鐵路橋梁連續(xù)梁施工中掛籃控制的探究

駱飛

（中鐵十一局集團(tuán)第二工程有限公司 湖北十堰 442013）

引言

在橋梁施工之中，大跨徑橋梁的施工適合范圍最廣，在大部分的地貌之下這種橋梁都可以較好的適應(yīng)。但是，大跨徑橋梁自身對于施工技術(shù)的要求較高，假如施工技術(shù)不合格，會(huì)造成橋梁整體結(jié)構(gòu)的損毀。隨著我國人民群眾生活水平的提高，其對于橋梁安全性的要求也逐漸提高，為了確保大跨徑橋梁的施工質(zhì)量和施工安全，當(dāng)前在施工中常使用連續(xù)梁掛籃技術(shù)來進(jìn)行施工，有效避免了施工質(zhì)量問題和安全風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)。

1 工程概況

某高速鐵路特大橋的主橋跨屬于（90+180+90）m連續(xù)型的梁拱，就目前而言，是世界上極其少見的能以時(shí)速300km/h甚至以上的速度運(yùn)行的高速鐵路中跨度最大的橋梁，當(dāng)然，也是我國鐵路橋梁中跨度最大的。

2 分析主梁線形的實(shí)測結(jié)果

按照各個(gè)階段測量得到的理論標(biāo)高和線形實(shí)測結(jié)果的分析和對比，319橋墩和320橋墩的主梁標(biāo)高變化基本保持一致，且兩塊梁的合龍條件相對也比較好。在施工過程中的各個(gè)階段，梁體的理論標(biāo)高與實(shí)際測量的標(biāo)高基本保持一致，二者之間最大的偏差也控制在15mm之內(nèi)。在連續(xù)梁成型的階段，邊跨的理論標(biāo)高與實(shí)際標(biāo)高之間的差也控制在15mm之內(nèi)，而中跨部分的最大差值也≤12mm，從差值來看，整個(gè)施工還是比較成功的。通過一系列的檢測可以看出，本工程中的連續(xù)梁在成型質(zhì)量方面均不錯(cuò)（見圖1～3）。

圖1 主梁合龍后理論標(biāo)高和實(shí)際標(biāo)高對比曲線

圖2 橋面系荷載施加后理論標(biāo)高和實(shí)際標(biāo)高對比曲線

3 鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)介紹

圖3 連續(xù)梁拱橋梁布置圖

鐵路橋梁施工中使用的連續(xù)梁掛籃技術(shù)是應(yīng)用在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)橋梁中的一種施工技術(shù)，其主要使用分段澆筑和施工方式，這類橋梁在實(shí)際使用中具備結(jié)構(gòu)重量低、在拼接和施工過程中使用的技術(shù)和步驟較為簡單等優(yōu)勢。在施工中，技術(shù)人員會(huì)使用一個(gè)可以進(jìn)行移動(dòng)的掛籃來進(jìn)行施工，其作用相當(dāng)與建筑施工中使用的腳手架，在施工中，技術(shù)人員在箱梁內(nèi)段通過軌道來對掛籃進(jìn)行移動(dòng)，移動(dòng)過程中可以完成橋梁的模板安裝、鋼筋的綁扎以及管道和混凝土的處理。當(dāng)施工中完成一段橋梁箱梁的施工之后，技術(shù)人員就可以拆下掛籃并開始下一段的施工。這種移動(dòng)性較強(qiáng)的掛籃施工方式可以很大程度上提升施工效率。在實(shí)際施工中，使用的掛籃包括桁架式、三角式、菱形和斜拉式等幾種形式，在不同項(xiàng)目中使用不同的掛籃可以提升施工質(zhì)量和效率，其中，菱形掛籃在工程中使用頻率較高。

4 連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)

該橋梁工程在進(jìn)行連續(xù)梁掛籃施工時(shí)，應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性，嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求，計(jì)算出準(zhǔn)確的承重力，并進(jìn)行優(yōu)化配置。在施工過程中嚴(yán)格把控好不同施工環(huán)節(jié)，從而更好地提升工程建設(shè)質(zhì)量。

4.1 掛籃型號(hào)選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

確定掛籃型號(hào)是連續(xù)梁掛籃施工的首個(gè)控制要點(diǎn)，施工人員應(yīng)明確掛籃作用，選擇恰當(dāng)?shù)男吞?hào)，當(dāng)前掛籃分為三角形、菱形等，進(jìn)行連續(xù)梁施工時(shí)，掛籃主要作用在于轉(zhuǎn)移工程荷載時(shí)充當(dāng)梁體承重物或者支撐物，因此，確定掛籃型號(hào)之前需計(jì)算好橋梁荷載，保證掛籃選擇的科學(xué)性。正式施工時(shí)，合理分析工程周圍不穩(wěn)定因素，明確掛籃類型和位置。如施工人員在選擇掛籃類型時(shí)，可依據(jù)連續(xù)梁施工需求，轉(zhuǎn)變?yōu)樽藻^三角形平衡式掛籃，提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，完善其功能，同時(shí)，此種掛籃的節(jié)點(diǎn)偏少，可有效簡化施工程序，適用于橋梁施工過程。設(shè)計(jì)掛籃結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)特別注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：①規(guī)劃掛籃系統(tǒng)，其通常分為多個(gè)部分，即模板、吊帶、承重桁架、行走系統(tǒng)；②分析掛籃系統(tǒng)中承重桁架結(jié)構(gòu)，以實(shí)際需求為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)針對性掛籃。掛籃的通用性較強(qiáng)，可用于不同工程施工中，技術(shù)人員設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)計(jì)算、判斷承重結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)承重框架的模塊結(jié)構(gòu)，以最大承載力參數(shù)為原則設(shè)計(jì)承載力，可使用縱橫相交施工模式，按照橫縱方向用5片貝雷架防護(hù)，用4個(gè)鋼桁架、鋼梁結(jié)合形成掛籃承重系統(tǒng)；然后，設(shè)計(jì)后錨系統(tǒng)時(shí)，施工人員應(yīng)使用錨桿將其穿過預(yù)留孔，檢查預(yù)留孔、掛籃錨點(diǎn)連接情況，控制好預(yù)留孔直徑大小；③設(shè)計(jì)底籃、吊帶系統(tǒng)時(shí)，可使用工字形焊接橫梁，連接使用36號(hào)工字鋼，根據(jù)施工項(xiàng)目預(yù)留直徑大小來確定吊孔，確保兩者之間能夠無縫結(jié)合，使用精軋螺紋鋼固定。

表1 連續(xù)梁掛籃結(jié)構(gòu)組成

4.2 掛籃制作

制作掛籃時(shí)，施工人員應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，確保結(jié)構(gòu)部件的質(zhì)量，高度重視部件材質(zhì)、制作精度、幾何尺寸。如果需要改動(dòng)結(jié)構(gòu)部件，應(yīng)先提前向有關(guān)管理、設(shè)計(jì)部門進(jìn)行申請，部門指派專人深入研究更改位置，按照相應(yīng)程序確定更改的科學(xué)性。完成掛籃制作后，應(yīng)進(jìn)行預(yù)安裝操作，全面仔細(xì)檢查掛籃質(zhì)量，開展構(gòu)件質(zhì)量試驗(yàn)，保證掛籃構(gòu)件與設(shè)計(jì)要求相符合，再將掛籃送到施工現(xiàn)場拼接，安裝主構(gòu)件時(shí)，施工人員應(yīng)控制好吊裝過程，采取分片的方式，放在安裝支座前后位置，為防止歪斜現(xiàn)象，可使用腳手架支撐住支座，再安裝主構(gòu)架間的連接，用長螺桿、扁擔(dān)梁固定好主構(gòu)架的后端位置，于梁段支座位置處使用下弦桿固定好，安裝后吊帶，放置在梁底板預(yù)留孔位置，放好墊塊、千斤頂，把吊帶穿入底板位置，連接吊帶、底模架，安裝好外側(cè)模板，完成掛籃的制作、安裝過程。

4.3 預(yù)應(yīng)力混凝土澆筑

混凝土澆筑質(zhì)量直接影響著橋梁工程掛籃施工的順利進(jìn)行，在實(shí)際施工中應(yīng)控制好混凝土質(zhì)量。因此，在掛籃施工中混凝土澆筑施工也是技術(shù)難點(diǎn)之一，在澆筑過程中，技術(shù)人員需要通過澆筑環(huán)節(jié)和澆筑原料兩個(gè)方面對澆筑過程進(jìn)行控制。在施工開始之前，施工人員首先需要對施工混凝土進(jìn)行配比和攪拌，保證其性狀等可以滿足施工需求。

配制：①預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)優(yōu)先采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，不宜使用礦渣硅酸鹽水泥，不得使用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥。粗骨料應(yīng)采用碎石，其粒徑宜為5～25mm。②混凝土中的水泥用量不宜大于550kg/m3。③混凝土中嚴(yán)禁使用含氯化物的外加劑及引氣劑或引氣型減水劑。④從各種材料引入混凝土中的氯離子總含量（折合氯化物含量）不宜超過水泥用量的0.06%。超過0.06%時(shí)，宜采取摻加阻銹劑、增加保護(hù)層厚度、提高混凝土密實(shí)度等防銹措施。

澆筑：①澆筑混凝土?xí)r，對預(yù)應(yīng)力筋錨固區(qū)及鋼筋密集部位，應(yīng)加強(qiáng)振搗。②對先張構(gòu)件應(yīng)避免振動(dòng)器碰撞預(yù)應(yīng)力筋，對后張構(gòu)件應(yīng)避免振動(dòng)器碰撞預(yù)應(yīng)力筋的管道。

5 掛籃操作流程技術(shù)

5.1 掛籃的走行

在前階段的預(yù)應(yīng)力施工完成之后就要進(jìn)行掛籃行走處理。在施工作業(yè)之前要對各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢查，分析懸吊系統(tǒng)以及走形系統(tǒng)，及時(shí)處理其存在的問題，保障安全性，通過專業(yè)對其進(jìn)行負(fù)責(zé)處理。

5.2 張拉及合龍

預(yù)應(yīng)力混凝土在進(jìn)行連續(xù)梁懸臂澆筑施工作業(yè)中，要基于頂板、腹板以及預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序開展作業(yè)，保障其呈現(xiàn)上下、左右的對稱性張拉，如果在施工設(shè)計(jì)過程中對于有特殊要求的設(shè)計(jì)，要基于規(guī)定開展。

5.3 線性控制

在對掛籃進(jìn)行懸掛之前，技術(shù)人員需要對橋梁的線性進(jìn)行控制，提前做好檢查工作可以保證工程的正常進(jìn)行。在掛籃施工的過程中，橋梁線性會(huì)影響掛籃的受力，技術(shù)人員可以根據(jù)之前的測量數(shù)據(jù)來對施工中掛籃的應(yīng)變力進(jìn)行判斷，合理優(yōu)化施工不同階段中的施工方法。同時(shí)，為了保證工程的正常進(jìn)行，技術(shù)人員需要加強(qiáng)對施工掛籃高程和中線的控制力度，并檢查橋梁結(jié)構(gòu)件之間的鏈接質(zhì)量，這是提升施工效率的關(guān)鍵性要求之一。通過加強(qiáng)線性控制，技術(shù)人員可以提升施工效率，減少施工中的控制和測量誤差，確保橋梁和工程設(shè)計(jì)相符合，并在存在施工錯(cuò)誤時(shí)可以及時(shí)進(jìn)行修正，保證工程的正常進(jìn)行。

5.4 掛籃拆除

在施工結(jié)束之后就要拆除掛籃，這是一個(gè)重要的施工環(huán)節(jié)。在施工過程中要基于特定的順序施工作業(yè)，在施工中要通過塔吊以及起重機(jī)在橋面上安裝底模架以及外側(cè)模，通過分片的方式拆除鋼枕。

6 結(jié)束語

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(yùn)營情況，掛籃技術(shù)因?yàn)椴僮鞅憬荩┕こ杀鞠鄬^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(gè)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(xiǎn)，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(fèi)用，獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。