鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)

劉 鑫

（中鐵十六局集團(tuán)路橋工程有限公司，北京 101500）

在經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的帶動(dòng)下，鐵路事業(yè)也繁榮起來，越來越多的鐵路橋梁工程在我國開展。在鐵路橋梁施工過程中，連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)起到影響橋梁整體工程質(zhì)量的重要作用，因而被廣泛應(yīng)用。連續(xù)梁掛籃施工過程繁瑣、操作復(fù)雜多變，所以施工技術(shù)必須規(guī)范，從而保證工程的高質(zhì)量和高效率進(jìn)行。如果施工時(shí)出現(xiàn)了技術(shù)阻礙，一定要將技術(shù)分析透徹再施工，嚴(yán)格掌控掛籃施工，按照實(shí)際要求與環(huán)境條件來選擇連續(xù)梁掛籃技術(shù)，使其符合質(zhì)量要求。

1 工程概況

北海鐵山港進(jìn)港鐵路工程規(guī)定車輛的行駛速度為120km/h，其中鐵山港大橋連續(xù)梁的總長為530m，孔跨結(jié)構(gòu)為2×（70+125+70）m，橋梁特點(diǎn)是單箱單室，項(xiàng)目主要技術(shù)難點(diǎn)是連續(xù)梁掛籃施工及混凝土全斷面一次性澆筑工程施工。本工程連續(xù)梁的中跨及邊跨合攏段的梁高均為2.8m，橋梁中支點(diǎn)的梁高為4.0m。

2 掛籃施工難點(diǎn)

挑選何種規(guī)格的掛籃是橋梁連續(xù)梁掛籃施工的重點(diǎn)。連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)的首要工作是選擇合適的掛籃，既要符合實(shí)際工程要求，又要符合橋梁梁體荷載能力的要求。例如，三角式掛籃具備高平衡力、節(jié)點(diǎn)較少、不易變形自損且施工步驟簡單、功能體系完整的特點(diǎn)，所以在橋梁工程中被廣泛應(yīng)用。掛籃在橋梁連續(xù)梁掛籃施工中占有重要地位，因?yàn)樽罱K選取何種規(guī)格、類型的掛籃都影響其能否將功能發(fā)揮到最大，同時(shí)提前了解掛籃的組成系統(tǒng)，即主桁架系統(tǒng)、底模系統(tǒng)、側(cè)模系統(tǒng)、內(nèi)模系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)，也可使掛籃發(fā)揮優(yōu)勢?，F(xiàn)場工程技術(shù)人員需認(rèn)真核算整個(gè)橋梁工程承重結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，對承重桁架系統(tǒng)需要著重關(guān)心。標(biāo)準(zhǔn)承重參數(shù)是工程中實(shí)際用到的最大承重?cái)?shù)，為保證施工質(zhì)量及確保工程順利進(jìn)行，可借助縱橫交錯(cuò)的計(jì)算方法設(shè)計(jì)承重桁架。

3 掛籃施工重點(diǎn)技術(shù)分析

3.1 掛籃總體結(jié)構(gòu)形式

掛籃由各種系統(tǒng)組合而成以滿足其強(qiáng)度、平衡要求，如主桁架系統(tǒng)、底模系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、行走系統(tǒng)等。除此之外，掛籃還需滿足剛度要求，特別需要注意的是澆筑混凝土，澆筑的前端保持撓度≤20mm。各結(jié)構(gòu)系統(tǒng)如下。

1）主桁架 主桁架作為掛籃的主要組成部分，是承受壓力最大的部件。桁架的主桿件借助槽鋼焊接，而節(jié)點(diǎn)的主要設(shè)施是承壓型高強(qiáng)螺栓。主桁架由兩榀三角、豎向聯(lián)結(jié)系和水平聯(lián)結(jié)系組成。

2）底模系統(tǒng) 底模平臺對連續(xù)梁掛籃施工順利完成起著重要作用，由底模板、縱梁和前后橫梁組成。不僅承受著上部給予的壓力，而且可以給立模、捆扎鋼筋等提供操作區(qū)域。

3）模板系統(tǒng) 外模主要用到的材料是大塊鋼模板，內(nèi)模主要由鋼模板拼接而成。

4）懸吊系統(tǒng) 主要任務(wù)是將外模、底模平臺、內(nèi)模施加的壓力及梁段混凝土自身的重量傳輸給主構(gòu)架和已經(jīng)完工的梁段上，主要施工對象是懸吊底模平臺及內(nèi)、外模。

5）錨固系統(tǒng) 錨固系統(tǒng)分為2組，分別設(shè)定在2個(gè)主桿架的后節(jié)點(diǎn)上。

6）行走系統(tǒng) 行走系統(tǒng)涉及不同的空間，如墊枕、軌道、前支座、后支座及牽引設(shè)施。

3.2 0#段施工

1）支架施工 鋼管柱支架主要由分配梁、斜撐、平聯(lián)、主橫梁和鋼立柱等零部件構(gòu)成，還會(huì)在立柱上借助2cm厚的鋼板安裝牛腿，立柱所用到的主要材料是φ1000mm的螺旋鋼管。將貝雷梁橫向擺放，然后對照縱向方向?qū)⒌啄[放好，對照橫向方位將分配梁擺放好，最后處理好底模、分配梁和縱向桁架之間的擺放關(guān)系，0#段支架立面如圖1所示。

2）臨時(shí)錨固施工 墩梁的錨固可幫助彼此共同工作，但需要在0#段預(yù)應(yīng)力完工后再進(jìn)行，可以借助φ1000mm的螺旋鋼管，雙面焊接螺紋鋼筋。將粗砂灌入鋼管且夯實(shí)，一定要保證鋼筋完全穿過底板后到達(dá)管中，最后將鋼筋與鋼管內(nèi)壁黏結(jié)成一體，打造一個(gè)密封的運(yùn)輸空間。

3）在掛籃不斷向前推進(jìn)過程中，需要在推進(jìn)之前解除錨固。在錨固解除過程中，主桁架與錨固件連接緊密，錨固解除需要與主桁架配合。在具體施工中，最容易出現(xiàn)的問題是主桁架與錨固施工無法均衡進(jìn)行，導(dǎo)致主桁架偏離規(guī)定位置，給主桁架后錨固的位置造成不利影響。如果不解決這一問題，橋梁連續(xù)梁掛籃施工將會(huì)受到較大影響。因此，應(yīng)認(rèn)識到橋梁連續(xù)梁掛籃施工錨固解除過程中的施工難點(diǎn)，通過有效控制主桁架，確保錨固在拆除和推進(jìn)過程中能夠同步進(jìn)行，便于連續(xù)梁掛籃施工的進(jìn)行以提高橋梁連續(xù)梁施工質(zhì)量。

圖1 0#段支架立面

借助視準(zhǔn)線外矢距法，可以調(diào)節(jié)、控制平面線形。首先找出視線邊，臨近的2個(gè)墩中心是視線邊。再計(jì)算2個(gè)墩之間理論中心線和視線的外矢距，然后按照平面曲線的數(shù)據(jù)和節(jié)段，借助經(jīng)緯儀或全站儀進(jìn)行控制（見圖2）。

3.3 懸灌段施工

1）靜載預(yù)壓試驗(yàn) 掛籃組拼一定要在0#段全部完工之后再進(jìn)行，之后開始進(jìn)行掛籃的靜載測試。借助預(yù)壓塊和底模，采用慢慢加載的方式來進(jìn)行試驗(yàn)，或者借助千斤頂一級一級地對掛籃關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施加壓力。試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行觀察，每1h觀測1次變形點(diǎn)，持續(xù)預(yù)壓4h。

2）懸澆段施工 在進(jìn)行懸澆段施工時(shí)，鋼筋、混凝土預(yù)應(yīng)力等操作步驟與0#段基本相似，即掌握關(guān)鍵的施工技術(shù)、調(diào)節(jié)掛籃內(nèi)行走。

預(yù)先檢查留出的掛籃孔位置及孔的大小是否滿足掛籃安裝標(biāo)準(zhǔn)，是掛籃行走前的必備工作。兩端的掛籃需保持同樣的頻率行走。當(dāng)掛籃逐漸靠近事先留出的位置時(shí)，需放慢速度，避免出現(xiàn)掛籃行走超過預(yù)定位置的情況發(fā)生，時(shí)刻保持緩慢的速度，并且時(shí)刻關(guān)注。

為了防止底模平臺吊掛之后出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的情況，平臺兩側(cè)的鋼絲繩一定要保持同樣長度。同時(shí)，鋼絲繩接頭處最少要有4個(gè)繩卡，繩卡的大小尺寸與鋼絲繩的直徑也要保持一致。為了完全保證底模平臺的安全使用，懸掛底模平臺的繩子除了鋼絲繩以外，還要添加額外的保險(xiǎn)鋼絲繩。

4 結(jié)語

鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工的技術(shù)難度大。施工過程中需著重關(guān)注掛籃規(guī)格和類型、造型設(shè)計(jì)、掛籃質(zhì)量及持續(xù)澆筑梁混凝土施工，不但要掌握掛籃施工技術(shù)，還要符合橋梁施工要求。只有保證以上工作難點(diǎn)以高質(zhì)量完成，工程才能順利進(jìn)行。因此，在進(jìn)行鐵路橋梁施工時(shí)，專業(yè)人員要仔細(xì)研究橋梁結(jié)構(gòu)及計(jì)算橋梁的最大承重，保證掛籃施工技術(shù)的每個(gè)步驟都符合標(biāo)準(zhǔn)，將掛籃功能發(fā)揮到最大，為鐵路橋梁工程后續(xù)施工打好基礎(chǔ)。

圖2 視準(zhǔn)線外矢距法