現(xiàn)澆梁掛籃制作安裝技術要點分析

黃澤勇

中鐵二局第四工程有限公司 四川成都 610000

1 工程情況分析

1.1 工程位置及建設規(guī)模

該工程位于汨水特大橋橋址區(qū)，該地區(qū)地貌以剝蝕丘陵、河流為主，地形起伏較大，呈現(xiàn)出丘陵與河流相間的狀態(tài)，跨河床為河漫灘。自然高程在75.1 米至106.3 米之間，相對高差在5 米至31米，自然坡度在5°至15°之間。

1.2 工程設計情況及技術標準

在汨水特大橋8 號墩至11 號墩上部預應力混凝土連續(xù)梁為（40+64+40）米，起點樁號、終點樁號分別為DK1543+757.225、DK1543+902.725。連續(xù)梁總長為145.5 米，8 號墩高19.5 米，9 號墩高17 米，10 號墩高16.5 米，11 號墩高17.5 米，橋墩為圓端形實心墩。此連續(xù)梁為直線向吉安方向橋面設置6‰的縱坡?？蓞⒁妶D1。

該橋梁連續(xù)梁1 號到7 號段施工應用懸臂灌注施工方式。0 號塊長為11 米，中心梁高5.2 米，梁底寬4.5 米。1 號塊長至7 號塊長為3 米+3×3.5 米+3×4 米，梁高從4.59 米逐漸變?yōu)?.8 米。中跨與邊跨合攏長度均為2 米，梁高為2.8 米。邊跨現(xiàn)澆段長度為7.75 米，梁高為2.8 米。懸澆段最終塊為2 號塊，混凝土面積為31.9m3，重量為82.94 噸，懸臂掛籃施工最長梁為4 米。梁體應用單箱單室變高直腹板箱形截面，柱墩墩頂3 米范圍內(nèi)梁高均為5.2米，跨中與邊墩墩頂現(xiàn)澆梁高為2.8 米，梁底邊緣為曲線，梁底下曲線半徑為182.353 米，梁底上曲線半徑為208.052 米。箱梁頂部寬度為7.6 米，箱梁底寬為4.5 米，單側(cè)懸梁長1.55 米，懸臂端厚度為20 厘米，懸梁根部厚為55cm。箱梁腹板厚度經(jīng)箱梁梁體主墩墩頂位置到邊跨現(xiàn)澆段80 厘米位置然后向40 厘米位置合攏；底板箱梁梁體主墩頂部后120 厘米到跨中邊跨直線段厚度為35 厘米；頂板厚度為35 厘米，箱梁梁體頂板厚度可加至65 厘米。頂板為倒角，設計為90×30 厘米，底板為倒角，設計為30×30厘米。箱梁兩側(cè)腹板可以提前留好通風口，通風口間距控制在2 米，避開預應力索預留通風口，中墩墩頂兩邊與邊墩一端箱梁底板位置設置φ10 泄水口。圖2 為箱梁半支點板跨中截面圖。

2 施工技術要點分析

2.1 合理選擇掛籃型號并做好結(jié)構(gòu)設計

圖2 半支點半跨中截面示意圖

在進行掛籃設計時應根據(jù)設計參數(shù)及要求，合理選擇掛籃型號，本橋掛籃采用新制掛籃，掛籃重36t，最大澆筑長度4m，最大澆筑重量82.9t。在選定模型后應做好結(jié)構(gòu)設計，首先對吊架系統(tǒng)進行規(guī)劃；其次根據(jù)工程需要設置承重桁架。模型設計后要對掛籃進行結(jié)構(gòu)簡算，確保滿足設計要求。

2.2 安裝掛籃

本工程掛籃在廠家生產(chǎn)后運送到施工現(xiàn)場進行拼裝。0 號段為11 米，無法完成兩個掛籃拼裝，可以在0 號塊將兩套掛籃連接為1 號塊，完成1 號塊施工后用兩套掛籃完成剩余段施工。在進行掛籃拼裝時應根據(jù)構(gòu)件位置做好標號。主要程序是先抹平軌道位置混凝土砂漿，然后完成軌道及錨固鋪設，將支座、滑動橫梁安裝到指定位置，設置好主桁架后設置錨梁，保證橫向連接系統(tǒng)的完整性；然后安裝前上橫梁、前吊桿、底籃前梁與后橫梁，最后安裝底膜系梁與側(cè)模。第一，在處理軌道橋面時因混凝土比較粗糙，應做好找平工作。掛籃支點與現(xiàn)澆混凝土間存在較大的支反力，因此應增加墊梁密度。第二，滑軌與錨固鋪設。各掛籃滑軌為四根，錨固為Φ25 精軋螺紋錨固，連接錨固時采用豎向預應力筋。第三，走形輪及滑船安裝時應保證安裝位置的準確性，然后安裝走形輪，控制兩端走形劃船間距。第四，掛籃主桁架有一定長度及高度，固定時采用臨時固定方式，可以應用攬風繩固定后部錨橫梁。完成錨系安裝后將其固定到精軋螺紋筋上，然后拆除臨時固定裝置。第五，主桁架安裝完畢后，安裝橫向連接系統(tǒng)、前橫梁、前吊桿、底籃前后橫梁等。完成掛籃安裝后可以在底模支架位置完成鋼筋、模板、混凝土、預應力及壓降施工，然后將掛籃進行移動進行下一個階段的施工，循環(huán)施工直到前階段合攏。

掛籃前移時應注意以下方面，將兩端掛籃移動應同時進行，保證勻速移動；移動到指定位置后用經(jīng)緯儀與水準儀檢測掛籃方向及標高，避免出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。由專業(yè)人員指導掛籃移動，保證移動過程的安全性，掛籃移動到指定位置后完成施工梁段錨固可以應用千斤頂提升到設計標高位置。

2.3 掛籃預壓施工

（1）明確掛籃預壓的目的。有效的預壓檢測可以保證掛籃的承載力及安全性，同時可以避免掛籃出現(xiàn)非彈性變形情況，完成掛籃彈性變形值檢測，利用檢測數(shù)據(jù)編制載荷及變形關系曲線，利用其進行線形控制。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)對不同階段掛籃澆筑施工豎向位置進行預算。底桁架結(jié)構(gòu)相對簡單并具有較好的受力性，可以利用力學模型完成底模板、前后梁、后吊帶、后錨點計算，確定受力及變形情況。但主桁架結(jié)構(gòu)比較復雜，特別是主桁節(jié)點板、主桁錨固點及上橫梁受力相對復雜，無法精準分析內(nèi)力及變形情況，所以應做好試壓試驗，利用其評定掛籃受力、變形。

（2）預壓方案制定。要想保證預壓加載過程與工程實際受力情況相符可以應用加載仿真試壓方案。圖3 為掛籃加載圖。

（3）加載工藝應用。第一，根據(jù)施工要求完成掛籃軌道、主桁架、底模架、吊掛設施、走行設施、模板及錨固的安裝。第二，確保各部位尺寸滿足圖紙要求，保證錨固的穩(wěn)定性。第三，調(diào)整模板。保證其為水平狀態(tài)，外側(cè)模板為立模狀態(tài)。第四，在進行分級加載時可以采用施工現(xiàn)場材料或反拉，加載量按照50%、100%、120%完成。

（4）加載荷載。一側(cè)最大加載量是最終塊重量的1.2 倍，也就是：82.9×1.2=99.5t。

分級加載重量分別為：50%、100%和120%；兩側(cè)載荷需要：99.5×2=199t。

（5）加載準備。

①應用砂袋進行加載，采用人工與吊車合作進行加載。

②合理選用儀器、設備。具體應用儀器與設備可見表1。

③荷載設置。連續(xù)梁最終塊重量是82.9 噸，在測量掛籃主桁架彈性與變形曲線及每塊重量時采用分級加載，加載量分別為50%、100%、120%。

編號 項目 儀器及材料 型號規(guī)格 單位 數(shù)量1 加載工具 吊車 25t 輛 1 2 荷載 砂袋 噸 216 3 沉降量 精密水準儀 臺 1

④測點設置。做好橫梁、前下橫梁及后錨固點測量后保證掛籃穩(wěn)定性。設置三個擾度觀測點，分別設置在上橫梁、前下橫梁支點及跨中位置。移動觀測點設置在后錨固位置。

（6）加載實驗。第一，掛籃加載前應做好全面檢查并測量各觀測點，合格后完成加載作業(yè)。第二，應用吊車將鋼筋調(diào)到掛籃位置完成加載，荷載為50%時可以停止加載，荷載時間不少于30分鐘。第三，完成主桁架位移測試，在保證桁架穩(wěn)定后進行下一級加載。第四，根據(jù)以上步驟將荷載增加到100%、120%，保證穩(wěn)定后完成相關內(nèi)容檢測。第五，保證加載穩(wěn)定后進行卸載，卸載時按照100%、50%、0 完成，然后完成主桁架擾度測試。第六，對相關數(shù)據(jù)進行收集、整理及分析并編制試壓變化曲線圖，最終得到掛籃塑性變形、彈性變形量，為連續(xù)梁澆筑作業(yè)提供數(shù)據(jù)支持。

（7）加載要求及注意事項。第一，對試驗檢測過程進行嚴格控制，保證各項工作的統(tǒng)一性，由專業(yè)人員到施工現(xiàn)場進行指導。第二，加載試驗前應做好掛籃系統(tǒng)安全及質(zhì)量檢查，保證桿件連接的穩(wěn)定性。每一次試驗前都應做好掛籃質(zhì)量檢測，保證檢測工作順利開展。加載時應由專業(yè)人員監(jiān)督，當出現(xiàn)問題時立刻停止加載試驗。第三，加載前應標注所使用砂袋重量；做好加載數(shù)據(jù)記錄，當有偏差時立刻停止加載，并進行及時處理，保證后續(xù)工程可以順利進行。

3 結(jié)語

總的來說，連續(xù)掛籃施工技術已被廣泛應用到鐵路工程施工中，相關施工人員應掌握施工技術要點并對施工過程中的問題進行分析，從而提升技術應用水平，保證鐵路橋梁工程建設質(zhì)量。