既有線掛籃的形式選定及施工走行方案優(yōu)化

陳渝

（中鐵大橋局集團(tuán)第二工程有限公司 江蘇 南京 210015 ）

1.工程概況

津秦高速鐵路跨津山鐵路連續(xù)梁，為一座一聯(lián)三跨(60m＋100m＋60m）連續(xù)梁橋。主跨100m斜跨既有津山線津山鐵路上下行，全聯(lián)共兩個(gè)T構(gòu)，13個(gè)塊段（對(duì)稱(chēng)T構(gòu)），14號(hào)塊段為合攏段，梁底距降空改造后的接觸網(wǎng)最低凈空高度為2.71m，橋梁中心線與津山鐵路的夾角20.42°。

2.掛籃結(jié)構(gòu)形式的選定

（1）施工方案的選定 對(duì)于跨線施工通常有三種方法可以采用，即棚架法、掛籃懸澆法、頂推法。由于頂推法施工技術(shù)難度大、造價(jià)高，不適合本項(xiàng)目使用，在此不贅述；棚架法雖技術(shù)成熟，但在棚架的實(shí)施過(guò)程中對(duì)場(chǎng)地的要求相對(duì)較高，多要地勢(shì)平坦開(kāi)闊，且材料耗費(fèi)較多，資金投入也相對(duì)較大，加之既有附加施工對(duì)于大型吊裝作業(yè)也有及其苛刻的控制要求，前期安裝及后期拆除施工往往極其困難；掛籃法施工技術(shù)成熟、工藝簡(jiǎn)單、操作方便，能很好的克服場(chǎng)地、凈空方面的限制，所以本項(xiàng)目經(jīng)過(guò)綜合比較后決定采用掛籃法施工。

（2）掛籃結(jié)構(gòu)形式的選定 常見(jiàn)掛籃的方式分為三角形掛籃、菱形掛籃、貝雷桁片組合式掛籃。實(shí)踐表明，當(dāng)懸澆箱梁節(jié)段最大分段長(zhǎng)度不超過(guò)3.5m、懸澆節(jié)段最大重量小于80t時(shí)，選用貝雷桁片組合式掛籃較為合適；當(dāng)懸澆箱梁節(jié)段最大分段長(zhǎng)度達(dá)到4.5-5m、懸澆節(jié)段最大重量在150t以上時(shí)，選用菱形掛籃較為合適；當(dāng)懸澆箱梁節(jié)段最大分段長(zhǎng)度為4-4.5m、懸澆節(jié)段最大重量在100-150t時(shí)，選用三角掛籃較為合適。結(jié)合本項(xiàng)目掛籃上跨既有線，橋梁凈空高度低、給天窗點(diǎn)施工時(shí)間短（最短的天窗點(diǎn)僅為45分鐘）、懸澆節(jié)段短且重量相對(duì)較小的特點(diǎn)，故選擇貝雷桁片組合式掛籃。貝雷桁片組合式掛籃的上桁梁可以充分發(fā)揮拉桿能力，結(jié)構(gòu)輕巧、自重輕，安裝、拆除、走行等操作方法、步驟簡(jiǎn)單方便，前懸吊挑梁操作平臺(tái)較低，能有效降低凈空高度，安全性較好。

3.結(jié)構(gòu)介紹

掛籃由主梁、前后上橫梁、底模平臺(tái)、內(nèi)外模系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、后錨固系統(tǒng)和走行系統(tǒng)組成。主梁通過(guò)前后支腿置于已澆筑梁段上面，主梁后端由錨固系統(tǒng)錨固于梁體豎向預(yù)應(yīng)力筋上，前后上橫梁置于主梁前端，底模平臺(tái)及內(nèi)外模系統(tǒng)通過(guò)精軋螺紋鋼筋吊掛于前后上橫梁上。（見(jiàn)圖片1、2）

4.掛籃走行的選定

常用的掛籃走行通常分為兩步，第一步用鋼墊塊將前后上橫梁及掛籃抬起，脫離主梁，用倒鏈、千斤頂?shù)仍O(shè)備牽引主梁向前行進(jìn)，達(dá)到預(yù)定地點(diǎn)，然后錨固主梁；第二步拆掉鋼墊塊，使前后上橫梁落回主梁，再利用倒鏈、千斤頂?shù)仍O(shè)備牽引前后上橫梁及掛籃向前行進(jìn)，達(dá)到預(yù)定地點(diǎn)。該方法在掛籃走行方式中運(yùn)用較為廣泛，技術(shù)成熟、安全可靠，但本項(xiàng)目若依此方法施工，勢(shì)必成倍增加要點(diǎn)次數(shù)，極大的干擾了既有線的正常運(yùn)營(yíng)，也嚴(yán)重制約了工期進(jìn)度。因此結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際必須對(duì)常用的掛籃走行方式做改變，即要達(dá)到主梁與掛籃同步行進(jìn)，就是我們所說(shuō)的一次走行，且還要滿(mǎn)足快速安全的要求。

5.走行方式的優(yōu)化

（1）增設(shè)后錨固框架系統(tǒng) 通常的掛籃之所以不能一次走行到位，是因?yàn)閽旎@走行時(shí)要求取消主梁與梁體的固結(jié)，即先取消后錨固，而此時(shí)掛籃與主梁中心不在梁體上，勢(shì)必產(chǎn)生傾覆。增設(shè)后錨固框就是一個(gè)與主梁非固結(jié)、自由的、可滑動(dòng)的改裝結(jié)構(gòu)，它成框架型（見(jiàn)圖片3），下部采用精扎螺紋鋼與梁體豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋用連接器連接（可拆裝），上部裝有滾軸，保證與主梁之間的自由滑動(dòng)，且在掛籃走行過(guò)程中始終給主梁一個(gè)向下的作用力而不致主梁向前失穩(wěn)傾覆。

（2）采用長(zhǎng)螺旋液壓千斤頂做牽引動(dòng)力 通常的掛籃之所以不能快速行走，是因?yàn)閯?dòng)力牽引方式多采用倒鏈。采用倒鏈方式做動(dòng)力牽引顯然行進(jìn)速度慢，且拉倒鏈的工人極易疲勞，影響工作效率。本項(xiàng)目通過(guò)綜合必選后選定穿心式Y(jié)DCJ240-400型千斤頂做動(dòng)力牽引設(shè)備。通常的穿心千斤頂行程一般為20cm，本項(xiàng)目采用的穿心式Y(jié)DCJ240-400型千斤頂行程可達(dá)到40cm，該型千斤頂走行并回油到位耗時(shí)不足1.5分鐘。動(dòng)力牽引系統(tǒng)由鋼絞線、穿心YDCJ240-400型千斤頂、油泵、反力錨梁、精扎螺紋鋼及螺帽等組成。在走行軌道前端將反力錨梁固定在梁體豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋上，并將軌道壓緊（見(jiàn)圖片4），鋼絞線一端連接在反力錨梁上，另一端穿過(guò)前、后支腿，安裝穿心YDCJ240-400型千斤頂，千斤頂運(yùn)行帶動(dòng)掛籃及主梁同步向前移動(dòng)。

6.掛籃走行施工

（1）走行前準(zhǔn)備

1)掛籃底模、外模、內(nèi)模與已澆筑梁段分離。

2)檢查后錨豎向預(yù)應(yīng)力筋是否張拉。

3)復(fù)核后錨固架安裝位置，查看連接器與上下精軋螺紋連接的有效長(zhǎng)度。后錨固架與掛籃主梁垂直，兩側(cè)精軋螺紋保險(xiǎn)帶設(shè)置齊備，后錨固架斜拉纜風(fēng)繩必須設(shè)置牢固，固定倒鏈掛設(shè)完畢。

4)軌道枕木抄墊平整密實(shí)、軌道連接件固定螺栓數(shù)量齊備、擰緊到位，軌道面平整，順直，走行軌道均勻涂刷潤(rùn)滑油，標(biāo)注有走行刻度。

5)走行吊帶垂直、無(wú)曲扭，上下錨固雙螺帽數(shù)量齊備、擰緊到位。

6)前支腿與主縱梁的連接扣件數(shù)量齊備、擰緊到位，后支腿與主縱梁的連接扣件數(shù)量齊備、擰緊到位。

7)檢查牽引張拉油泵、千斤頂、牽引鋼絞線齊全，性能良好，牽引固定端的分配梁安裝穩(wěn)固，牽引線通過(guò)前支腿、后支腿保持三點(diǎn)一線。

8)現(xiàn)場(chǎng)施工總指揮確認(rèn)施工人員、設(shè)備和應(yīng)急救援隊(duì)員、設(shè)備、機(jī)具等到位，防護(hù)人員到達(dá)指定位置，防護(hù)用品放置于指定位置。各部位負(fù)責(zé)人完成相關(guān)檢查簽證工作。

（2）走行方法及步驟

第一步：在給點(diǎn)命令下達(dá)后，開(kāi)始安裝后錨固走行框；

第二步：解除掛籃固定后錨固；

第三步：同時(shí)啟動(dòng)兩側(cè)掛籃走行千斤頂，使掛籃前支腿、底模平臺(tái)、前后上橫梁及主梁整體向前滑移，每次走行35cm，2~3分鐘一次行程，平穩(wěn)向前推進(jìn)掛；

第四步：走行到位后，安裝掛籃固定后錨固；

第五部：解除后錨固走行框；

第六步：撤銷(xiāo)遠(yuǎn)端防護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)指揮負(fù)責(zé)人通知駐站聯(lián)絡(luò)員向車(chē)站申請(qǐng)銷(xiāo)點(diǎn)；

第七步：施工下個(gè)塊段鋼筋、模板及混凝土；

（3）走行過(guò)程中可能發(fā)生的事故及其應(yīng)對(duì)方法

1)掛籃走行后錨固出現(xiàn)問(wèn)題 應(yīng)事先在掛藍(lán)后錨固后端增設(shè)一組保險(xiǎn)錨，在掛籃后錨固發(fā)生嚴(yán)重扭曲或失效時(shí)使其受力，以防掛藍(lán)傾覆。當(dāng)后錨固出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人應(yīng)立即報(bào)告掛籃走行負(fù)責(zé)人，停止掛籃走行，迅速組織應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)對(duì)問(wèn)題后錨固進(jìn)行更換或加固處理，待檢查合格后，再進(jìn)行掛籃走行。

2)走行過(guò)程中軌道位置偏移 應(yīng)事先采取以下措施：①走行支腿卡槽適當(dāng)加長(zhǎng)，②加強(qiáng)軌道限位并保持兩軌道順直、平行，③在軌道上均勻涂抹黃油，減少支腿與軌道間的摩擦力；在走行時(shí)應(yīng)緊盯走行進(jìn)尺刻度，確保走行同步。

7.結(jié)束語(yǔ)

該項(xiàng)目跨既有線懸澆掛籃法施工自準(zhǔn)備到拆除歷時(shí)近一年時(shí)間，前后歷經(jīng)各級(jí)單位檢查近百次，天窗點(diǎn)內(nèi)掛籃移動(dòng)僅十余次，未出現(xiàn)安全事故，極大的減少了對(duì)既有線營(yíng)運(yùn)的干擾，同時(shí)也確保滿(mǎn)足了工期進(jìn)度的要求。合理的決策、優(yōu)化的工藝得到了上級(jí)單位及兄弟單位的一致好評(píng)，既節(jié)約了成本，又取得了良好的社會(huì)效益，并為同類(lèi)工程的施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

[1]《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（JTJ025-86)

[2] 《客運(yùn)專(zhuān)線鐵路橋梁工程施工技術(shù)指南》（TZ213-2005)

[3]《鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（GBJ17-88)