淺談鐵路連續梁貝雷桁架式掛籃設計和拼裝

邢健

(中鐵十五局集團第四工程有限公司,河南鄭州 450052)

淺談鐵路連續梁貝雷桁架式掛籃設計和拼裝

邢健

(中鐵十五局集團第四工程有限公司,河南鄭州 450052)

本文通過鄭機城際鐵路大跨度懸臂現澆連續梁施工，主要介紹以貝雷桁架在鐵路懸臂連續箱梁施工中作為掛籃的設計與拼裝。

貝雷桁架 連續箱梁 掛籃 施工

隨著我國高速鐵路、城際鐵路的飛速發展，各種大跨度連續箱梁在跨河、跨路時候廣泛被設計采用，隨之而來的連續箱梁懸臂現澆施工方法因各項目工程的特點而多樣化，貝雷桁架式掛籃作為懸臂現澆掛籃的一種常見形式，以其拼裝簡便，移動靈活，結構輕巧等優點而廣泛運用。本文著重闡述貝雷桁架式掛籃的設計和拼裝。

1 工程概況

鄭機城際鐵路跨南水北調特大橋130#-133#墩為上跨南水北調總干渠連續箱梁。采用65.85+112+65.85m三跨變截面預應力砼連續箱梁結構，箱梁采用大懸臂變截面PC連續箱梁，中支點梁高8.59m，跨中梁高5.39m，梁高按二次拋物線變化。箱梁橫斷面采用單箱單室結構，箱梁頂寬12.2m，箱底寬6.4m，翼板寬2.9m，頂板厚90.4～40.4cm，底板厚120～50cm，腹板厚110～60cm。箱梁劃分為67個梁段，其中0#梁段長14m，邊跨支架現澆梁段長8.85m，邊中跨合攏段長均為2m，1～4#梁段長2.5m，5～10#梁段長3.0m，11～15#梁段長4.0m，箱梁采用掛籃懸臂澆注法施工。

2 貝雷桁架式掛籃特點

目前，連續梁掛籃已向重量輕，受力好、變形小的方向發展。掛籃屬于高空作業，要求其必須有足夠的剛度、強度穩定性的基礎上，再考慮其經濟性。結合本橋最大節塊重量為170t，經過專家驗算，平行桁架式掛籃能夠滿足剛度、強度要求，同時利用現有材料也更加有效的降低了施工成本。貝雷桁架式掛籃拼裝簡單，安裝、拆卸及使用方便。可以充分利用常備式貝雷架制作掛籃的受力主桁架，利用工字鋼做為上下橫梁，通過精軋螺紋鋼做為吊帶將模板固定在主桁架上，相比三角形、菱形掛籃，貝雷桁架式掛籃自重更小，可減少一次性投入，降低成本，并可以多次重復利用。缺點是撓度變形較大，對線性控制要求較高。

3 貝雷桁架式掛籃的設計

貝雷桁架式掛籃，主要由六大部分組成，分別為：(1)承重系統(貝雷片主桁梁)、(2)底模系統、(3)懸吊系統、(4)錨固系統、(5)行走系統、(6)模板系統。投入的每套掛籃重量不能超過95T(含內外模板重量)。詳見表1。

3.1 承重系統(主桁)

承重系統為貝雷片組合桁片，由貝雷架、連接片、加強弦桿組成。安裝時注意檢查貝雷片銷軸打入深度及保險裝置。

3.2 底模

底模由前橫梁、后橫梁、縱梁及鋼模板組成。前橫梁、后橫梁：采用2根I40a水平用鋼板焊接成一根主梁桁架，橫梁上設加勁板及連接板。前后橫梁各長15m?？v梁：底?？v梁有I28工字鋼按箱梁受力情況布置點焊形成。

3.3 懸吊系統

前后吊帶及箱梁內后錨帶采用精軋螺紋鋼，其長度通過螺旋千斤頂調整。

3.4 后錨系統

由錨固梁、錨桿組成，上端通過錨固梁錨于主梁尾部，下端通過精軋螺紋鋼和連接器錨于箱梁上。經計算一個掛籃主桁的后錨共需4根精軋螺紋鋼筋。

3.5 行走系統

表1 詳見單套掛籃材料數量

整個桁架結構支承在由56a工字鋼加工而成的前、后支腿上。在掛籃前移時候，將桁架下面工字鋼替換成重型平滾，利用手拉葫蘆牽引至指定位置。

(1)為了調整掛籃水平，兩片主桁下的支腿在加工時采用不等高設計，遠離橋梁中心線的支腿高度高于靠近側的支腿，掛籃的前支腿受力較大，前支腿采用雙拼56a工字鋼，以減少其壓縮變形量，后支腿采用單根56a工字鋼。(2)重型平滾由廠家制作，掛籃移動時為保證安全采用人工用手拉葫蘆拉動向前行走。(3)為了保證掛籃行走時的安全，必須在箱梁前端及平滾前端設置限位裝置，以防止掛籃滑出平滾或箱梁前端引起掛籃傾覆。(4)由于前支腿反力很大，因此，掛籃前移時必須按照設計要求設置前支腿下加強型鋼。(5)行走平滾使用連接器直接錨固在梁體上。

3.6 模板系統:模板由內、外模板組成

(1)內模；由竹膠板與桁架組成。頂板為竹膠板，直接覆在由槽鋼、木方形成桁架片上形成整體；側板也為竹膠板，木方作加勁肋，側模與頂模分別定位，接頭處有效處理。內頂模直接擱置在內滑梁上，內滑梁采用2根32工字鋼拼焊組成，前端用精軋螺紋鋼錨固在前上橫梁上，后端直接錨固在已澆筑梁體上。掛籃主桁遷移到位并錨固后，芯模頂模整體遷移到位。(2)外模；由型鋼和大塊平面鋼模板組成桁架式模板，并設有模板移動滑梁，翼緣懸臂模板和腹板之間采用螺栓連接。

4 貝雷桁架式掛籃拼裝

4.1 準備工作

(1)嚴格按照設計圖紙要求進行加工，螺栓孔眼內銷孔相對位置應按圖紙要求控制。(2)銷孔處的加勁板必須保證等強度焊接。(3)確保貝雷片質量，有無損壞變形。(4)貝雷片所有銷子均為45號鋼，且均作熱處理，并作100%探傷檢查。(5)由于0#塊的長度為14m，所以該貝雷片掛籃在澆注0#塊梁段后，在0#梁段上拼裝掛籃，其余梁段掛籃單獨在行走平滾上行走，進行剩余標準節段箱梁砼的澆注。

4.2 拼裝要求

掛籃加工完成后應及時進行檢測，檢查掛籃結構各構件是否按照設計圖紙及有關技術規范、規程進行選材、加工、制作，發現問題要及時糾正和整改。掛籃結構構件運達施工現場后，安排在已澆好的0#塊上拼裝，掛籃構件利用吊車吊至已澆0#塊頂面，再進行組裝。

拼裝步驟為：

(1)主桁結構拼裝；①在箱梁0#塊頂板面墊枕位置處進行砂漿找平，測量放樣并墨線彈出箱梁中線、墊枕中線和墊枕端頭位置線。②利用吊裝設備起吊墊枕，對中安放，安裝墊枕錨固筋，將墊枕錨固在梁體上。③主桁構架在現場預先拼成整體后分片吊裝至墊枕上，為防止傾倒，用腳手架臨時支撐。④安裝主桁后支點處的錨桿、(后)千斤頂、將桁架片通過精軋螺紋鋼與箱梁預埋預應力筋連接、固定。五、起吊、就位主桁前橫梁于主桁主梁上并固定。

(2)底籃系統和模板結構拼裝；①外側模拼裝，外側模在澆筑結束0#塊后不拆除，主桁拼裝好后在外側模中穿入外滑梁并前(前橫梁上)、后(梁體翼板上)固定，解除外側模拉桿，將外側模落在滑梁上，整體拉動外側模就位。②底籃系統的拼裝，在0#塊下面的場地將底籃前、后橫梁、縱梁拼裝好，然后用4個手拉葫蘆整體起吊底籃系統，起吊到位以后安裝前、后橫梁吊桿與主桁連接。③內模板拼裝，內模頂模板的就位方法與外模相同，腹板內模于現場拼裝。

5 預壓

掛籃在0#塊上拼裝完畢以后，必須在第一次使用前對掛籃進行試壓。按照主梁節段最大荷載及施工荷載總和的1.2倍進行預壓，梁段最大荷載是11#塊170.466t。加載最大重量為：170.466×1.2=204.56t。待整個預壓、卸載過程全部完成后，將觀測結果繪制成圖表，進行成果分析，成果分析的主要目的是以便檢驗掛籃的剛度、強度和穩定性；消除非彈性變形，確定荷載與變形關系線；確定正式進行掛籃澆筑時的立模標高；將預壓結果呈報給設計、監控、監理單位，以便更有利的保證施工質量。

6 結語

掛籃是目前鐵路大跨度連續梁一種重要的施工形式，貝雷桁架組合式掛籃也再很多地方得到廣泛應用，本文通過對掛籃的設計、材料、拼裝的闡述，對大跨度連續梁采用貝雷桁架式掛籃施工具有一定的施工指導意義。

[2]《鐵路預應力混凝土連續梁(剛構)懸臂澆筑施工技術指南》.TZ324-2010.

作者簡歷:邢健(1979.08-),男,本科學歷,畢業于內蒙古科技大學,土木工程專業,現主要從事橋梁隧道工程施工及管理工作。