鐵路橋梁連續(xù)梁建設(shè)中的掛籃施工技術(shù)

崔 勇

（中鐵十九局集團第三工程有限公司，遼寧沈陽 110136）

0 引言

在當(dāng)前鐵路施工建設(shè)中，大跨度連續(xù)梁不斷增多，成為影響鐵路施工的一個重要內(nèi)容。在連續(xù)梁施工中，掛籃施工技術(shù)發(fā)揮著重要作用，結(jié)合實際來看，這種技術(shù)在施工中實際需要的設(shè)備類型非常少，適用于跨度較大的鐵路橋梁[1]。研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)在應(yīng)用上可以非常好的突破橋梁跨度帶來的影響，能夠讓大跨度橋梁施工獲取到更高經(jīng)濟效益，基于此，該技術(shù)在當(dāng)前我國鐵路橋梁施工中有著非常廣泛的應(yīng)用。

1 工程概況

新建銀川至西安鐵路甘寧段店門村特大橋中心里程DK221+138。從開始到結(jié)束整體里程為DK220+609.34～DK221+666.66，全部長度超過1057 m，整體采用菱形掛籃施工技術(shù)。全橋孔跨布置6×32 m+（80+80）m T 構(gòu)+21×32 m 簡支箱梁。連續(xù)梁主要結(jié)構(gòu)形式為T 構(gòu)。店門村特大橋（80+80）m 剛構(gòu)橋梁體截面類型為單箱單室、變高度、直腹板箱形截面，底板、腹板、頂板局部向內(nèi)側(cè)加厚，全聯(lián)在端支點、中支點處設(shè)橫隔板，橫隔板設(shè)有孔洞，供檢查人員通過。梁底曲線為1.8 次拋物線，方程為：y=2.977 887×10-3×1.8。橋面頂寬12.6 m，邊跨支點及跨中梁高3.8 m，中支點位置梁高9.8 m，箱梁底寬6.7 m（在中墩加寬至7.7 m），單側(cè)懸臂長2.95 m，懸臂端部厚25 cm，根部厚65 cm。箱梁腹板厚度箱梁由梁體主墩墩頂根部110 cm 變至跨中及邊墩支點附近梁段50 cm；底板在箱梁梁體主墩墩頂根部厚110 cm變至跨中及邊跨直線段厚50 cm；頂板厚度40 cm，其中箱梁梁體墩頂根部加厚至90 cm。邊跨現(xiàn)澆段長度6 m，合攏段長2 m，邊支座中心線至梁端1.0 m，梁縫分界線至梁端0.10 m，邊支座橫橋向中心距5.00 m。

2 菱形掛籃設(shè)計與安裝

2.1 掛籃設(shè)計

掛籃形式的選擇，應(yīng)當(dāng)充分考慮該工程的基本特點，最大限度避免出現(xiàn)大高度作業(yè)等特殊情況[2]，通過對各種情況的綜合判斷，最終選擇自錨式走行裝置與菱形掛籃結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式。菱形掛籃結(jié)構(gòu)有以下明顯優(yōu)勢。

（1）這種類型的掛籃前橫梁高度有了明顯降低，從而避免出現(xiàn)重心過高現(xiàn)象，在施工行走中表現(xiàn)得更加穩(wěn)定，這是其他形式掛籃所不能比擬的（圖1）。

（2）整體結(jié)構(gòu)相對簡單，操作也較為方便，滿足檢修拆卸等基本需要。

（3）在掛籃構(gòu)成中，主要是由行走軌道以及后錨行走小車等構(gòu)成，在施工中表現(xiàn)非常靈活，安全水平也有了顯著提升。

2.2 掛籃結(jié)構(gòu)計算

按照相關(guān)標準，對掛籃結(jié)構(gòu)進行全面分析，精準把握其受力狀態(tài)情況。按照行業(yè)規(guī)定，應(yīng)當(dāng)將掛籃自身質(zhì)量和梁段當(dāng)中的混凝土質(zhì)量比控制在0.3～0.5，不能超過0.7。因此，該工程選用掛籃的總體質(zhì)量應(yīng)當(dāng)控制在41.1～68.4 t，這樣才能滿足不同層面的安全標準要求，確保橋梁施工的高質(zhì)量進行。

圖1 菱形掛籃結(jié)構(gòu)

2.3 掛籃靜載試驗

在組織荷載試驗中，重點圍繞在掛籃施工中受力情況最不理想的梁段做好等效加載，對不同情況下掛籃實際出現(xiàn)的撓度，以及處于最大荷載狀態(tài)中掛籃控制桿件實際的內(nèi)力進行有效把握。這對于最終繪制精準的掛籃和荷載—撓度曲線具有重要意義，有助于懸臂施工中線性控制的順利進行[3]。對掛籃進行測驗工作中，需要重點注意以下內(nèi)容。

（1）測驗承載力時，應(yīng)選擇不同受力點，實現(xiàn)荷載的均衡分配，從而對荷載進行有效控制。

（2）對加載環(huán)節(jié)要做到有序進行，每次完成加載后應(yīng)保證恒定承載≥30 min，進而對掛籃的相關(guān)組成桿件質(zhì)量情況進行檢查，例如有無斷裂情況發(fā)生等。

（3）完成各個環(huán)節(jié)的測驗后，應(yīng)將所有測驗數(shù)據(jù)信息進行匯總，以專門報告呈現(xiàn)，經(jīng)過專門技術(shù)人員對掛籃質(zhì)量檢查并通過后，才能正式進行相關(guān)安裝工作。

2.4 掛籃的現(xiàn)場安裝

（1）鋪枕找平。在張拉作業(yè)完成后，找平作業(yè)應(yīng)及時跟上。

（2）鋼枕鋪設(shè)。按照要求，需要在前支座完成3 根鋼枕的鋪設(shè)，每根鋼枕之間要保持50 cm 的間距。

（3）軌道安裝。將0 段作為起始位置，沿著兩側(cè)位置安裝軌道，在每一側(cè)都需要完成2 根軌道的安裝，對既定間距進行核實后，需要對軌道進行正式固定。

（4）支座安裝。需要沿著軌道的前側(cè)位置與后支座進行貫穿，隨后對前支座進行安裝。

（5）主構(gòu)件吊裝。主構(gòu)件吊裝施工過程中，應(yīng)當(dāng)分開進行，期間需要使用腳手架輔助施工，腳手架起支撐作用，避免吊裝過程中出現(xiàn)歪斜等情況。

（6）連接系安裝。需要對長螺桿等進行固定，進而在已經(jīng)成梁段的前支座位置進行軌道固定作業(yè)。

（7）吊帶安裝。在安裝中，需要將吊帶放置到梁段底板中的預(yù)留孔中，安裝作業(yè)需要主千斤頂協(xié)助，這樣才能確保將底模板與吊帶連接符合工程規(guī)定。

2.5 掛籃的使用及調(diào)整

澆筑混凝土前，首先要檢測掛籃的整體質(zhì)量，主要是圍繞各構(gòu)件展開相關(guān)驗收工作。澆筑混凝土過程中，需要確保T 形懸臂始終處于平衡狀態(tài)，將偏載的實際值控制在設(shè)計范圍內(nèi)。澆筑混凝土應(yīng)當(dāng)確保連續(xù)進行，整個塊段的澆筑需要在混凝土初凝前完成。

將掛籃向前移動時，需要確保2#塊梁段都已經(jīng)完成施工作業(yè)，在此基礎(chǔ)上方可向前行走，3#塊梁段即可進入到施工階段。根據(jù)最初設(shè)計要求，不同階段的混凝土強度都需要至少達到最初設(shè)計的95%，彈性模量則需要100%滿足設(shè)計要求，實際齡期需要超過7 d。這種情況下預(yù)應(yīng)力張拉才能進行，完成預(yù)應(yīng)力張拉后，并且確保壓漿強度滿足設(shè)計要求，掛籃施工才能正式進行。掛籃施工如圖2 所示。

2.6 掛籃的拆除

當(dāng)最后一塊段混凝土懸臂梁澆筑完成，張拉壓漿等一系列工作結(jié)束后，拆除掛籃。掛籃拆除過程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況進行考慮，拆除的位置一定要合理，一般是按照最初拼接的順序反向進行拆除，實際拆除順序：需要在梁頂上面安裝卷揚機，將外側(cè)模周邊的吊桿緩慢放下；可以將底模架先放下，也可以后將外側(cè)模放下。在合攏段施工正式開始前，內(nèi)模等用不到的設(shè)施就應(yīng)當(dāng)拆除，剩余的設(shè)施可以在兩端梁的出口位置進行拆除。首先對上橫梁進行拆除，對于主構(gòu)架則需要使用吊車逐片進行拆除，最后拆除軌道以及鋼枕等。

圖2 掛籃施工

3 掛籃施工安全、質(zhì)量注意事項

較之其他施工，掛籃施工包括安裝等都屬于高空危險作業(yè)，在施工中容易出現(xiàn)安全事故。為此，一定要采取嚴格的安全防護措施，深化安全基本教育，對施工重點環(huán)節(jié)進行反復(fù)檢查。對與掛籃相關(guān)的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)按照要求做好檢修維護，尤其是要確保施工中所需要的千斤頂安全質(zhì)量達標，若存在安全隱患，應(yīng)及時更換設(shè)備設(shè)施。定期組織專門人員檢查掛籃施工所需要的電力等，相關(guān)線路必須要按照規(guī)定要求進行鋪設(shè)。技術(shù)人員應(yīng)對掛籃的位置等進行全過程檢查，深入挖掘施工中的問題，一旦發(fā)現(xiàn)情況應(yīng)第一時間報告，避免掛籃在故障情況下繼續(xù)運行。對豎向預(yù)應(yīng)力鋼束進行認真檢查，重點把握實際位置等相關(guān)要素內(nèi)容。在施工中還需要突出軸線等內(nèi)容，詳細記錄有關(guān)情況，在結(jié)束每一段箱梁施工后，需要及時將撓度曲線整理出來。

為了實現(xiàn)對梁體撓度的有效控制，需要針對性做好以下工作。

（1）做好觀測工作，把握掛籃撓度的實際變化情況。

（2）在混凝土實際灌注中，需要測量底板的撓度變化，如果出現(xiàn)沉落和預(yù)留量不匹配的情況，利用千斤定進行適當(dāng)調(diào)整。

（3）在合龍開始前，針對立模，需要做好全T 構(gòu)的聯(lián)測工作，這樣能夠確保相關(guān)協(xié)調(diào)工作落到實處，提高合龍精準度。

（4）在T 構(gòu)周圍應(yīng)當(dāng)強化作業(yè)的均衡性，砼灌注時，注意遵循均衡性要求。移動掛籃時，嚴格把控墩中心與兩邊距離與移動速度，距離差需≤20 cm，移動速度≤10 cm/min。

4 結(jié)束語

新形勢下，我國鐵路建設(shè)事業(yè)不斷加快，鐵路橋梁數(shù)量不斷增多，其中，連續(xù)梁橋掛籃懸臂施工應(yīng)用越來越廣泛。本文結(jié)合相關(guān)案例，從不同層面進行分析，實現(xiàn)對掛籃施工技術(shù)的重點把握，對于保障鐵路橋梁施工質(zhì)量具有重要意義。