概述鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工控制要點

1、    概述鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工控制要點    陳世兵摘要:近年來，隨著鐵路橋梁施工數(shù)量的日益增加，越來越多的施工技術(shù)開始應(yīng)用于鐵路橋梁的施工中，其中應(yīng)用比較廣泛的一種施工技術(shù)就是鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)，鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用對提高當前鐵路橋梁的施工效率和施工質(zhì)量發(fā)揮了重要的作用。本文以合福客運專線安徽段的橋梁施工為例進行分析。關(guān)鍵詞：鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工中圖分類號：x731文獻標識碼： a一、工程概況合福鐵路客運專線正線全長約343km，其中特大橋61座，大橋77座，中橋44座，共長213km，占新建線路長度62.7%，連續(xù)梁66座，

2、多處跨越河道、高速公路及鐵路，連續(xù)梁施工質(zhì)量安全尤其重要，掛籃施工安全更為重要。二、掛籃的設(shè)計掛籃系統(tǒng)主要包括承重、底模、側(cè)模、走行、錨固五個部分，其中承重部分包括前、后上橫梁和棱形結(jié)合梁，底模部分包括前、后下橫梁和縱梁、模板，側(cè)模部分包括模板、滑梁、內(nèi)外支架和吊梁，走行部分包括側(cè)模、菱形結(jié)合梁、內(nèi)模的走行系統(tǒng)，錨固部分包括錨固筋等。掛籃設(shè)計參數(shù)包括梁端最大重量、長度、梁高變化范圍、最大梁寬、翼緣板坡度、頂板與底板加寬量、抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)、施工荷載、掛籃撓度及錨固措施等內(nèi)容。在掛籃設(shè)計方面，需要注意以下兩點：第一，掛籃設(shè)計需要保證掛籃強度滿足施工要求，并且滿足抗傾覆要求，具備足夠的剛度和穩(wěn)定性；

3、第二，結(jié)構(gòu)方面應(yīng)選擇總體變形小的菱形結(jié)構(gòu)，以便于施工過程中的調(diào)整。三、掛籃設(shè)計原則掛籃的設(shè)計原則不僅對于指導設(shè)計人員進行創(chuàng)新設(shè)計有重要作用，而且對于施工人員深刻理解各個施工步驟過程的作用，保證安全性方面具有重要意義。所以，應(yīng)當要注重掛籃設(shè)計原則的總結(jié)。橋梁施工技術(shù)對橋梁的構(gòu)思、力學體系的建立、計算方法和構(gòu)件設(shè)計起著決定性的影響。因此，掛籃設(shè)計必須精心組織，注重整體功能，具體原則有：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、受力明確合理，有效承載能力大、自重輕、加工簡捷、拼裝拆除方便，澆注施工中變形量小、具有一定的保證施工人員的安全的措施等等。1、材料選擇掛籃一般是由鋼構(gòu)件組成，主要受力構(gòu)件采用貝雷梁，萬能桿件，型鋼，槽鋼，鋼

4、板等便于加工的高強輕質(zhì)鋼材；吊桿選用精軋螺紋鋼或者預應(yīng)力索。在使用前，需要對這些材料進行嚴格質(zhì)量檢查，檢查結(jié)構(gòu)尺寸、焊縫尺寸、焊接質(zhì)量，探傷材質(zhì)，檢查后應(yīng)有詳細記錄。從源頭上保證施工安全。2、設(shè)計標準掛籃大多是鋼結(jié)構(gòu)，所以一般都采用容許應(yīng)力法設(shè)計。施工荷載（模板、振動力、人員、機具）系數(shù)取1.4?？箖A覆穩(wěn)定系數(shù)取1.5。掛籃行走時的沖擊系數(shù)取1.2。前后橫梁和外模的剛度取為1/400，內(nèi)模剛度為1/300，整體剛度為1/600。掛籃整體剛度是懸臂澆注橋梁混凝土施工控制的關(guān)鍵，也是影響線形最主要的因素。過大的變形在節(jié)段施工中容易在節(jié)段面上產(chǎn)生裂縫。另外，對于海上峽谷等受大風影響的地區(qū)采用掛籃施工

5、，應(yīng)當選擇低重心、大剛度的掛籃，同時必須對掛籃進行抗風分析，保證在大風情況下能安全地前移掛籃。3、 掛籃工作系數(shù)掛籃工作系數(shù)是掛籃自重與箱梁梁段自重的比值，反映設(shè)計掛籃所用的材料數(shù)量（用鋼量）。掛籃設(shè)計的趨勢之一就是減輕掛籃自重，比如：選用受力合理、安全可靠的輕型結(jié)構(gòu)作為掛籃承重主桁，利用箱梁豎向預應(yīng)力筋平衡傾覆力矩以取消配重等。目前，在許多工程中掛籃工作系數(shù)達到了0.3。4、 受力分析設(shè)計計算分析可以采用手算和電算相互結(jié)合的方法。電算計算過程是基于空間桿系有限元的理論，可采用sap2000、ansys、midas等有限元軟件建立空間分析模型，計算時考慮施工安裝過程可能遇到的荷載情況，進行最不

6、利工況組合，確定各個構(gòu)件的控制內(nèi)力和位移，在此過程中應(yīng)注意節(jié)點的處理是鉸接還是固接、混凝土不同澆注齡期的力學狀態(tài)。5、掛籃試驗在掛籃試拼后需要進行荷載試驗，試驗目的在于檢驗掛籃承載力，獲得彈性變形等參數(shù)，為施工控制提供準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，檢驗施工質(zhì)量，保證掛籃滿足安全使用的要求。靜載試驗需要對掛籃中支點最大反力、后錨點最大反力、拉桿最大拉力、橫梁最大受力進行試驗，試驗荷載需要參考施工圖，分別在澆筑施工的工作狀態(tài)和空掛籃的非工作狀態(tài)下進行試驗。在靜載試驗過程中，需要在后錨桿、主梁支點、縱梁、前吊桿等處貼設(shè)應(yīng)變片，并在下限位裝設(shè)負責監(jiān)測位移的百分表，利用全站儀、水準儀測量掛籃中線、水平桿件撓度等內(nèi)容。

7、在試驗時，通過底模加掛水箱或用鋼材進行堆載，并在墩頂兩側(cè)保持相同進度；試驗中應(yīng)選擇若干受力點，借助鋼絲繩滑輪機構(gòu)分配荷載，將總荷載控制在最大節(jié)段重量的120%；按照最大節(jié)段重量的50%加載、100%加載、120%加載的逐級加載方式進行加載，每級加載保持30min以上，最后一級加載保持1h，然后檢查有無桿件出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，將力和位移的變化詳細記錄下來，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪制力和位移的曲線，計算掛籃的變形；每級加載都需要測量掛籃變形與構(gòu)件應(yīng)力，測量掛籃變形的基準標高需要布設(shè)于0號塊頂端，分別在前、后橫梁處測量掛籃在該級荷載下的下沉量，并將全部的下沉量繪制成曲線，以求得掛籃的豎向位移；加載方式利用水泵向水

8、箱內(nèi)注水或勻速堆載，需要安排專門人員負責加載，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，保證在出現(xiàn)緊急問題時及時放水，快速進行掛籃卸載；掛籃依次走行10cm、30cm、50cm時需要測量掛籃的穩(wěn)定性，在卸載時也需要分級進行，同時測量變形，將相關(guān)數(shù)據(jù)詳細記錄；試驗結(jié)果需要經(jīng)過整理，編成加載測試報告，根據(jù)測試的變形值調(diào)整施工中的底模標高等參數(shù)；完成靜載、走行等試驗后，需要出具試驗報告，只有試驗結(jié)果得到認可才能進入施工過程。四、掛籃施工工藝流程1、0號段施工工藝流程如圖1所示。圖10號段施工工藝流程圖2、懸臂澆筑節(jié)段施工工藝流程如圖2圖2懸臂澆筑節(jié)段施工工藝流程圖3、合龍段施工工藝流程如圖3圖3合龍段施工工藝流程圖五、施工控制措施

9、和要點1、掛籃的施工控制措施在鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工過程中，需要采取一系列的施工控制措施來保證施工的順利進行，提高施工質(zhì)量和效率、效益。下文中，筆者將從施工準備、施工檢查、混凝土澆注及掛籃行走控制四個方面探討具體的施工控制措施。第一，施工準備方面。需要在施工前建立控制點，設(shè)置標高，后錨固采用兩套走行輪，走行滑道需要劃出刻度，避免材料、人員等荷載過于集中或超出，梁端拆模后需要鑿毛處理混凝土表面，等等。第二，施工檢查方面。需要檢查安全措施，對人員進行安全教育，設(shè)置安全網(wǎng)、護欄等，以創(chuàng)造安全的高空作業(yè)條件；隨時檢查、及時維修保養(yǎng)機械設(shè)備，確保千斤頂、鋼絲繩等安全系數(shù)滿足使用需求，電路鋪設(shè)規(guī)范；隨時檢

10、查掛籃位置、預應(yīng)力鋼束數(shù)量和位置、標高、軸線等情況。第三，混凝土澆注控制方面。需要注意以下控制點：混凝土澆注前，需要全面檢查掛籃、鋼筋、模板、預埋件、材料、設(shè)備、接縫處理等情況，確認合格后方可進行澆筑施工；澆注時，需要準確控制荷載，保證兩端平衡，以免荷載出現(xiàn)偏差；嚴格控制箱梁兩端灌注盤數(shù)，兩端交叉灌注，保持施工速度一致，將懸臂端澆注誤差控制在6m3以下；澆筑期間，做好懸澆的監(jiān)控，保證澆筑進度均衡、快速，按照底板、腹板、頂板的順序澆筑；澆筑后進行至少7天保濕養(yǎng)護，高溫天氣下還需要采取覆蓋措施。第四，掛籃行走控制方面。需要注意以下控制點：走行前做好走行、懸吊系統(tǒng)的檢查，按照設(shè)計順序張拉縱向束；由專

11、人指揮掛籃行走，并進行嚴密監(jiān)控，保證行走對稱、均勻、緩慢。2、掛籃施工的控制要點（1）進行掛籃后錨固的解除時，必須均衡且同步解除2片主桁架的后錨固。（2）掛籃走行時，須注意同步前移，且每前移50cm檢查一次，以防止因掛籃有轉(zhuǎn)角而引起的誤差，同時也防止掛籃受扭后變形。（3）懸澆施工時，必須安排專人經(jīng)常對掛籃的前后吊帶桿和錨固螺桿等受力桿件的使用情況進行檢查，加強起重用鋼絲繩、倒鏈、千斤頂?shù)仍O(shè)備的維修和養(yǎng)護，發(fā)現(xiàn)問題后及時處理。（4）使用混凝土泵車一次性灌注混凝土，同墩上的2個懸臂節(jié)段同時且對稱的進行澆筑，不平衡重不能超過12t，從節(jié)段懸臂的前端逐漸向后端灌注。（5）每個梁段的混凝土澆筑要一次灌筑成形，以減少接縫，提高混凝土澆筑的質(zhì)量。澆筑順序為：底板腹板頂板。從掛籃的前端開始澆筑混凝土，避免新、舊混凝土之間出現(xiàn)裂縫。結(jié)語：本文中所總結(jié)的施工控制要點已經(jīng)在合?？瓦\專線安徽段的工程建設(shè)中推廣應(yīng)用。通過各級技術(shù)人員及現(xiàn)