高速鐵路大跨度橋梁掛籃施工技術研究

姚金旺

摘??要：我國高速鐵路大跨度橋梁工程施工經常運用掛籃施工技術，此項技術使用的設備類型簡便，并且施工過程的操作性較強，不僅能降低項目施工對人力的要求，還能縮減施工難度，靈活應用掛籃施工技術，施工單位還可節省人力、物力以及財力成本，可以盡可能滿足大跨度橋梁施工的質量要求，也能為施工單位帶來更多的經濟效益。由此可見，掛籃施工技術在大跨度橋梁施工中具有極大的優勢。針對此，圍繞工程案例，簡要分析了高速鐵路大跨度橋梁掛籃施工技術，以期為后續施工奠定良好的基礎。

關鍵詞：高速鐵路??大跨度橋梁??掛籃施工技術??工程研究

中圖分類號：TU74

Research?on?Cradle?Construction?Technology?for?the?Large-Span?Bridges?of?High-Speed?Railways

YAO?Jinwang

（Beijing?Tiecheng?Construction?Supervision?Co.，?Ltd.，?Beijing，?100000?China）

Abstract：?The?construction?of?the?large-span?bridge?projects?of?high-speed?railways?often?uses?cradle?construction?technology?in?China.?The?types?of?equipment?used?in?this?technology?are?simple?and?have?strong?operability?in?the?construction?process，?which?can?not?only?reduce?the?manpower?requirements?of?project?construction，?but?also?reduce?construction?difficulty.?The?flexible?application?of?cradle?construction?technology?can?save?the?labor，?material?and?financial?costs?of?construction?units，?meet?the?quality?requirements?of?large-span?bridge?construction?as?much?as?possible，?and?also?bring?more?economic?benefits?to?construction?units.?It?can?be?seen?that?cradle?construction?technology?has?great?advantages?in?the?construction?of?large-span?bridges.?In?response?to?this，?this?paper?conducts?a?brief?analysis?of?cradle?construction?technology?for?the?large-span?bridges?of?high-speed?railways?based?on?engineering?cases，?in?order?to?lay?a?good?foundation?for?subsequent?construction.

Key?Words：?High-speed?railway;?Large-span?bridge;?Cradle?construction?technology;?Engineering?research

1??工程概況

1.1??項目情況

該項目采用的是預應力混凝土連續梁，其規格為48?m+2?m?80?m+48?m。該梁體是單箱單室變截面箱梁，其頂部寬度12.5?m，橋梁總寬約13?m。經現場勘查，該橋梁的底板、頂板部分向內側加厚，并基于直線性變化。全聯在端支點和中支點設有5道橫隔板，在中支點截面中心線位置，梁高接近6.7?m，跨中8?m，直線段和邊跨13.4?m，直線段截面中心線位置的梁高約3.9?m。梁體使用的是C50混凝土，進行懸灌施工。此外，全梁共有3個0#塊段，其長度12.3?m，懸臂澆筑段的長度是2.7?m?2?m+3.1?m+7?m?3.5?m。

1.2??工程特點

該工程處于梁場首架通道上，是項目工期的核心工程；該工程建設規模大，施工工期緊張，各部門的工作任務相對繁重，并且需要做好各部門與工種施工的協調，還要嚴格管控施工質量，確保工程施工的安全性；該工程的墩身較高，連續梁跨度大，存在很多安全和質量風險；該工程對生態環境的保護以及水土保持等有著極高的要求，所以施工過程中需要科學處理施工對環境的影響。針對施工產生的建筑垃圾以及人員的生活垃圾，需要妥善處理，以免進入地下、河流而影響水資源和生態環境。

2?大跨度橋梁掛籃施工工藝

2.1??施工工藝

該項目施工工藝如圖1所示。工程0#塊和直線段外模使用的是鋼模板，其底模和內模使用的是竹膠板，至于懸臂節段主要使用鋼模進行作業。為保證施工質量，施工單位還設置拉桿進行固定[1]。項目使用的鋼筋材料主要是加工廠制作的半成品，將其運輸到現場并綁扎成形。至于梁體混凝土，則是進行分階段澆筑。

2.2??施工準備及規范要求

該工程施工前，施工單位需要對參建人員進行健康及精神狀態檢查，不斷優化人員質量。施工前還要由技術人員為施工人員進行技術交底，確保施工人員全面了解并掌握掛籃施工技術的要點與注意事項，再明確安裝與施工規范，也能保證施工人員嚴格按照施工要求進行作業。因掛籃施工需要借助電力為設備提供動力，并且施工人員在臨時生活區域也需要使用電力，所以施工現場要做好電力使用管控工作，配備消防設備，以防出現漏電、火災等事故。施工單位還要做好現場人員的用電規范教育，幫助人員形成良好的安全意識，也能提高他們的安全施工水平，項目施工的質量與安全性都可得到保障[2]。

3?大跨度橋梁掛籃施工要點

3.1?支撐架安裝

3.1.1??0#塊梁柱式支架安裝

該工程施工中，0#塊使用的是梁柱式支架結構施工，其支架安裝于承臺預埋鋼板上，在墩身兩側對稱布置支架。工程使用的支架支撐立柱為直徑630?mm、厚度8?mm的鋼管；橫橋向兩排，各鋼管間的距離約5.6?m；縱橋向為一排，間距約2.9?m。其柱頂分配梁使用的是橫橋向三拼I45b工字鋼，工字鋼上裝有100?m?100?m的橫橋向方木，其間距為0.25?m。

安裝支架過程中，在承臺操作時需要在混凝土表面預埋鋼板，鋼板尺寸是75?cm?75?cm，厚度約10?mm。每一鋼板都有4根錨固鋼筋，其長度是125?cm。至于鋼管柱和預埋鋼管，是通過焊接進行連接，在鋼管柱間使用槽鋼焊接進行連接。同時，施工人員還需安裝分配梁、做好臨邊防護。

3.1.2?邊墩直線段支架安裝

邊墩直線架使用的是鋼管支架現澆法進行作業。支架對稱裝設在墩身兩側。該支架立柱使用的鋼管厚度約8?mm，直徑630?mm，橫橋向兩排，間距為5.8?m。縱橋向兩排，第一排支架安裝在承臺預埋鋼板上，和墩邊相距1.55?m；第二排支架則是安裝在條形基礎上，和第一排支架的距離是4?m。

3.2??支架預壓

支架預壓使用的是混凝土預制塊以及鋼筋材料，其預壓重量應是梁體重量的1.2倍，同時不可小于支架承受的最大施工荷載的110%，其可防止支架的非彈性變形。首先，施工人員需要合理布置測點，觀測點通常布設在箱梁兩側的翼板邊緣以及底板中間部位，該工程每一斷面設有5個測點。在縱向0#塊兩側的支架位置分別設置2個斷面，直線段設有2個斷面。完成測點布設后可對不同點的高程進行實時測量與記錄[3]。同時，施工人員還應在對應的管樁基礎周邊設置測點，以便觀測現場的沉降、變形等情況。

3.3??支座安裝

在進行支座的安裝之前，施工人員需要對預設的錨栓孔和高度進行核實。徹底清除預設錨栓孔中的雜質，并合理安裝灌漿所需的模板。同時，還要用水濕潤支撐墊石的表面，并徹底清除預設錨栓孔中的積水。灌漿所需的模板應采用預制鋼模，并在其底部鋪設4?mm厚的橡膠防漏條，然后利用膨脹螺絲將其穩固地固定在支撐墊石的頂部。

在灌漿過程中，施工人員采取的是重力灌漿技術。在開始灌漿操作之前，需要對漿體的體積進行準確的預估，并確保所需的材料充足。關于灌漿口的高度，必須確保灌漿的密實性，實際的體積數量與預測值之間的偏差應盡量小，同時也要防止在灌漿過程的中段出現漿液不足的情況[4]。

3.4??掛籃施工

該工程使用的是菱形掛籃。在掛籃拼裝環節，在其出廠前需要進行試拼檢查和驗收，拼裝過程中需要結合構件編號和安裝圖紙進行。

在項目建設時，施工人員需要完成預應力筋拉伸作業，還要對箱梁的底部和上部進行平整處理，同時放置鋼枕。對于預應力筋的豎直部分，應該從0#段的中心開始，逐步向兩側布置軌道，然后測量軌道的中心距離，確定沒有任何問題后可以使用螺絲將軌道固定。此外，施工人員需要進行前后支座的設置和菱形桁架的吊裝[5]。因為受到起重能力的約束，桁架需要分為兩片進行安裝，首先吊裝一片并做好臨時支撐，再吊裝另一片，最終將兩片連接到一起。使用精軋螺紋鋼筋和扁擔梁把桁架的尾部牢牢固定在軌道底部的鋼枕和梁表面，再進行前上橫梁和前后吊筋的吊裝。在進行防護吊架、底模架和底模的安裝之前，需要先把外側模的走行梁放進0#段的外模框架中，在此基礎上，再進一步安裝上前后的吊架和吊筋。同時，施工人員需要吊起外側模，利用5?t的倒鏈將其移到1#塊的位置。最后，把內模架的走行梁放進0#段的內模架中，同時也要把前后的吊架和吊筋都安裝上，最終才能進行內模的安裝。

在使用掛籃之前，需要進行移動和靜態負載試驗。掛籃的預壓負載是1.2倍梁段的最大建筑負載。在橫向測點位置，施工人員安排了0#塊支架，并在垂直方向上的每個掛籃的前部和后部都設有一個監測斷面。在加載過程中，保證兩個掛籃的對稱性和平衡性，并根據其最大建筑負載來進行加載。在每級加載完成1?h以后，施工人員需對懸掛籃的變形情況進行檢查。在全部加載完成后，施工人員須在1?h內再次檢查其變形情況，然后持續進行4?h的預壓操作。只有在兩次檢查的變形數據間的偏差低于2?mm，才能終止監測工作。

在掛籃前移的過程中，首先要完成的步驟是將接長掛籃軌道并進行錨固處理，還要取下底模的后吊帶以及內外模的前后錨桿。同時，需要確保模板與混凝土分離，內模和內模架應位于降低的內滑梁上，而外模板則應位于底模的行駛縱梁上。最后，需要移除主框架的后錨桿，以便后支座能夠承受壓力。然后解除底模的前吊帶，使得底模能夠離開梁體大約100?mm，并進行行駛前的安全檢查[6]。檢查的關鍵部位包括掛籃兩條軌跡的水平性以及是否與橋梁的中心線保持一致，還要檢查軌道的穩定性和支撐狀態，以及掛籃前后支座上是否有施工人員進行作業。通常每個主桁架均使用一個10?t的倒鏈條來驅動，可以促使掛籃的底模、側模以及內模一起向前移動。

另外，合龍段施工。合龍段采用的是吊架法施工，以邊跨合龍段施工為例，施工期間需要使用掛籃模板，在已澆成的10#段和直線段底板等處預留孔洞，再借助預應力粗鋼筋、底模架橫等構建合龍段施工吊架。在設平衡重前，施工人員需要測量梁段中心及高程，如果其偏差超過15?mm，需要及時報給設計、監理單位，在得到批準后采取糾正措施。設置平衡重時，主要利用平衡法澆注，不論是在T溝梁段兩端還是邊跨直線段，都要使用水箱作為平衡重。澆注混凝土時，單位還要派遣專人嚴格按照澆注速度放空水箱。最后，掛籃拆解。在對掛籃拆卸過程中，需要按照首先移除橋面的底層結構，再移除前面上部構件的步驟來操作[7]。在移除橋面底層結構的同時，也要對橋面的頂層結構進行暫時固定，這樣做可以避免結構的不穩定。如果受到實際環境的限制，掛籃應先從最后懸灌施工節段退至拆卸位置，后退前還要先移除掛籃的側邊和底邊的配套結構，以便最大限度地降低掛籃移動時對底邊結構產生的負擔，也能確保掛籃移動的安全。

4??結語

總而言之，掛籃施工技術可以提高大跨度橋梁施工的質量與效果，但具體施工中，施工單位應合理進行施工準備，再嚴格按照工程標準進行施工，其不僅能提高工程施工的質量與效率，施工單位的綜合效益也能得到保障。

參考文獻

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