鐵路橋梁連續(xù)梁施工中掛籃控制技術(shù)分析

劉錚

【摘 要】在當(dāng)前的鐵路事業(yè)發(fā)展中，鐵路橋梁作為鐵路建設(shè)的重要組成部分，伴隨著橋梁建設(shè)項目的規(guī)模逐漸提升，對于施工技術(shù)方面也有了更高的要求，然而當(dāng)中依然存在很多問題亟待處理，特別是施工工藝當(dāng)中的連續(xù)梁施工。就目前狀況而言，掛籃施工技術(shù)正日漸成熟，然而仍然存在某些問題亟待解決。對此，應(yīng)當(dāng)對鐵路建設(shè)展開深入的研究，特別是鐵路橋梁建設(shè)工程，通過對技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，從而推動鐵路建設(shè)的不斷發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】鐵路橋梁；連續(xù)梁施工；掛籃控制；技術(shù)

1概述

連續(xù)梁掛籃技術(shù)在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)橋梁當(dāng)中應(yīng)用的較多，在具體施工中主要采用懸臂分段澆筑的方式，在具體的使用中掛籃結(jié)構(gòu)具有自重輕、結(jié)構(gòu)簡單、堅固穩(wěn)定、前移和裝拆方便、具有較強的可重復(fù)利用性，受力后變形小等特點。就掛籃懸臂施工作業(yè)而言，其主要含義就是在進(jìn)行大跨徑懸臂梁施工過程中，所選用的吊籃方法是現(xiàn)場化區(qū)間懸臂作業(yè)，其不用大吊車和鋼架支撐，和其他作業(yè)方法相比，掛籃施工的主要優(yōu)勢在于能承受梁段自重及施工荷載、剛度大、變形小、結(jié)構(gòu)輕巧，便于前移、適應(yīng)范圍大，底模架便于升降，適應(yīng)不同的梁高等。

2連續(xù)梁施工設(shè)計方案的選擇與落實

對于任何一個項目工程而言，施工方案均至關(guān)重要，而連續(xù)梁施工也是如此。按照橋梁規(guī)模的不同，其設(shè)計通常也不同，因此，在正式展開施工之前，施工單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)已有的施工技術(shù)及施工的具體狀況，同時展開詳細(xì)的研究與分析，要求有關(guān)設(shè)計單位以此作為基礎(chǔ)對設(shè)計方案進(jìn)行設(shè)計，同時應(yīng)當(dāng)對國家建立的有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格的遵循，對設(shè)計方案展開研究、核實及敲定，同時保證最終的設(shè)計方案是最為適宜的。除此之外，應(yīng)當(dāng)對施工的時間進(jìn)行嚴(yán)格的把控，僅有將施工時間確定好，方可保證其他施工的有序展開；而在施工當(dāng)中，相關(guān)施工者應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照施工方案展開施工，進(jìn)而確保施工工序的完整無誤，對連續(xù)梁的質(zhì)量進(jìn)行保證。對于掛籃類型選擇及各結(jié)構(gòu)的強度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)廠檢查也需要進(jìn)行相對嚴(yán)格的關(guān)注，盡可能地使施工當(dāng)中發(fā)生問題的概率得以下降，確保施工者的人身安全，是工作當(dāng)中的關(guān)鍵所在。

3掛籃技術(shù)的控制要點分析

3.1掛籃的設(shè)計

掛籃的設(shè)計作為施工的重要基礎(chǔ)，所以在對掛籃進(jìn)行設(shè)計的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況，在設(shè)計之前應(yīng)當(dāng)展開全方位的調(diào)查與深入的了解，對施工現(xiàn)場的具體狀況進(jìn)行詳細(xì)的了解與分析，進(jìn)而建立出與實際相符的掛籃施工設(shè)計方案，為往后的施工奠定較好的基礎(chǔ)。在實際設(shè)計當(dāng)中，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)對有關(guān)規(guī)定進(jìn)行遵守，詳細(xì)說明施工構(gòu)成部分，同時嚴(yán)格依照有關(guān)說明展開，嚴(yán)格禁止違規(guī)亂紀(jì)行為。在展開設(shè)計的過程當(dāng)中，如果碰到特殊狀況不得不展開修改的時候，應(yīng)當(dāng)立刻報告給設(shè)計方以求得其的批準(zhǔn)，僅有在展開全方位的考察并且合格之后才可以展開相應(yīng)的修改，此外，因為之后施工掛籃設(shè)計優(yōu)劣影響到穩(wěn)定性及安全性，所以施工前應(yīng)當(dāng)對有關(guān)掛籃設(shè)計方面的數(shù)據(jù)等展開詳細(xì)的計算，同時對其加以標(biāo)明，重點參數(shù)包含翼緣板坡度、掛籃撓度、施工荷載、最大梁寬、連續(xù)梁長度等。

3.2線形控制

在橋梁設(shè)計過程是一種理論性的設(shè)計和分析過程，如材料強度、彈性模量等均按規(guī)范取值，年平均溫差、風(fēng)載、降水等因素均由當(dāng)?shù)亟y(tǒng)計資料取得。而橋梁的施工過程是具體的工程實踐過程，影響橋梁內(nèi)力和變形的各種因素必然與設(shè)計值存在一定差異，這種差異隨著橋梁跨徑的增大，橋墩的增高，對橋梁內(nèi)力和變形的影響顯著增大，以致使許多設(shè)計資料不能直接應(yīng)用到施工當(dāng)中，必須經(jīng)過施工監(jiān)控對這些資料進(jìn)行修正，才能應(yīng)用到工程中去。如橋面標(biāo)高，設(shè)計圖紙中給出的是施工完成后理論標(biāo)高，不是施工采用標(biāo)高，在施工中需要考慮基礎(chǔ)沉降、溫度變化、預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生預(yù)拱度、混凝土收縮、徐變等因素對標(biāo)高的影響。因此，監(jiān)控是連接設(shè)計和施工的關(guān)鍵紐帶，對橋梁的施工質(zhì)量和運營狀態(tài)起著重要作用。線性控制主要有三方面的作用：（1）橋梁在建筑過程中，其變形控制在設(shè)計變形范圍內(nèi)，橋梁建成后，橋面標(biāo)高及橋梁幾何線形達(dá)到設(shè)計形狀。（2）、使橋梁在建筑過程中和建成后，各控制截面內(nèi)力達(dá)到合理的狀態(tài)。（3）、在施工過程中保證橋梁的安全。

3.3掛籃預(yù)壓試驗

（1）預(yù)壓承載。預(yù)壓承載受限于展開掛籃作業(yè)當(dāng)中存在的最差狀況，模仿給以同樣的承載，來保證測量的足夠真實。

（2）預(yù)壓方式。在對掛籃展開預(yù)壓的過程中，通常采取的預(yù)壓方式為經(jīng)過液壓千斤頂而展開施加荷載，按照已知的預(yù)壓承載對力量進(jìn)行相應(yīng)的改變。

3.4連續(xù)梁掛籃施工注意事項

3.4.1張拉控制

在連續(xù)梁掛籃的具體工作當(dāng)中，通常會由于張拉的各種不規(guī)范而導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力鋼筋發(fā)生脫落、斷絲的狀況。因此，在進(jìn)行作業(yè)的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對張拉數(shù)據(jù)及規(guī)范操作方面的工作進(jìn)行相對嚴(yán)格的把控，進(jìn)而防止以上不良狀況的發(fā)生。第一，必須將有關(guān)施工預(yù)應(yīng)力鋼筋、張拉設(shè)備測試方面的工作做好；第二，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)遵有關(guān)張拉作業(yè)方面的相關(guān)規(guī)定，防止由于預(yù)應(yīng)力鋼筋脫落、斷絲而造成經(jīng)濟(jì)發(fā)生損失及造成人員傷亡的情況發(fā)生。

3.4.2高程控制措施

在展開連續(xù)梁的掛籃作業(yè)的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)將高程控制網(wǎng)當(dāng)作作業(yè)的關(guān)鍵所在。所以，展開作業(yè)的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)將高程控制點的部署與已建的高程控制網(wǎng)進(jìn)行匹配，并且應(yīng)當(dāng)裝配不少于2個高程控制點以作為其的控制參照位點，之后再按照作業(yè)現(xiàn)場的具體狀況進(jìn)行某些不會對作業(yè)產(chǎn)生影響的控制點進(jìn)行較好的布置；按照有關(guān)測量標(biāo)準(zhǔn)與作業(yè)儀器配備方面的規(guī)定，挑選全站儀的高精密度儀器與性能較高的水準(zhǔn)儀按照已有規(guī)范展開現(xiàn)場作業(yè)。

3.4.3掛籃移動控制要點

在對掛籃進(jìn)行運行操控的過程當(dāng)中，首先，應(yīng)當(dāng)保證滑道的通暢及準(zhǔn)確掌握掛籃的構(gòu)件連接牢靠；同時，還應(yīng)當(dāng)確保掛籃與箱梁之間的交接點的較好連接；其次，應(yīng)當(dāng)對主桁后錨的工作流程進(jìn)行密切關(guān)注；最后，當(dāng)展開移籃作業(yè)的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對作業(yè)的天氣情況進(jìn)行密切注意，大于6級風(fēng)的天氣或特殊情況一旦出現(xiàn)應(yīng)當(dāng)立刻將作業(yè)進(jìn)行暫停，情況歸于正常方能繼續(xù)作業(yè)。

3.4.4混凝土澆筑時的注意事項

在展開混凝土澆筑工作的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循籃兩端一致作業(yè)的有關(guān)規(guī)范，將已攪拌均勻的混凝土按照有關(guān)澆筑工序展開作業(yè)，在該工序當(dāng)中應(yīng)當(dāng)對布置好底板的壓板部位及澆筑的快慢進(jìn)行密切關(guān)注。除此之外，當(dāng)展開澆筑收尾工作的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對于混凝土的搗拌給以足夠的重視，同時高度關(guān)注錨下區(qū)的搗拌狀況，進(jìn)而確?；炷翝仓捻樌M(jìn)行。

3.5掛籃系統(tǒng)的構(gòu)成

在橋梁建設(shè)工程上廣泛應(yīng)用的掛藍(lán)構(gòu)件總共劃分為5個部分：（1）錨固構(gòu)件，主要由錨固筋、壓縮器等組成；（2）變形構(gòu)件，主要由內(nèi)模變形構(gòu)件、側(cè)模變形構(gòu)件及三角組合梁變形構(gòu)件組成；（3）側(cè)模構(gòu)件，則主要由滑梁、懸梁、模型及里外模護(hù)架組成；（4）底模構(gòu)件，由模型、后下端橫梁、前橫梁及縱梁組成；（5）承重構(gòu)件主要由后上段橫梁、前下段橫梁及菱形組合梁組成。通過對掛籃構(gòu)建的5大部分進(jìn)行充分的掌控，能夠使具體掛籃作業(yè)的裝配工作更加方便。

圖3.5掛籃構(gòu)造示意圖

3.6連續(xù)梁掛籃施工步驟

當(dāng)展開連續(xù)梁懸臂作業(yè)的過程當(dāng)中，相關(guān)技術(shù)員的首要任務(wù)便是將穿過區(qū)域?qū)^(qū)間進(jìn)行合理的劃分，而區(qū)間通常最少應(yīng)當(dāng)有3個，特別狀況下根據(jù)施工現(xiàn)場的具體需求展開合理的劃分。之后，連續(xù)梁節(jié)段、合龍及邊跨現(xiàn)澆段澆筑這3個作業(yè)流程應(yīng)當(dāng)共同展開，把控作業(yè)的進(jìn)程，并且還需對以上3個作業(yè)流程的具體狀況實行人員負(fù)責(zé)體制，對所以步驟進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，在邊跨現(xiàn)澆段的作業(yè)流程當(dāng)中，如果橋梁邊跨預(yù)應(yīng)力運用的是單邊張拉，為保證預(yù)應(yīng)力管件的穩(wěn)定安全應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)將其設(shè)置到既定的部位，作業(yè)完畢之后方能展開預(yù)應(yīng)力管件方面的作業(yè)。完成系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變和邊跨的合龍，掛籃作業(yè)的進(jìn)程能夠被認(rèn)為在連續(xù)梁作業(yè)的流程當(dāng)中徹底結(jié)束。

4提升掛籃施工技術(shù)使用效率的方法

4.1掛籃的選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計

掛籃的選型是鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工的第一技術(shù)難點，重點在于保證掛籃與橋梁梁體的實際承重相匹配。掛籃有多種類型，常用的有菱形掛籃、三角式掛籃和斜拉式掛籃，當(dāng)中節(jié)點最少、變形率最低、功能性最強以及穩(wěn)定性最高的就是三角平衡式掛籃了，這類掛籃也在具體的鐵路施工中得到了廣泛的應(yīng)用。在確定掛籃選型的基礎(chǔ)上還要做好掛籃設(shè)計，這與掛籃功能的發(fā)揮有著密切的聯(lián)系，首先要明確掛籃的組成系統(tǒng)有模板、行走、吊帶、底籃、后錨和主桁架；其次，主要圍繞主桁架系統(tǒng)展開設(shè)計工作，即需要有關(guān)人員全面仔細(xì)的計算整個橋梁的承重結(jié)構(gòu)，將標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)定位工程所需的最大承重，并采用縱橫交錯的方式設(shè)計規(guī)劃工程承載力，與此同時，要完成后錨系統(tǒng)的設(shè)計，在適宜范圍的預(yù)留孔直徑下保證掛籃錨點與預(yù)留孔成功連接；最后，以吊籃系統(tǒng)與底籃符合承載力標(biāo)準(zhǔn)為目的，采用工字型焊接方式完成與橫梁的焊接工作。

4.2對橋梁的線性進(jìn)行嚴(yán)格的控制

橋梁線性控制一直以來都是大跨度連續(xù)梁施工中的關(guān)鍵技術(shù)，由于其能為整個橋梁的安全建設(shè)提供警醒信息，所以其在衡量橋梁整體施工質(zhì)量的過程中也占據(jù)中關(guān)鍵性依據(jù)的位置。產(chǎn)生于橋梁施工每個環(huán)節(jié)的內(nèi)力以及結(jié)構(gòu)變形都是可以通過預(yù)測計算出來的，詳細(xì)的收集由橋體預(yù)留孔中的傳感器記錄下的相關(guān)數(shù)據(jù)，用對比分析法將其與前期預(yù)計數(shù)值進(jìn)行比較，由此得出的偏差數(shù)值具有高度的判斷價值，主要用于分析橋梁施工建設(shè)中可能出現(xiàn)的問題。嚴(yán)格監(jiān)控橋梁線形需借助一定的輔助工具，比如校核計算機軟件或者線形監(jiān)控測試。

4.3清除掛籃行進(jìn)路徑的障礙物

在對鐵路橋梁連續(xù)梁進(jìn)行掛籃施工的過程中，為了掛籃向前移動的順利性，一方面要清除掛籃行進(jìn)路徑上的一切障礙物，另一方面要以提升滑行靈敏度為目的，根據(jù)實際情況在滑道表面涂抹潤滑油，這既實現(xiàn)了掛籃無阻礙的向前移動，還大大提升了移動的平穩(wěn)性。與此同時，為了保證掛籃的均衡性，可在不同節(jié)段將整個滑道劃分為若干個同等距離滑道，最后在完成滑行后選取相等距離區(qū)域內(nèi)的滑行數(shù)據(jù)判斷是否出現(xiàn)失衡問題，一旦發(fā)現(xiàn)任何數(shù)據(jù)異常，要第一時間告知指揮人員和技術(shù)人員，以便做出針對性的調(diào)整。

5結(jié)論

綜上所述，橋梁結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量直接影響著橋梁承重與運營情況，掛籃技術(shù)因為操作便捷，施工成本相對較低在鐵路橋梁施工中應(yīng)用廣泛。鐵路橋梁施工中，需加大對其掛籃施工技術(shù)的重視程度，合理應(yīng)用連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)，注意控制每個施工工序的質(zhì)量，真正做到環(huán)環(huán)相扣，預(yù)防施工中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險，提升混凝土澆筑質(zhì)量，從而更好地保障連續(xù)梁施工順利進(jìn)行，提高橋梁建設(shè)質(zhì)量，減少投入使用后的維護(hù)費用，獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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（作者單位：中鐵六局集團(tuán)廣州工程有限公司）