鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術

杜 文 忠

(中鐵三局集團第三工程有限公司，山西 太原 030006)

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鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術

杜 文 忠

(中鐵三局集團第三工程有限公司，山西 太原 030006)

結合具體的施工實例，分析了連續(xù)梁掛籃施工技術，從混凝土澆筑施工、合龍段施工、預應力張拉等方面，闡述了重點施工工藝的具體施工流程，并對施工技術保證措施進行了總結，從而確保鐵路橋梁施工質(zhì)量。

鐵路橋梁，連續(xù)梁，掛籃施工，合龍段

0 引言

現(xiàn)階段，國內(nèi)城鎮(zhèn)化的進程不斷加快，而在城市得以快速發(fā)展的同時，鐵路橋梁的建設是尤為重要的工程建設項目。而要想保障鐵路橋梁施工的整體質(zhì)量，應當控制好鐵路橋梁施工的所有環(huán)節(jié)，尤其是對于一些關鍵施工工序的質(zhì)量控制，顯得更加的重要。對于橋梁的施工來說，連續(xù)梁掛籃施工是整個施工過程中非常重要的環(huán)節(jié)，其對于橋梁的整體施工質(zhì)量有著極大的影響。

1 工程概況

由中鐵三局集團公司承建的杭黃鐵路下涯溪特大橋，其主跨技術指標為：連續(xù)梁單箱單室結構，梁體全長153.2 m，梁體類型為單箱單室、變高度、變截面結構。箱梁頂寬12.2 m，箱梁底寬6.0 m。頂板厚度除梁端附近外均為40 cm，底板厚度46 cm～130 cm，按直線線性變化，腹板厚60 cm～70 cm,70 cm～90 cm。橋梁寬12.2 m，橋梁建筑總寬12.1 m，梁體全長153.2 m，中支點處梁高5.6 m，跨中3 m直線段及邊跨3.6 m直線段梁高為3.2 m。

本橋箱梁采用C50混凝土，預應力采用縱橫豎三向布置，鋼絞線采用低松弛預應力鋼絞線，張拉采用雙控，以張拉控制應力為主，伸長量為輔。本橋主梁采用輕型整體移動菱形掛籃。

2 掛籃施工

2.1 掛籃施工技術的特點

總的來說，掛籃的結構包含主桁架、內(nèi)模板、外模板、行走裝置以及懸吊裝置等，其在施工過程中擁有以下特點：第一，通過斜拉梁結構或者通過斜拉帶裝置，確保新澆筑的橋梁結構自重能夠有效的作用在已經(jīng)澆筑完成的橋梁結構之上，保證整個橋梁結構設計的科學性以及合理性。另外，要想更好的保證橋梁具有顛覆穩(wěn)定性，需要借助于箱梁結構之中的預應力鋼筋，這樣能夠有效的減少配重，同時可以顯著的降低掛籃自身的重量，進一步的保證了橋梁結構的穩(wěn)定與安全。第二，采用液壓驅(qū)動的方式，確保了整個行走裝置具有更為優(yōu)良的穩(wěn)定性，在掛籃行走的過程中也具有更高的安全性。此系統(tǒng)之中主要的構成是型鋼材料，這樣便有效減少單獨一個構件受到的應力作用，同時還能夠保證掛籃自由的進行移動，可以顯著的提升橋梁工程的施工效率以及速率。另外，采用液壓驅(qū)動的方式，更好的確保了混凝土承重要求，也進一步保障了橋梁工程的建設施工質(zhì)量。

2.2 掛籃拼裝

依照所設計的具體施工方案，在進行掛籃拼裝的過程中，首先應當將軌枕以及軌道安裝完成，確定好前后的支點位置，再對掛籃的主梁進行組拼，待安裝完成以后對整個系統(tǒng)進行錨固處理。在錨固處理完成以后，再安裝前上橫梁，并將前上橫梁進行提升，以安裝掛籃的底模平臺，最后再進行外模以及導梁的安裝。在整個掛籃安裝完成以后，應當及時的對掛籃結構進行全面的檢查，查看掛籃的結構是否符合設計以及標準的要求，并且依據(jù)節(jié)段荷載對掛籃進行靜載試驗。

在掛籃拼裝完成以后，還要進行預壓處理。通過預壓處理能夠有效地將掛籃存在的非彈性形變加以消除，并且能夠進行及時的監(jiān)測，計算出掛籃中主梁結構相應的彈性變形數(shù)據(jù)，然后和理論數(shù)值加以對比，來確定掛籃最為科學的預抬高度。通過掛籃的預壓處理還能夠?qū)旎@中的主要受力結構進行全面的檢查，對于掛籃中的主梁、橫梁以及吊帶等受力情況進行監(jiān)測與分析，更好的保障整個施工過程的安全性。

2.3 掛籃走形與使用

在此次施工過程中，對于掛籃的走形是按照兩次走形進行設計的，在節(jié)段完成了相應的張拉處理以后，首先把模板從混凝土結構之上拆除下來，然后把底模平臺、前下橫梁以及后下橫梁在吊帶的作用之下降低特定的高度值，其中前下橫梁和中橫梁之間的連接是采用挑梁連接的形式。再通過挑梁下方所安裝的頂起裝置，把前上橫梁以及中橫梁向上頂起大約80 mm的高度。在底模平臺被頂起以后，將后錨吊帶加以去除，通過穿心頂裝置以及直徑是30的螺紋鋼筋對主梁進行前移，在移動到設定的位置以后，進行后錨的安裝作業(yè)。在對主梁進行前移的時候，在其前端位置處堅決不能放置任何的堆載，并且要確保兩個不同的主梁應當是同時進行移動的，避免在掛籃走形時發(fā)生結構偏移的問題。進行掛籃的走形過程中，應當在主梁結構兩側的橫梁上加設上小卡板，小卡板應當加設在靠近主梁3 cm位置處，這樣便能夠有效的避免由于千斤頂出缸速度不均勻而產(chǎn)生結構偏移的問題。在移動至相應的位置以后，應當對前上橫梁和中橫梁結構采用螺栓固結的方法將其固定在主梁結構之上，如此便能夠避免整個施工階段出現(xiàn)滑移問題。在相同的一個主墩結構之上，兩套不同的掛籃結構要對稱的進行施工，在進行混凝土的澆筑施工過程中，兩側的不平衡載荷不得超過8 t。

2.4 模板校正、鋼筋和預應力安裝

底模應當支撐于掛籃下橫梁結構以及縱梁結構之上，在底板的長度方向之上，應當預先的留置好包邊的位置。施工中所應用的側模板為整體鋼模板，經(jīng)由外導梁結構而吊掛于前上橫梁結構以及澆筑完成的一些節(jié)段預留孔洞之上。內(nèi)部模板的上半部分是組合鋼模板，經(jīng)由外導梁結構而吊掛于前上橫梁結構以及澆筑完成的一些節(jié)段預留孔洞之上。下半部分則是木質(zhì)模板，可以依照梁體結構的具體高度值加以調(diào)整。在對底模進行調(diào)整的過程中，應當依照前期所進行的靜載試驗數(shù)據(jù)以及混凝土澆筑完成以后實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行，在調(diào)整好底模之后再將外模板牢靠的固定于底模的兩側位置。在模板校正工作完成以后，對底腹板的鋼筋進行綁扎，同時將預應力管道和一些預埋的構件進行安裝。當完成鋼筋的綁扎作業(yè)以及預埋構件的安裝以后，應當經(jīng)由監(jiān)理工程師的審核、驗收，在合格以后，才能夠進行內(nèi)模的安裝。

3 懸臂施工

3.1 混凝土澆筑施工

在掛籃的鋼筋、預應力管道以及預埋構件等全部的驗收達到標準以后，才能進行混凝土的澆筑工作。為了確保連續(xù)梁結構在澆筑的過程中擁有更高的效率，并保證連續(xù)梁結構的連續(xù)性，此次所采用的澆筑方式為泵送澆筑方式。每一個T構連接兩根不同的泵管，從地面位置處和橋面上兩個掛籃施工位置相連接，在泵管的出口位置連接一段軟管，這樣可以根據(jù)現(xiàn)場澆筑情況及時的對澆筑位置進行調(diào)節(jié)。在進行混凝土澆筑施工過程中，采用兩臺混凝土泵車同時對T構兩側位置的懸灌位置進行澆筑，確保整個過程是對稱、同時進行的。因為在進行懸臂的澆筑過程中，澆筑的長度過大，所以掛籃所產(chǎn)生的形變量相對也較大。所以，進行澆筑時應當對混凝土澆筑的順序進行合理的設置，防止由于掛籃出現(xiàn)形變而導致混凝土的接觸面位置出現(xiàn)裂縫。在澆筑混凝土時，應當首先完成掛籃前端位置的混凝土澆筑施工，這樣便能夠很好的避免掛籃出現(xiàn)過大的形變，然后再進行后端位置的混凝土澆筑施工，將一些接觸面的裂縫充分填充。

3.2 合龍段施工

合龍段施工的具體工藝流程如圖1所示。

在合龍段施工時，因為掛籃的總重量達到了120 t，其會對整個鐵路橋梁產(chǎn)生非常大的影響，所以，應當依照所制定的先后順序?qū)旎@加以拆除以及移位，這樣才可以保證在合龍過程中的精準性，確保整個體系的轉換可以順利的實現(xiàn)。同時，在進行合龍的施工過程中，應當確保施工現(xiàn)場的環(huán)境溫度處于設計以及標準規(guī)定的范圍之中。合龍段施工包含下列技術特點：

1)在進行合龍段的施工時，其同時還是連續(xù)鋼結構以及連續(xù)梁結構的轉換工序，在這一轉換過程中會導致橋梁結構所受到的內(nèi)力作用出現(xiàn)改變，同時結構的變形情況也會有所改變。在進行合龍段的施工作業(yè)時，應當確保橋梁的內(nèi)力條件和橋梁結構的內(nèi)力設計值保持一致，這樣才可以保證整個橋梁的線型不受影響。所以，在進行合龍段的施工作業(yè)時，應對施工過程加以科學的設計以及組織，防止由于施工工序不當而引起橋梁結構發(fā)生開裂、形變過大以及撓曲等問題。

2)因為混凝土自身所擁有的收縮性能以及徐變性能，在已經(jīng)澆筑完成的梁結構中會發(fā)生伸縮問題，在現(xiàn)場澆筑的混凝土發(fā)生凝固時也會產(chǎn)生一定的收縮，這也都會使得合龍梁段的混凝土材料出現(xiàn)開裂的問題。所以，進行施工時應當科學的設計混凝土配合比，確定適宜的外加劑摻量，并對澆筑的時間長短加以合理的控制，在箱梁結構的外側設置臨時的支撐結構，在內(nèi)側則加設上臨時約束結構，以更好的確?；炷馏w積的穩(wěn)定性。

3.3 預應力張拉施工

此鐵路橋梁的鋼構連續(xù)梁結構屬于三向預應力結構，在進行預應力的張拉施工過程中應當先進行縱向的張拉，再進行豎向的張拉，最后進行橫向的張拉。在進行張拉的過程中對于張拉應力以及張拉伸長量進行兩方面的控制，在控制過程中主要是對張拉應力進行控制。為了最大限度的確保張拉施工的精度值，在對鋼絞線進行張拉的過程中，首先是利用帶有前卡結構的千斤頂裝置將其張拉到設計應力值的5%，在保證不存在松弛的鋼絞線以后，然后使用400 t千斤頂裝置進行張拉施工。在進行張拉的過程中，張拉的應力值變化應當依照以下的順序：10%→20%→50%→80%→90%→100%(此處保持張拉應力5 min)→90%→80%→50%→20%→10%→0。然后，對張拉應力為10%,20%以及100%時的千斤頂伸長量進行測量，依據(jù)式(1)計算得到鋼筋的真實伸長值。

ΔL=(L100%-L10%)+(L20%-L10%)

(1)

把計算得到的鋼筋真實伸長值和設計值進行比較，確保兩者之間的誤差值不超過6%。在張拉施工完成以后，應當確保24 h之內(nèi)進行預應力管道的注漿作業(yè)，以防止出現(xiàn)應力損失的問題。

4 施工技術保證措施

1)在單項工程作業(yè)施工之前，應當組織相關人員完成技術交底工作，對于施工的圖紙以及現(xiàn)場情況進行全面了解，依照所編制的施工方案，編寫更為詳盡的作業(yè)細則。一些特殊的操作崗位，應當事先對作業(yè)人員進行專業(yè)知識與技能的培訓，要確保所有人員均持證上崗。在工程進行施工前，應當保證全部的工作都要做全面、做到位。

2)對于一些現(xiàn)場澆筑的支架結構，在進行澆筑作業(yè)之前，要對安裝的支架加以全面檢查，對支架的扣件、螺栓等進行檢查，并且完成支架的預壓工作，確保支架具備優(yōu)良、可靠的性能，并在這一過程中消除支架的非彈性形變，測量支架結構的彈性形變數(shù)值，更加有效的確保了梁體所具有的線型和設計中的線型是統(tǒng)一的。

3)在橋梁墩頂部位置的托架，我們應當更為的關注，這是由于橋墩頂部的托架設置于高墩之上，因此，必須確保托架擁有一定的安全系數(shù)，同時對于托架施工的質(zhì)量同樣應當保證，這樣才可以保證整個施工過程的安全性，確保整個工程的施工質(zhì)量。尤其在進行邊跨現(xiàn)澆區(qū)域作業(yè)過程中，必須設置雙保險措施，在完成預壓工作以及可靠性監(jiān)測工作以后，確保托架質(zhì)量符合標準以及設計要求，才能夠澆筑混凝土?；炷翝仓r，還應當實時的控制托架內(nèi)力，不斷的對托架內(nèi)力加以監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)合理的做出調(diào)整。

4)在對預應力管道進行定位的過程中，要確保定位所使用的鋼筋應當和結構鋼筋形成非常牢固的焊接，同時，不允許對定位鋼筋進行踩踏以及擠壓，避免造成脫焊問題，確保整個混凝土澆筑施工時，預應力管道不會發(fā)生錯位問題。在進行鋼筋的焊接處理過程中，應當確保預應力管道不會受到損傷，確保不會出現(xiàn)漏漿問題。

5)應當依照各個季節(jié)溫度改變情況，使用更為科學與合理的混凝土養(yǎng)護措施。當處于春季以及秋季進行施工過程中，可以按照相關標準的規(guī)定進行灑水養(yǎng)護。不過，在處于夏季進行施工過程中，應當按照具體的環(huán)境溫度以及濕度等情況，采取遮蓋灑水的方法對混凝土進行養(yǎng)護處理，確?；炷恋谋韺幽軌蛞恢北３譂駶櫋Ｔ趯炷吝M行養(yǎng)護的過程中，還應當實時的進行溫度以及濕度的監(jiān)控，對混凝土進行及時的覆蓋處理，連續(xù)梁的裸露部位，應當全部進行包裹處理，以確?；炷帘３譂駶櫋炷恋膬?nèi)部問題、表面溫度進行實時的監(jiān)測，確?；炷恋膬?nèi)部溫度以及表層溫度差值不能大于20 ℃。有必要時可以采用噴淋的方式，以有效的降低混凝土內(nèi)外溫差值，確?；炷敛粫霈F(xiàn)裂縫的問題。

5 結語

在社會與經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，鐵路交通行業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，鐵路橋梁的建設數(shù)量也逐漸的增多。連續(xù)梁結構的跨度相對大，跨中位置的彎度撓度相對較小，其擁有較為優(yōu)良的性能。所以，掛籃施工在鐵路橋梁施工之中的應用也越來越廣泛。掛籃施工的質(zhì)量會對整個鐵路橋梁工程的質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響。所以，也要求我們應當在掛籃施工中對于走模以及跑模等易發(fā)問題加以嚴格的控制，確保施工的質(zhì)量，從而保障整個鐵路橋梁施工的質(zhì)量。

[1] 莊志恒.鐵路橋梁連續(xù)梁施工中掛籃技術要點及施工方法研究[J].工程建設與設計，2017(1):136-138.

[2] 賴祖林.研究鐵路站前工程連續(xù)梁掛籃懸澆節(jié)段施工技術[J].建材與裝飾,2017(7):266-267.

[3] 伏玉昕.鐵路橋梁施工常見的技術問題及應對措施分析[J].建材與裝飾,2017(2):253-254.

Analysisoncontinuous-beamhangingbasketconstructiontechnologyofrailwaybridge

DuWenzhong

(ChinaRailway3rdBureauGroup3rdEngineeringCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

Combining with specific construction examples, analyzes continuous bridge hanging-basket construction technology, illustrates specific construction procedures of major construction technology from aspects of concrete grouting construction, closure segment construction and prestressed tension, and summarizes construction technology guaranteeing measures, so as to guarantee railway bridge construction quality.

railway bridge, continuous bridge, hanging basket construction, closure segment

U448.215

：A

1009-6825(2017)24-0153-03

2017-06-13

杜文忠(1970- )，男，高級工程師