浅谈高原铁路桥梁连续梁挂篮施工质量控制

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年4卷8期   作者:代长礼 刘超
[导读] 新建川藏铁路拉萨至林芝段是西藏境内第一条高原电气化铁路,
        代长礼  刘超
        中国葛洲坝集团市政工程有限公司  湖北宜昌  443000

        摘  要:新建川藏铁路拉萨至林芝段是西藏境内第一条高原电气化铁路,沿线地质条件复杂多样,线路位于青藏高原南部,属于冈底斯山与念青唐古拉山、喜马拉雅山之间的藏南谷地,雅鲁藏布江中游,海拔2800-3700m。山高谷深,气候极端恶劣,山脉承东西向纵观延展,谷岭相间,地势起伏跌宕。全线跨雅鲁藏布江大桥为15座,我标施工6座跨雅鲁藏布江特大桥,占比40%,跨江采用现浇连续梁,连续梁通过挂篮方式进行施工。本文着重介绍高原铁路桥梁挂篮施工,为后续类似工程提供参考。
        关键词:川藏铁路;连续梁;挂篮施工
        
        前言
        钢筋砼劲性桥梁施工中,比较平坦、有支撑位置的地方、需要搭设的支架高度不高的情况下,一般采用满堂支架施工的,其安全性、经济性和工程质量比较易控制。在跨越深水河道、江面、繁忙交通要道时,因不具备满堂支架施工条件,一般都尽量采用挂篮工艺,本文主要针对高原拉林铁路跨雅鲁藏布江特大桥挂篮的施工控制要点作简要阐述。
        1、挂篮的选择
        连续梁施工过程中,保证所使用的挂篮能够承受足够大的压力是最基本的要求。因此,挂篮的设计必须满足其连续梁最大设计荷载,保证挂篮能够承受足够大的梁段质量。我标在进行挂篮的选择时候,经过对比,结合自身标段情况,选择了三角挂篮。其拥有更加稳定的结构,故很难出现变形问题,在施工过程中使用该种挂篮可更方便地进行连续梁的施工,该挂篮主要组成部分包括主桁架、底模平台、模板系统、悬吊系统、锚固系统及走行系统六大部分组成。
        2、挂篮的制造与安装
        在选择挂篮形式后,根据相关施工参数,选择证件齐全的挂篮加工厂家,严格按照设计图纸加工挂篮主件及辅材。加工完成后要进行出场验收,并出示相关合格证件,挂篮到场后进行现场拼装
        3、挂篮拼装程序
        (1)找平
        待0#块施工完毕后,再用中粗砂找平垫梁下方梁体顶面。
        (2)铺设垫梁
        将长度为500mm的垫梁(14#工字钢)布设在梁体竖向预应力筋间隙内。
        (3)安装挂篮主桁前后支点挂轮
        从轨道后端穿入后支点挂轮、前端穿入前支点挂轮。
        (4)安装挂篮主桁架
        主桁架是挂篮的主要受力结构。由2榀主桁架、横向联结系组成。2榀主桁架中心间距为3.48m,高3.3米,每榀桁架前节点间距为4.7m,后节点间距为3.7m,总长9.1m。桁架主杆件采用槽钢焊接的格构式,节点采用螺栓及销轴联结。横向联结系设于两榀主桁架的竖杆上,其作用是保证主桁架的横向稳定。
        (5)安装挂篮前吊挂系统
        在安装完毕挂篮主桁架后即可进行挂篮前吊带的安装,具体安装方法为:在0#块将底模、侧模吊带及扁担梁、销轴托槽拼装完毕,整体吊装至挂篮前上横梁对应位置,侧模吊带同理安装。
        吊带顶部锁定后将底模吊带下端与底模前下挂梁吊耳通过销子联接并锁定;底模后吊挂系统由梁部分组成,在施工1#段时底模外侧吊点适用钢吊带,安装时严格控制吊带锁销,避免锁销受弯。
        (6)安装侧模滑道梁
        在0#块施工时即可进行侧模滑道的安装工作。安装过程如下:首先确定挂篮侧模与0#块施工浇筑节段联接牢固后即可通过卷扬机将侧模滑道吊装穿入侧模滑道槽口,安装前后吊杆及挂架。
        (7)移动侧模就位
        侧模前后吊带安装完毕后,提升螺纹钢使侧模底口脱离底部支架。在侧模模板桁架前端和侧滑道梁前端 之间安装5t倒链,通过倒链牵引侧模前移至底模 前后下挂梁之间,下放前后吊带,使侧模下落至底模前后下挂梁之间。
        (8)调整挂篮姿态
        侧模移动就位后提升底模前后杆,使底模脱离三角托架。根据测量控制点调整挂篮前后位置,同时移动底侧模使之准确就位,锁定底侧模后锚点。
        4、挂篮预压
        (1)挂篮预压目的
        为了确保挂篮施工安全,减少挂篮的非弹性变形,获取弹性变形参数,得出压重与挂篮本身的变形关系,为挂篮施工和线性控制提供挂篮弹性绕度计算的可可靠依据,必须要对挂篮进行加载试验。试验采用分级加载,最大加载为最大使用荷载的1.1倍。同时要求挂篮下绕最大值为不大于2cm。斜拉索接长杆及中锚杆无任何不良现象发生,同时从接长杆上观察到旋转正常。挂篮的挂架及前横梁系统杆配置较合理,在挂篮拼装完成并浇筑1#块时受到充分检验,并满足设计要求。
        
        图1:挂篮预压配载断面图
        
        (2)预压方法
        采用预制块堆载压重方法预压,预制块按0.8*0.8*1.2m预制,一个预制块上布置两个吊环,吊环采用下凹式。
        测量:加载前在梁底模端头、1/2截面、1/4截面处设置观测面,每个断面设5个观点(分别为翼板的左右,底板的左中右),具体设置:测量点用油漆作好标记,预压之前测量模板顶面标高,然后在此位置悬吊钢筋(与模板焊接牢固),以便观测每次加载后的标高变化值。
        以上共设测点15个,观测时由同一仪器测量、同一测量人读数。每次观测都要对上述测点的标高进行测量记录,保存好原始数据,以备复核。
        5、挂篮移动
        待上述预压完成后,进行连续梁节段钢筋安装,预应力筋安装,混凝土浇筑,混凝土需两悬臂对称浇筑,不平衡荷载不超过10吨。待混凝土达到规范强度后进行预应力筋张拉注浆,完成后移动挂篮至下一个梁段进行施工。
        挂篮移动步骤:
        (1)当前梁段预应力张拉、压浆完成后,进行脱模(脱开底模、侧模和内模)后,用千斤顶将挂篮前支点顶起,拖动轨道至下一梁段位置就位,锚固轨道,落下千斤顶。(2)挂篮后结点进行锚固转换,将上拔力转给后锚小车,拆除底模后锚杆,此时底蓝后横梁仅用吊带吊住。为防止挂篮在移动中出现意外,在后托梁两侧各加挂一个20t葫芦做为防护。(3)拆除侧模后端的内吊杆,将后滑梁架后端吊住,此时内滑梁架的上端固定在桥面上。拆除内模滑梁的后吊杆,用特制的后滑梁架将内模滑梁后端吊住,上端固定在桥面上。(4)用水平千斤顶顶推挂篮前移,将底模、侧模、主桁系统及内模滑梁一起向前移动,直至下一梁段位置。(5)挂篮就位后,用挂篮后结点千斤顶锚固转换,将上拔力由锚固小车转给主桁后锚杆。安装底模后锚杆,侧模、内模后吊杆,调整后滑梁架,调整模板位置及标高。待梁段底板及腹板绑扎完毕后,将内模拖动到位,调整标高后,即可安装梁段顶板钢筋。(8)梁段混凝土浇筑及预应力张拉完毕后,进入下一个挂篮移动循环。
        6、挂篮拆除
        悬臂浇筑梁段施工完毕后,在拆除时,先在最后浇筑梁段的位置拼装时的相反顺序拆除挂篮的模板系统,然后将挂篮主桁后退至墩顶位置,按拼装时的相反顺序拆除挂篮主桁杆件,拆除时两端对称地进行。
        总结语:
        铁路桥梁挂篮施工是非常危险的,施工过程中要遵守每一项规定,按照标准的工作流程进行;同时也要做好对施工过程中的质量控制,保证工程的顺利进行,让挂篮技术得到更广泛的应用,促进我国铁路桥梁建设的发展。
        参考文献:
        [1]孙波.铁路桥梁连续梁挂篮施工质量控制研究[J].工程技术研究,2020,v.5;No.72(16):97-98.
        [2]谷成岳.铁路桥梁连续梁挂篮施工技术研究[J].工程技术研究,2020,v.5;No.65(09):90-92.
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