的悬浇梁施工中都被使用过,但是,随着科技的发展,在现在的工程中,这三种挂篮并不常用。桁架式挂篮和弓形挂篮的行走系统往往采用的是轮式行走,前后采用钢制轮组件,将倒链和千斤顶作为动力来源;斜拉式挂篮与菱形挂篮采用的是相同的行走系统。

4 挂篮行走施工要点

挂篮行走系统是挂篮设计中的重要组成部分。无论采用哪种形式的挂篮,在行走中都要以结构安全、施工方便为前提。在行走过程中,要注意以下几点:①在挂篮行走过程中,桥面结构的大型桁架一定要缓慢同步前进。如果桁架前后的前进速度不一致,就会导致主桁横联扭曲、断裂。②悬浇段两侧的挂篮在行走时应同步前移,避免一端挂篮就位而另一端还在前行的情况发生。③挂篮行走系统的部件必须经过结构验算,以达到安全使用标准。④挂篮行走时,滑轨的前支点处于压力状态下滑动,而后支点处于拉力状态下滑动。由此可知,滑轨要能承受压力和拉力。滑轨锚固常常借助梁体的竖向预应力,而且在锚固滑轨时,精轧钢应垂直锚固。⑤倒链、千斤顶、钢绞线、精轧钢、顶座等行走附属部件的质量要达到行走标准。⑥挂篮行走系统最好采用滚动摩擦与滑动摩擦相结合的方式。

5 结束语

随着科学技术的发展,挂篮也在不断改进,并逐渐向轻型化、标准化的方向发展。同样,挂篮的行走系统也在不断改进、完善,使它用起来更加安全,更加方便。但是,无论采用哪种形式的挂篮行走系统,都离不开动力源,离不开各种辅助行走机具。只有合理地利用这些机具,并将它们有机组合,才能使挂篮行走得更好、更快、更安全。

参考文献

[1]杨文渊,徐犇.桥梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社,1995.

作者简介:韩付亮,男,山东单县人,2005年毕业于内蒙古工业大学土木工程专业(本科)。

〔编辑:白洁〕

猜你喜欢
辅助工具挂篮
面向老年用户的失智照护辅助工具交互界面设计研究
挂篮悬浇施工技术在桥梁施工中的应用分析
啤酒瑜伽
基于MIDAS的连续梁三主桁挂篮设计及仿真模拟分析
基于MIDAS的连续梁三主桁挂篮设计及仿真模拟分析
游戏辅助工具掩护恶意程序入侵
信息技术在高中物理教学中的合理应用
互联网辅助翻译在文学翻译中的应用
浅析多媒体技术在初中生物教学中的活学活用
分析桥梁工程中的挂篮施工技术要点