鐵路連續梁掛籃施工技術的難點

原琦

中鐵十一局集團第三工程有限公司 湖北 十堰 442000

1 鐵路連續梁掛籃施工技術的難點

①連續梁掛籃的選型與架構設計。對于鐵路連續梁掛籃施工技術來講，首先要考慮的問題是選擇連續梁掛籃的型號。在建設施工過程中首先要選擇掛籃的型號，而掛籃的型號要與現場施工的實際需求相符合，并且還要確保所選的掛籃型號與橋梁梁體的承重能力相一致。連續梁掛籃的種類是非常豐富的，而不同種類的掛籃具備的優勢和特點是不一樣的。例如，三角掛籃最大的特點就是穩定性好、節點少、扭曲率小以及施工簡便，三角掛籃在連續梁掛籃中的特性還是比較突出的，所以在橋梁建設施工過程中被廣泛使用。我們負責修建的省新雙線特大橋，設計有8聯連續梁，均采用的三角掛籃。除此之外，對于橋梁連續梁掛籃施工技術來說，掛籃架構設計也是一個較難突破的技術難點。掛籃的架構設計對于掛籃的功能發揮有著直接的關系和影響，所以，在掛籃架構的設計階段，一定要對掛籃的架構進行充分的分析和研究。例如，在掛籃架構設計時，設計人員應該對掛籃的構成系統有清楚的認知，也就是承重桁架系統、模板系統、吊帶系統等，針對這些掛籃的構成系統，其中承重桁架系統是最為重要的設計要點。相關的設計人員可以通過對橋梁的整個承重架構進行有效的核算，依據整個工程承重的最大限值作為掛籃承重桁架系統的參考標準數據，從而以縱橫相交的模式對桁架的承重能力進行合理設計。②連續梁掛籃的制作與質量把控。連續梁掛籃施工技術的另一個難點就是掛籃的制作和制作質量的有效把控。掛籃的質量將直接影響整個連續梁的施工質量，所以，在掛籃的制作階段，首先必須選取合格的材質，制作必須選取有資質的單位進行加工制作，加工完成后對相應的切割部位或焊接部位進行檢測，確保掛籃質量滿足要求。而設計人員要實現對掛籃承載力的把控，首先要根據三角桁架、底模前后的橫梁大小、架構設計以及材料的選擇等多方面進行慎重地把控和探究，這些因素都可以直接影響掛籃的架構和運用質量。此外，對于掛籃的表層也要進行一定的處理，保證掛籃表層的光滑度，做到這一點需要制作人員對掛籃的表層進行精細化的打磨加工[1]。

2 鐵路連續梁掛籃施工技術的把控要點

2.1 開展交底培訓

連續梁澆筑施工前，應對參與施工的各類人員進行培訓，了解和掌握梁的結構特點、施工方法以及程序、質量標準和操作要求、高處作業特點和安全注意事項?，F場技術交底由工程技術人員按分部或分項進行。采用事前講解和現場指導相結合的方式進行。內容應包括本工程名稱負責施工范圍、梁體結構、預埋件尺寸和位置、鋼管尺寸及施工要求、放樣樁控制中心線及水準測量數據、施工工藝及構件工程施工質量標準及操作工藝要求、施工安全技術操作注意事項等。

2.2 對高程的把控

連續梁掛籃的施工過程中，還有一項比較關鍵的施工操作，那就是對于高程的有效把控。想要實現對于高程的把控，那么在施工階段，測量人員則需要布置高程控制點，并將已經完成的高程控制網與高程控制點一起進行布置。對于布置高程控制點參數時建議至少配備2個，只有這樣監控的數據信息才可以作為參考標準，然后依據現場的實際操作情況，再合理布置其他的控制點。

2.3 連續梁掛籃移動的把控要點

鐵路連續梁掛籃的施工技術的要點把控，首先是連續梁掛籃移動的把控要點，要知道掛籃在運轉的過程中，必須保證掛籃移動的平穩順暢，確保掛籃的每個卡位構件的位置都精準明確，只有這樣才能夠確保掛籃和箱梁的接觸部位連接的牢固性。在掛籃的移動過程中，對于施工操作的天氣狀況也要加以重視，如果遇到十分惡劣的天氣，為了確保施工安全一定要暫停施工，等到天氣恢復正常才可以繼續施工[2]。

2.4 應力張拉質量的把控

2.4.1 預應力孔道定位。預應力孔道成孔方法有預埋金屬、塑料波紋管成孔及抽拔棒成孔，無論采取何種成孔方式，都需要控制孔道位置線形?？椎牢恢靡话悴捎枚ㄎ痪W定位，定位網必須在定位網胎卡具上面加工，胎卡具必須經過驗收后才能使用。在鋼筋骨架綁扎過程中，要將定位網按設計要求的位置進行綁扎安裝，定位網綁扎安裝必須牢固，在安裝波紋管或者抽拔棒時不得出現變形。預應力孔道必須線形必須順直，位置偏差不得超出規范要求（鐵路要求±4mm）。否則會增大孔道摩阻系數，使一部分預應力損失在孔道摩阻上。如果按定位網設計位置安裝后，波紋管或抽拔棒仍出現部分彎曲，則可以在彎曲地方增加定位網。

2.4.2 張拉操作。目前鋼絞線的質量已經有了可靠的穩定性，千斤頂、油表又經配套校驗，張拉工作只要按規程操作，伸長測量統一讀數準確，一般都可以滿足規范要求，控制理論計算伸長值±6%以內。但在張拉時還要注意以下幾個方面。①伸長量普遍偏低或偏高不主要，重要的是伸長值不應過于離散。②提高張拉質量的有效方法是選有經驗的施工人員在現場張拉時逐根調整，盡量使伸長量不離散向中心靠攏，尤其是伸長量偏小的束。③對于長束必須采用千斤頂整束張拉，若使用小千斤頂逐根張拉在后幾根鋼絞線張拉時，由于已受力的鋼絞線對于正在張拉的鋼絞線形成纏繞，擠壓其摩阻值極大。④對于長度小于10m的張拉時常發生伸長量超過理論計算伸長量20%～30% 現象，是因為初應力偏低所致，同樣的初應力對于長束伸長量有些偏差可以忽略對于短束卻不同。⑤張拉量測值時機是在張拉持荷完畢松油回頂之前。此前的各種損失由施工人員考慮（含錨圈口），此時的量測值和張拉力的關系如滿足規范要求，也就達到了設計意圖，張拉回油至錨固結束之間的各種損失是由設計人員考慮的。⑥采用連接器張拉時，連接器下混凝土密實與否是非常重要的，如果不密實的話，錨墊板碎裂塌陷，連接器傾斜，致使下一步工序單根帶擠壓套的鋼絞線掛不上去，或發生折角，這在施工中是不允許的，必須放束，進行處理。

2.5 荷載試驗

2.5.1 荷載試驗目的。掌握連續梁結構的實際工作狀況，判斷橋梁的實際工作狀況是否符合設計要求或處于正常受力狀態。通過橋梁主要部位位移、控制截面應力受力測試，直接了解橋梁結構承載力情況，據以判斷橋梁結構的實際承載能力。檢驗連續梁結構的工作狀況、靜力和動力性能是否滿足設計或使用要求，并予以評價。試驗結果還可為今后橋梁維護及評估提供原始數據。

2.5.2 荷載試驗內容和方法。

2.5.2.1 靜載試驗。橋梁靜載試驗主要是在指定位置對橋梁進行加載，通過測量橋梁結構在靜力試驗荷載作用下的變形和內力，測試橋面的撓度、橋梁控制截面的應力增量，確定橋梁結構的實際工作狀態與設計期望值是否相符，檢驗橋梁結構實際性能，如結構的強度、剛度等。其試驗測試內容為：

連續梁結構的最大應力、應力分布規律等測試。

測試1/8、1/4、3/8、1/2、3/4、7/8跨等6個斷面的撓度。

測試支座處縱豎向位移和梁端轉角。

試驗按設計試驗荷載在橋梁指定位置加載，應力測試采用粘貼箔式應變計，電阻應變測量系統測量。為保證試驗數據的可靠性，每一加載工況進行三次試驗，取平均值。位移采用高精度水準儀進行測量。

2.5.2.2 動載試驗。動載試驗主要包括自振特性試驗、行車試驗和制動試驗。

自振特性試驗測試橋梁在振動環境下分析橋梁的自振特性（自振頻率、振型及阻尼特性）。試驗采用激振設備激勵橋梁，使橋梁產生振動，再在橋梁的各個特征部位（如1/8跨、1/4跨、3/8跨、1/2跨、3/4跨等）布置傳感器，拾取各點的振動信號進行分析。行車試驗由測量試驗列車以設計或規范要求的試驗速度駛過橋梁時，橋梁各主要特征部位如1/2、1/4、3/4跨中的豎向最大振幅、橫向最大振幅、沖擊系數、動應變和動撓度等。每個車速跑車3—4次。制動試驗由試驗列車以試驗要求行車速駛過橋梁，至跨中位置剎車，測量橋梁各特征部位的豎向振幅、橫向振幅和縱向振幅。試驗共進行3次。制動試驗的測點布置與跑車試驗的測點布置基本相同[3]。

2.6 注意連續梁掛籃預壓試驗

對于連續梁掛籃的試驗其實就是為了進一步地保障掛籃，符合整個橋梁施工安全范圍，掛籃的試驗操作也是連續梁掛籃施工技術的一個難點。通過對于掛籃的試驗，可以獲取掛籃承載力和與彈性形變相差不多的一系列數據信息，這些數據信息對于后期的施工操作具有很好的參考作用和引導影響。關于掛籃試驗有幾個要點是需要施工人員注意的，首先，在進行掛籃試驗時一定要在兩邊保持相同的速度開展底部加掛水箱的操作；其次，關于試驗點的選擇一定要選擇多個受力點，這樣才能夠保證試驗的準確性和科學性，通過鋼絲滑輪器具來進行荷載的分配，最值得關注的重點是，一定要保證載荷狀態在130%以上；再次，掛籃的試驗重點一定要循序漸進地進行，例如從最大階段的30%，然后慢慢地增加到100%甚至是更高。值得關注的是，每次增長重點一定要有時間間隔；最后，在計算掛籃變形操作之前一定要做好基礎準備工作，例如檢查桿件連接的完整性，并將位移相關數據信息進行有效記錄。

2.7 對線形的把控

大跨度橋梁的工程建設項目施工中最核心的技術就是橋梁線性的把控，線性把控可以有效地對整個橋梁建設的施工安全提供警示作用，線性的把控也在很大程度上反映了橋梁的整體施工水平和質量，其也是彰顯橋梁整體施工質量的重要依據和根本。預測計算可以預估出整個橋梁施工的所有環節內力、結構變形等情況，所以，現場技術人員應及時獲取由橋體預留孔中的傳感器記載保留下來的重要數據信息。可以利用這些數據信息進行分析比對，經過與前期的預估數據進行比對，獲取的偏差值對于橋梁施工過程有很高的指導判斷價值。

2.8 掛籃拆除的把控

掛籃拆除是連續梁掛籃施工的最后一步，也是比較重要的一步。確認每項參數均達到設計要求和質量標準后，才能進行掛籃拆除，拆除順序為：先拆出箱中的拱頂支架，其次進行側面拆除，然后進行底模拆除，最后進行主桁架拆除。采用逐步拆零取出的方法進行箱內拱頂支架拆除，側模和底模通過整體起吊的方法完成拆模，主桁架通過起重機進行拆除。

2.9 掛籃驗收的把控

掛籃設計應符合強度、剛度、穩定性，進入施工現場的掛籃必須具有產品合格證、出廠試驗檢驗報告、產品使用說明書、結構計算書等資料；掛籃進場前必須對掛籃結構情況、性能進行綜合評價，多部門協同參與驗收，并形成檢查記錄表，對已經達到或接近報廢的掛籃嚴禁進入工地或投入使用，對驗收無問題的掛籃由總工程師批準后方可投入使用。掛籃在拼裝和拆除過程中，同步做好錨固和安全防護，應提供縱向沖孔設備和抗傾覆穩定設施。梁段掛籃在安裝、運行、澆筑混凝土等各種工況下的抗傾覆安全系數不應小于2，掛籃錨固系統和限位系統的結構安全系數不應小于2。

2.10 注意相關應急措施

鐵路連續梁掛籃施工技術當中，發生突發事件是不可避免的，但是關鍵的是看施工人員對于突發事件會做出怎樣的應對反應，以及施工人員會采取哪些應對措施，來有效地減輕突發事件給整個鐵路連續梁掛籃施工進度帶來的不良影響。首先，鐵路橋梁主要服務于鐵路運輸所以會有很多的車輛行駛，這對于鐵路橋梁的施工質量有很高的要求，所以施工企業需要對于施工現場的檢查工作，規避由于檢查工作沒有做到位而引起不必要的事故或者是突發事件。其次，掛籃傾覆也是工程建設項目施工過程中比較多見的事故問題，針對這種情況的出現，施工企業一定要提前做好防護措施，并且做好相關的應急預案。

3 結束語

通過上述的介紹，我們清楚地知道鐵路連續梁掛籃施工技術的重點難點問題所在，而且，在鐵路工程建設項目施工技術不斷提升階段，鐵路連續梁掛籃施工技術彰顯出非常高的參考價值和作用。在未來的鐵路工程建設中，連續梁掛籃施工技術擁有比較廣闊的發展空間，并且在施工過程中越來越廣泛運用。