鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工控制要點分析

蘭志權(quán)

中交四航局第六工程有限公司

1 引言

社會的發(fā)展，城市化建設進程加快，使得我國橋梁工程規(guī)模不斷擴大，這使得連續(xù)梁得到了廣泛應用。分析連續(xù)梁，不難發(fā)現(xiàn)，將其應用到跨越河道及公路工程中，突顯了諸多優(yōu)勢，如跨度大、跨中彎矩撓度小，具體使用效果較高。本文以前山水道特大橋工程為實例，分析了具體工程情況以及連續(xù)梁掛籃施工技術，在施工過程中需要注意把控的問題，希望通過此次分析，可以助推我國工程鐵路橋梁工程建設水平提升，保證鐵路橋梁整體施工質(zhì)量，為日后人們出行提供便利。

2 連續(xù)梁掛籃施工技術分析

2.1 工程實況

前山水道特大橋位于珠海市拱北區(qū)，本橋起點接珠海車站，終點與橫琴隧道路基相接，起訖里程為：DK0+157.963~DK2+191.358，橋長2033.395m，線路基本與珠海市情侶路延長線并行。前山水道特大橋共三座連續(xù)梁需要掛籃懸臂澆筑施工，即1-（40+56+40）m連續(xù)梁、1-(32+48+48+32)m連續(xù)梁、（49+88+88+51）m連續(xù)梁。

前山水道特大橋40#~43#墩（40+56+40m)雙線連續(xù)梁下方是公路，采用掛籃法施工。

前山水道特大橋45#~49#墩（49+88+88+51m）雙線連續(xù)梁下方是前山水道，采用掛籃法施工。

前山水道特大橋53#~57#墩（32+48+48+32m）雙線連續(xù)梁下方是前山水道、市政道路等，采用掛籃法施工。

本工程橋梁45#~49#墩是本段橋最大跨度連續(xù)梁，且本連續(xù)梁位于前山水道中間，跨度為（49+2×88+51）m，合理組織連續(xù)梁施工是本橋梁工程順利完成的保證。

2.2 連續(xù)梁掛籃施工技術

2.2.1 掛籃設計

為保證連續(xù)梁掛籃設計合理，需要針對主要參數(shù)進行設計，其中包含了梁高變化范圍、最大梁寬、梁段頂板和底板單側(cè)加寬量、梁段最大重量和長度，此外，還有掛籃重量、走形系統(tǒng)、掛籃撓度、掛籃重量等。在實際設計過程中，需要達到掛籃各部件強度、剛度、穩(wěn)定性、抗傾覆等方面的要求，與此同時，還需要充分考慮到行、退簡潔性需求，按照梁體設計圖紙要求，合理把控總質(zhì)量。其中菱形掛籃，在結(jié)構(gòu)上受力均勻、容易拆裝錨固，具有較大的作業(yè)空間，不會對鋼筋作業(yè)造成較大影響，其變形量控制合理，這些優(yōu)點使得菱形掛籃應用較為廣泛[1]。

2.2.2 掛籃拼裝

在實施掛籃拼裝時需要嚴格按照拼裝次序?qū)嵤?。首先，施工人員應當通過枕鋼鋪設找到不平整的地方，讓其處于同一水平面上，并實施軌道安裝，而后按照主構(gòu)架吊裝、連接固定、橫梁吊裝的順序有序安裝，完成上述步驟后，開始拼裝、吊裝底模結(jié)構(gòu)，最后安裝外側(cè)模、內(nèi)模。在本工程中，相關人員需要在施工環(huán)節(jié)，做好預埋吊孔、軌道錨固長度、位置，保證兩側(cè)相互對稱再進行拼裝。當拼裝結(jié)束后，需要檢查質(zhì)量，結(jié)合實際的施工要求，選用有效地方式方法實施載重試驗。針對當中存在的非彈性變形情況要進行處理，有效測定各部位變形數(shù)據(jù)，幫助后續(xù)立模。需要注意到的是，在拼裝施工中，相關人員需要結(jié)合現(xiàn)場實際情況，做好安全防護工作，實行全封閉管理，有效確保施工作業(yè)安全[2]。

2.2.3 掛籃試驗

圖1 懸臂灌注施工工藝框圖

在開展掛籃施工作業(yè)準備階段，應當進行相關試驗，總結(jié)出施工對彈性參數(shù)、非彈性變形參數(shù)的需求，這一操作的主要目的在于為各懸澆段位置確定提供計算支持。施工人員需要在掛籃安裝前，進行靜載試驗，其中涵蓋了中支點最大反力試驗、橫梁最大受力試驗，還有后錨點最大反力試驗、最大拉力試驗。當安裝完成后，還需要進行整體預壓試驗，要做到對稱后再慢慢地實施加載，其中使用的方法有底模加掛水箱、混凝土預制塊、千斤頂十加反力架等。

2.2.4 掛籃施工

本工程中，主橋連續(xù)梁采用掛籃法施工。在連續(xù)梁掛籃施工過程中，需要按照相應的施工工藝，如圖1所示。

3 連續(xù)梁掛籃施工控制要點

前山水道特大橋共三座連續(xù)梁需要掛籃懸臂澆筑施工，即1-（40+56+40）m連續(xù)梁、1-（32+48+48+32）m連續(xù)梁、（49+88+88+51）m連續(xù)梁。下面重點分析下連續(xù)梁掛籃施工控制要點，希望可以為相關單位提供參考。

3.1 施工控制要點

3.1.1 運用BIM技術優(yōu)化設計

混凝土連續(xù)梁在施工過程中，如果處理不當，會出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，比如混凝土密實度不足、底板內(nèi)空洞等，為有效避免這一情況，工程施工技術人員可以從現(xiàn)場實際情況出發(fā)，合理引入BIM技術，利用其三維建模，可視化展示出各子構(gòu)件的空間幾何關系，而后整體布局，發(fā)現(xiàn)其中的潛在問題，并實施鋼筋、預應力管道布置方案的調(diào)整與優(yōu)化，將BIM技術應用到施工下料孔、振搗孔計中，從根本上保證連續(xù)梁施工效率以及質(zhì)量。

3.1.2 鋼筋安裝

在此次工程中，建議使用廠區(qū)整體綁扎、整體吊裝的腹板骨架鋼筋，為有效控制鋼筋間距，施工人員可以選擇專用卡具處理底板、頂板鋼筋。并在鋼筋安裝后利用鋼筋定位網(wǎng)片，確保預應力管道得到固定，主要目的就是避免發(fā)生位置移動。此外，需要按照順序調(diào)整出現(xiàn)沖突的預應力管道和普通鋼筋，這一點主要針對三向預應力體系連續(xù)梁施工而言，即先縱向后豎向再橫向的順序進行。

3.1.3 掛籃混凝土澆筑

在實施掛籃混凝土澆筑過程中，需要實施分層澆筑，按照先底板再腹板，最后頂板的順序施工，做到澆筑對稱，勻速灌注。需要注意的是，要結(jié)合實際情況加強混凝土振搗，防止出現(xiàn)振搗不充分、不均勻，造成振搗棒與波紋管發(fā)生碰撞的不良情況。

3.1.4 預應力施工

在實際施工過程中，建議使用智能設備實施張拉、壓漿操作。對此，工程施工人員應當從工程設計要求出發(fā)，先借助喇叭口、孔道摩阻試驗和設計單位進行進一步確認，確定錨外控制應力。同時，需要做好準備工作，保證混凝土齡期、強度、彈性模量在控制范圍內(nèi)，進而保障張拉有效，與此同時，要在張拉完成后48小時內(nèi)要實施孔道壓漿作業(yè)。

3.1.5 掛籃走行

完成預應力施工后，需要仔細檢查受力構(gòu)件，在掛籃走行時，應當由專人統(tǒng)一安排，將其速度控制在10 cm/min以內(nèi)，從而確保掛籃系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定。

3.2 線性控制重點

在實際施工中，施工人員應當明確，線性控制會直接影響到懸臂施工質(zhì)量。如果是無碎軌道連續(xù)梁，其梁面高低會對軌道板施工造成直接影響，因此，為更好地貼近設計，在施工中，需要通過合理設置預拱度，確保橋梁滿足施工、運營要求，受力情況符合設計標準。工程技術人員可以借助橋梁靜力分析軟件，輔助高效線型控制工作。

首先，要合理設置控制點。在0#段施工時，需要將鋼板預埋在撓度為0的墩頂中心位置，并設置為中線控制點及水平控制點，與兩岸中心及高程點構(gòu)建成，聯(lián)測閉合。利用此控制點實現(xiàn)對整個橋梁的把控，這樣可以更好地保障控制點的安全性、可靠性。其次，梁軸線控制。當完成一個懸澆節(jié)段后，要實施再次復核，在此基礎上，對待澆節(jié)段中線進行放樣，并嚴格進行監(jiān)測，掌握各階段中線變化。最后，梁高程控制。通常情況下，會選用混凝土澆筑設置高程控制標，將其設置在節(jié)段端部中線、翼板邊緣處，在底模上，保證混凝土露出5cm。

3.3 邊跨合龍控制關鍵點

對于邊跨合龍控制的關鍵點，施工人員需要在前期施工準備階段，確保懸臂梁段澆注完畢，箱頂、箱內(nèi)已經(jīng)完成清除，也有效獲得了近期氣溫變化規(guī)律。在此基礎上，開展后續(xù)施工，利用鋼管支架支模施工，其中外模與底模，主要使用的是掛籃模板，而則主要選用組合鋼模。為達到設平衡重的要求，施工人員可以采取通向懸臂端水箱加水的辦法，根據(jù)施工平衡設計要求，合理確定近端、遠端所加平衡重噸位。如圖2所示。

圖2 邊跨合攏施工配重示意圖

3.4 中跨合龍控制要點

保證合理調(diào)控懸澆段梁端后再實施合龍，建議數(shù)量為每邊至少為2個節(jié)段，同時，錯動變形要保證在lcm以內(nèi),主要是防止對新老混凝土的結(jié)合造成破壞。在混凝土澆筑環(huán)節(jié)，容易受到溫度等影響，所以，施工人員需要做好預防措施。合理加強控制溫差、鎖定預應力、臨時剛性連接施工，此外，還要提高對模板、底腹板波紋鋼/鋼筋、合龍吊架等環(huán)節(jié)的安裝。

4 結(jié)語

總之，通過本文對鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工控制要點的分析，不難發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)梁掛籃施工過程中，需要提高上述各個環(huán)節(jié)的重視度，須加強細節(jié)管控，進而充分發(fā)揮出掛籃施工優(yōu)勢，加強鐵路橋梁施工質(zhì)量，進而推動我國鐵路橋梁工程良性發(fā)展。