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浅谈铁路桥梁连续梁挂篮的施工技术难点郭伟利

发表时间：2021/7/12 来源：《基层建设》2021年第12期作者：郭伟利

[导读] 连续梁挂篮施工是铁路桥梁工程施工中的重点环节，选取适宜的技术工艺、合理规划作业方案

        中化学城市投资有限公司榆神公用管廊项目部
        摘要：连续梁挂篮施工是铁路桥梁工程施工中的重点环节，选取适宜的技术工艺、合理规划作业方案，对工程质量与施工进度具有关键影响。本文以铁路桥梁连续梁挂篮的施工技术为探讨主题，从拼装挂篮主桁结构、挂篮试验、主桁拼装及对立实验、挂篮走行等方面分析技术难点，阐述中跨合龙、挂篮走行以及箱梁阶段施工的质量控制要点。
        关键词：铁路桥梁；连续梁挂篮；施工技术

        引言：
        社会经济的飞速发展为交通运输事业创造了更多的发展契机，铁路桥梁工程项目的施工规模逐渐扩大，建设数量显著增多，各专业项目的施工工作面临着更高的质量要求。优化连续梁挂篮施工技术的应用，还需了解其适用情况与技术特点，立足于桥梁工程的实际情况与质量要求，规范挂篮施工的整个作业流程，保障铁路桥梁连续梁施工质量。
        1连续梁挂篮施工概述
        混凝土连续梁挂篮施工主要包括三角形、菱形等形式，其中，菱形挂篮在大部分路桥工程中的应用更为广泛，具有自重轻、利用率高的特点。近年来，挂篮施工技术的应用与发展愈发成熟，且供应混凝土的能力显著提高，在既定承载力范围内，桥梁的稳定性与安全性得到有力保障。在连续梁施工中，对挂篮悬臂浇筑作业形式的应用更为常见，繁复的施工流程对技术操作精度具有较高要求。尤其是在灌注施工中，需重点把握灌注速度，确保混凝土得以及时供应，保证整个施工过程的持续性。在此基础上，严格参照设计要求与规划方案，确保连续梁挂篮整体作业的准确性与安全性（如图1）

        图1：连续梁挂篮节段对称施工
        2铁路桥梁连续梁挂篮施工技术难点
        2.1拼装挂篮主桁结构
        在铁路桥梁连续梁施工中，挂篮拼装主要经过以下几部分作业流程：首先是安装并锚固轨道、安装主桁片，并锚固后锚杆，然后安装主桁前后部分的横梁桁片，并安装主桁上、下平联，接下来安装底平台，并分别安装外模系统与内模系统，最后安装悬吊工作平台即可。在实际施工中，应重点处理箱梁顶板面轨道，利用砂浆找平，并对控制线予以精确测量，再弹出控制线。在挂篮行走过程中，需借助于全站仪对于予以精准控制，以保证轴线位置的合理性。在现场适配吊装系统的运行作用下，将轨道起吊，然后将其稳定连接于锚固梁，要切实提高轨道锚固筋的设置质量，需结合现场作业条件采用适宜的连接方式，将竖向预应力筋与锚梁有效连接，使之现场一个稳定的整体。在此阶段内，应重视对锚固力的严格控制，一般情况下，锚筋的荷载能力在250～300 kN左右。在轨顶处设置前支点滑船，依托于支撑垫块结构，将其置于后结点处。
        主桁拼装作业完成后，需保持其形成棱形结构，利用汽车吊的辅助作用，安装主桁片，并做好临时固定措施的增设作业，这样的操作方式有利于强化各桁片间的稳定性。然后是安装后锚杆、分配梁等关键结构的施工工作，其均需在主桁架的后结点处予以妥善设置。利用锚固筋的连接形式，可以使之稳定连接到分配梁上，达到理想的稳定效果。借助于吊装方式将后横梁桁片转移到施工现场，其安装方法与前横梁桁片的安装作业基本相同。安装上下平联杆件，需着重关注其规范性的操作流程，遵循先下后上的作业步骤。吊杆、吊带等装置的设置是十分重要的。通过观察实际施工中吊带与横梁桁片间的连接区域可以发现，其普遍会形成销接区域，因此需将限位钢管安装在此处[2]。
        2.2挂篮试验
        完成箱梁各段顶面的挂篮拼装工作后，应采用适宜的技术措施将挂篮固定于适宜位置，然后对其试压，在这一阶段内，需对最大荷载情况下挂篮可能出现的承载情况予以综合考虑。试验挂篮的承载性能，普遍可以采用分级加载的测试方式，即在荷载等级状态不同的情况下，对挂篮的挠度予以准确分析，并以此为基础对获取的数据予以整理，绘制成荷载－挠度曲线。通过分析图形显示出的数据信息与变化情况，掌握不同工况下挂篮表现出的挠度水平。挂篮实验能够为铁路桥梁的悬臂施工提供科学有效的指导依据，为合理化实行线形控制提供数据保障。
        2.3主桁拼装及对拉实验
        在铁路桥梁连续梁挂篮施工中，很容易出现非弹性变形现象，其中主桁架也时常出现弹性变形，因而在完成拼装主桁架的施工内容后，需对其进行对拉试验，便于工作人员分析主桁架性能，明确其弹性变形系数。在加载环节内，对拉加载两主桁架的技术方式是较为可行的，拼装完主桁架后，需预先完成螺帽、精轧螺纹钢的设置作业，在两者的支持作用下稳固连接后锚与前支点，然后将钢板增设于两后锚间。要确保加载作业的有序性，离不开对千斤顶的使用，除此以外，还需要借助于百分表对具体的变形值予以测量。保持持续加载，直到其达到最大加载值即可，这一过程中超张程度可以达到20%[3]。
        2.4挂篮走行工艺试验
        组装挂篮作业结束后，可以开展走行工艺试验，主要目的是对其实际使用情况进行分析，这一试验内容主要包括以下工艺流程：（1）将主桁架的后支座位置进行适当调整，合理把控其与相邻端面间的间隔距离。（2）对加载重量的有效控制，其大小应与两片桁架上保持统一。（3）在试验工作中应遵守分次加载的基本原则，在满足施工安全规范要求的基础上，不得超载，或出现吊高现象。
        2.5挂篮试压的加载
        在道路桥梁各梁段的混凝土施工中，其具体的体积大小需结合主桥悬臂浇筑的实际施工需求，在此基础上，对加载级别不同状态下的配重情况予以准确计算。在试压作业阶段，应对具体的加载顺序予以合理规划，一般情况下，应与浇筑混凝土的施工顺序相一致。在持续加载后，最终配重满足超载20%的试验要求，然后再对挂篮杆件的受力情况予以判断，这是确保试压加载试验符合实际情况的基本条件。袋装砂是配重加载采用的常见材料，对于一般的路桥连续梁挂篮施工来说，可以优先考虑采用同步对称加载的操作形式。作为加载作业中的重要材料，应按实际称量方式计量袋装砂重量。
        3 铁路桥梁连续梁挂篮的施工控制要点
        3.1中跨合龙质量控制
        在中跨合龙段的浇筑施工过程中，需采取有效的控制措施避免箱梁两悬臂端出现形变、错动等现象，这是确保新老混凝土得以稳定结合的关键所在。一般情况下，在混凝土完成浇筑后，由初凝到设计强度80%的整个变化期间内，外部因素会对梁体整体凝固时间带来一定影响，如日光照射不均匀、外部环境温度反复变化等。施工人员应对合龙状态下的荷载情况、强度性能以及其他参数指标予以严格检查，评估判断其是否满足设计要求。在临时预应力控制方面，降温阶段劲性骨架中不得有拉应力出现、在升温时段，骨架不能在过大的压力作用下出现失稳现象。要计算具体的张拉力，应以合龙期间内温度大体变化范围为基准。
        3.2挂篮走行控制
        为了确保挂篮走行的稳定性，应将一个平行对称的辅助线设置在箱梁顶部位置上，以其真实的宽度大小为基准，作为挂篮走行系统的中距。这样在挂篮走行的过程中，轨道能够与这一平行对称的辅助线保持对齐。对于轨道中心线与桥轴线延长点，应借助于全站仪予以精准把控。当挂篮走行到指定位置处时，应及时核查篮底标高。除此以外，在浇筑混凝土的施工阶段内，也应对篮底标髙的变化情况予以反复检査，若存在大于5 mm的误差，则应在第一时间内对其予以及时调整。
        3.3箱梁节段施工的质量控制
        控制浇筑长度是箱梁施工阶段内的重点内容，通常情况下，主要是针对箱梁端部的基础上，在每次浇筑时分别于上下轴线上设置桩号，以明显的标注信息对施工人员起到有效的提醒。在完成阶段性的施工任务后，还需借助于全站仪设备复测各个梁段，确保已经完成施工的部分符合工程建设的质量要求。精度控制需设定在5 mm范围内，最大程度上防止出现测量误差或质量问题。
        在连续梁挂篮的悬浇施工中，一项重要工作内容为线形控制，其涉及到中线控制、断面尺寸控制以及挠度控制。在经济条件允许的情况下，施工单位应组建专门的控制小组，统计分析各方面的具体观测数据，以设计方案中的理论计算值为基准，进行比较与核验，在此基础上将控制数据不断优化调整，确保梁体线形符合桥梁工程施工的标准要求。
        结束语：
        近年来，连续梁挂篮施工技术在路桥工程施工中的应用愈发成熟，施工流程也趋近于标准化。要切实提升铁路桥梁连续梁挂篮的整体施工质量，还需重视对技术工艺作业规范的严格把控，将现场监督管理的职能作用充分发挥出来。尤其是针对挂篮的拼装试压、走行控制以及合龙段浇筑等重要施工阶段，应采取精细化管理方式予以严格监管，整理计算试验数据，确保连续梁施工工作得以顺利完成。
        参考文献：
        [1]郑晓荣.铁路桥梁连续梁挂篮施工控制要点分析[J].建筑技术开发，2020，47（22）：135-137.
        [2]王树中.大跨度连续梁挂篮施工技术要点分析[J].四川水泥，2020（11）：192-193.
        [3]邓泽祥.桥梁连续梁挂篮施工技术研究[J].江西建材，2020（10）：187-188.