既有線掛籃的形式選定及施工走行方案優化

陳渝

（中鐵大橋局集團第二工程有限公司 江蘇 南京 210015 ）

1.工程概況

津秦高速鐵路跨津山鐵路連續梁，為一座一聯三跨(60m＋100m＋60m）連續梁橋。主跨100m斜跨既有津山線津山鐵路上下行，全聯共兩個T構，13個塊段（對稱T構），14號塊段為合攏段，梁底距降空改造后的接觸網最低凈空高度為2.71m，橋梁中心線與津山鐵路的夾角20.42°。

2.掛籃結構形式的選定

（1）施工方案的選定 對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難度大、造價高，不適合本項目使用，在此不贅述；棚架法雖技術成熟，但在棚架的實施過程中對場地的要求相對較高，多要地勢平坦開闊，且材料耗費較多，資金投入也相對較大，加之既有附加施工對于大型吊裝作業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；掛籃法施工技術成熟、工藝簡單、操作方便，能很好的克服場地、凈空方面的限制，所以本項目經過綜合比較后決定采用掛籃法施工。

（2）掛籃結構形式的選定 常見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。實踐表明，當懸澆箱梁節段最大分段長度不超過3.5m、懸澆節段最大重量小于80t時，選用貝雷桁片組合式掛籃較為合適；當懸澆箱梁節段最大分段長度達到4.5-5m、懸澆節段最大重量在150t以上時，選用菱形掛籃較為合適；當懸澆箱梁節段最大分段長度為4-4.5m、懸澆節段最大重量在100-150t時，選用三角掛籃較為合適。結合本項目掛籃上跨既有線，橋梁凈空高度低、給天窗點施工時間短（最短的天窗點僅為45分鐘）、懸澆節段短且重量相對較小的特點，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揮拉桿能力，結構輕巧、自重輕，安裝、拆除、走行等操作方法、步驟簡單方便，前懸吊挑梁操作平臺較低，能有效降低凈空高度，安全性較好。

3.結構介紹

掛籃由主梁、前后上橫梁、底模平臺、內外模系統、吊掛系統、后錨固系統和走行系統組成。主梁通過前后支腿置于已澆筑梁段上面，主梁后端由錨固系統錨固于梁體豎向預應力筋上，前后上橫梁置于主梁前端，底模平臺及內外模系統通過精軋螺紋鋼筋吊掛于前后上橫梁上。（見圖片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、千斤頂等設備牽引主梁向前行進，達到預定地點，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、千斤頂等設備牽引前后上橫梁及掛籃向前行進，達到預定地點。該方法在掛籃走行方式中運用較為廣泛，技術成熟、安全可靠，但本項目若依此方法施工，勢必成倍增加要點次數，極大的干擾了既有線的正常運營，也嚴重制約了工期進度。因此結合本項目的實際必須對常用的掛籃走行方式做改變，即要達到主梁與掛籃同步行進，就是我們所說的一次走行，且還要滿足快速安全的要求。

5.走行方式的優化

（1）增設后錨固框架系統 通常的掛籃之所以不能一次走行到位，是因為掛籃走行時要求取消主梁與梁體的固結，即先取消后錨固，而此時掛籃與主梁中心不在梁體上，勢必產生傾覆。增設后錨固框就是一個與主梁非固結、自由的、可滑動的改裝結構，它成框架型（見圖片3），下部采用精扎螺紋鋼與梁體豎向預應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，且在掛籃走行過程中始終給主梁一個向下的作用力而不致主梁向前失穩傾覆。

（2）采用長螺旋液壓千斤頂做牽引動力 通常的掛籃之所以不能快速行走，是因為動力牽引方式多采用倒鏈。采用倒鏈方式做動力牽引顯然行進速度慢，且拉倒鏈的工人極易疲勞，影響工作效率。本項目通過綜合必選后選定穿心式YDCJ240-400型千斤頂做動力牽引設備。通常的穿心千斤頂行程一般為20cm，本項目采用的穿心式YDCJ240-400型千斤頂行程可達到40cm，該型千斤頂走行并回油到位耗時不足1.5分鐘。動力牽引系統由鋼絞線、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應力鋼筋上，并將軌道壓緊（見圖片4），鋼絞線一端連接在反力錨梁上，另一端穿過前、后支腿，安裝穿心YDCJ240-400型千斤頂，千斤頂運行帶動掛籃及主梁同步向前移動。

6.掛籃走行施工

（1）走行前準備

1)掛籃底模、外模、內模與已澆筑梁段分離。

2)檢查后錨豎向預應力筋是否張拉。

3)復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度。后錨固架與掛籃主梁垂直，兩側精軋螺紋保險帶設置齊備，后錨固架斜拉纜風繩必須設置牢固，固定倒鏈掛設完畢。

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

5)走行吊帶垂直、無曲扭，上下錨固雙螺帽數量齊備、擰緊到位。

6)前支腿與主縱梁的連接扣件數量齊備、擰緊到位，后支腿與主縱梁的連接扣件數量齊備、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固，牽引線通過前支腿、后支腿保持三點一線。

8)現場施工總指揮確認施工人員、設備和應急救援隊員、設備、機具等到位，防護人員到達指定位置，防護用品放置于指定位置。各部位負責人完成相關檢查簽證工作。

（2）走行方法及步驟

第一步：在給點命令下達后，開始安裝后錨固走行框；

第二步：解除掛籃固定后錨固；

第三步：同時啟動兩側掛籃走行千斤頂，使掛籃前支腿、底模平臺、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，平穩向前推進掛；

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：撤銷遠端防護和現場防護，現場指揮負責人通知駐站聯絡員向車站申請銷點；

第七步：施工下個塊段鋼筋、模板及混凝土；

（3）走行過程中可能發生的事故及其應對方法

1)掛籃走行后錨固出現問題 應事先在掛藍后錨固后端增設一組保險錨，在掛籃后錨固發生嚴重扭曲或失效時使其受力，以防掛藍傾覆。當后錨固出現問題時，現場負責人應立即報告掛籃走行負責人，停止掛籃走行，迅速組織應急搶險隊對問題后錨固進行更換或加固處理，待檢查合格后，再進行掛籃走行。

2)走行過程中軌道位置偏移 應事先采取以下措施：①走行支腿卡槽適當加長，②加強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；在走行時應緊盯走行進尺刻度，確保走行同步。

7.結束語

該項目跨既有線懸澆掛籃法施工自準備到拆除歷時近一年時間，前后歷經各級單位檢查近百次，天窗點內掛籃移動僅十余次，未出現安全事故，極大的減少了對既有線營運的干擾，同時也確保滿足了工期進度的要求。合理的決策、優化的工藝得到了上級單位及兄弟單位的一致好評，既節約了成本，又取得了良好的社會效益，并為同類工程的施工積累了寶貴的經驗。

[1]《鋼結構工程施工及驗收規范》（JTJ025-86)

[2] 《客運專線鐵路橋梁工程施工技術指南》（TZ213-2005)

[3]《鋼結構工程設計手冊》（GBJ17-88)