铁路桥梁连续梁挂篮施工技术探讨

铁路桥梁连续梁挂篮施工技术探讨

白埕熔

白埕熔中铁航空港集团第一工程有限公司

摘要：在当前的铁路施工建设中，受限于我国复杂的地理环境条件，经常要跨越河道进行铺设。随着铁路行业的不断发展，铁路分布越来越广泛，同时也带来了桥梁在铁路建设过程中的大量应用，并且越来越多的施工技术被应用到铁路桥梁的建设中，应用最为广泛的就是连续梁挂篮施工技术，有效的提高了当前铁路桥梁的施工质量和效率。本文从工程实例出发对铁路桥梁连续梁挂篮技术进行了分析探讨。

关键词：铁路；桥梁；挂篮；连续梁；施工

在我国铁路工程建设中，连续梁挂篮施工是应用广泛的超静定结构。这种铁路桥梁施工方式具有水平跨度大、弯矩跨中挠度小等优点，并且连续梁挂篮施工技术与普通的桥梁技术比较，在解决地域限制上有较大的优势。因此，连续梁挂篮技术逐渐得到人们的认可，在铁路建设过程中有了较为广泛的应用，并且，技术已经成为了许多大中型跨径铁路桥梁建设中的有效施工手段，在铁路建设中也取得了非常优秀的成果。

1挂篮悬臂浇注施工简述

桥梁的连续挂篮悬臂浇筑施工技术，一般将梁分成若干段，然后再用挂篮作为施工的机具，进行悬臂对称施工。挂篮施工是一种能够沿着梁顶滑动或滚动的承重方式，先将挂篮的锚固悬挂在已经固定的前端悬臂梁上，然后再进行下一段梁的模板、钢筋以及预应力管道等的安装，然后进行混凝土浇筑、预应力拉张以及灌浆等施工作业。挂篮悬臂浇筑施工的方法是在20世纪60年代由前西德最先使用的，至今为止，挂篮悬臂浇筑施工已经成为许多大中跨径桥梁建设施工的一种非常有效的手段。据统计日本采用挂篮悬臂浇筑施工法建造的跨径大于100米的桥梁已经接近200座了，并且采用悬臂法施工的主要设备也越来越多，像日本、法国等国家已经有了自己定型的系列化产品。

我国是从80年代开始使用挂篮悬臂浇筑施工的方法进行桥梁的施工建设，至今为止也已经取得了非常大的成就。

2铁路桥梁连续梁挂篮施工技术要点

2.1连续梁挂篮拼装连续梁挂篮施工拼接的主要步骤是：找平铺枕、安装轨道、吊装主桁架、安装后锚、吊装前上横梁、安装后吊杆和内外模以及调整立模标高等。

首先找平铺枕后进行轨道的安装。在进行0#段混凝土的浇筑时，要严格按照设计的要求进行，先将精扎螺纹钢筋埋好，然后在完成0#梁段的张拉、压浆后，放出挂篮行走轨道轴线，安装轨道垫梁，再用中粗砂进行铺枕部位的找平工作。铺设钢枕的过程是在前支座处铺设3根钢垫枕，钢枕之间的距离最大不要超过50厘米。然后进行轨道的安装，行走轨道（精确设置一组中两根轨道间距及两组轨道间距，确保主桁的间距），并操平垫实。严格控制轨道间的中心距与图纸一致。

轨道安装要顺直，轨道顶面要保持水平，轨道的高差不大于5mm。从0#块的中心出发，向两侧各安装两根轨道，将轨道穿入预埋在箱梁腹板处的小32Inm的精扎螺纹钢处，最后找平轨道顶面。然后对轨道的中心距进行测量，确保无误后再用螺母锁定轨道。

吊装三角形主桁架。三角形主桁架的吊装采用分片吊装的方式，将其放倒前后支座上，可将脚手架用做临时支撑，防止主桁架倾倒。

进行三角形主桁架之间竖向连结系的安装，采用LIO角钢焊接成的桁架与其两侧的三角形主桁架连接作为连结系。接下来是安装后锚。使用扁担梁以及长螺杆丝32号精扎螺纹钢对主桁架进行锚固，将其后端锚固在已经完成的梁段上，用扁担梁在前支座处将主桁架的下弦杆和轨道之间进行固定。然后吊装前上横梁，在此之前，先在主桁梁前端安放作业平台，并加设防护栏杆，以方便人员作业。将前上横梁、底横梁以及吊带等组装好后再进行整体起吊安装。

安装内外模和后吊杆。在0#梁段底板的预留孔内进行吊杆、垫块、千斤顶以及上垫梁等的安装、安放，为方便后吊杆与底模架进行连接，可以将后吊杆从底板穿出。将底模纵梁吊装在底模的前后横梁上，铺设底模面板，然后再进行内外模及其走行梁的安装。最后调整立模标高，根据计算出的预拱度值、挂篮本身的弹性形变值以及设计的立模标高值等，进行选段梁的立模标高，在施工过程中，要对悬梁的变形和实际高程进行全程监测，当实际值与计算值有较大的出入时，及时与相关部门进行协调调整。

2.2挂篮设计挂篮系统主要由承重、底模、侧模、走行以及锚固等几部分组成。

承重包括前上梁、后上梁及菱形的结合梁；底模包括前下横梁、后下横梁、纵梁、横版等；侧模包括模板、吊梁、内外支架以及滑梁等；走行包括菱形结合梁和内模、侧模的走行系统；锚固包括锚固筋。挂篮设计参数包括顶梁长度、最大梁宽、最大重量、施工荷载、翼缘板坡度、抗倾覆稳定系数以及挂篮扰度等，所以在进行挂篮设计时，要注意必须保证挂篮的强度、刚度以及稳定度完全满足施工和抗倾覆的要求，并且要保持总体性的菱形结构变形较小，以方便施工期间的调整。

2.3挂篮组装及悬臂灌注在挂篮组装时，要确保其统一规范。在移动主梁时，要做好后端和移动支架等保护措施，避免出现倾覆或坍落等情况；确保箱梁的中心线准确，并将此作为安装基准线之一，并保证轨距满足施工要求，在适当的位置进行反扣轮组的安装；保证平台安装以及前横梁的焊接强度。挂篮组装完成后，对其进行检查，利用试压来消除非弹性形变。

从1#段开始对称拼接每个块段的挂篮，然后进行悬臂灌注。连续梁悬臂施工按以下步骤进行：挂篮前移就位→调整底模、外侧模就位→安装端模→安装底板、腹板钢筋→安装竖向预应力筋→安装腹板内侧模和顶板、翼板底模→顶板钢筋、预应力管道→浇筑砼→养生→穿束、张拉、压浆→松动底模、顶板模，拆除内、外模→前移挂篮下一块段。

砼浇完后，养生达到设计强度即可张拉，张拉顺序为先张拉纵向预应力束（顶板、腹板处），后张拉竖向束，最后张拉横向预应力筋。

预应力束张拉完成后，即可松动挂篮吊杆，使挂篮底板、顶板离开箱梁，即可移动挂篮。

挂篮前移操作务必小心，每个动作和步骤都要小心谨慎，做到万无一失，对操作过程中可能出现的问题采取果断措施。主桁用手拉葫芦倒挂保险，后锚杆采用6根直径32mm精轧螺纹钢锚固，所有锚固系统必须采用双螺母。

2.4观测内容（1）挂篮模板安装就位后的标高；（2）砼浇筑后的挠度；（3）张拉前的标高；（4）张拉后的上拱度；（5）已完成各阶段荷载及温度、徐变收缩引起的标高变化。

2.5施工监控方案大跨径悬臂梁施工时必须进行有效的施工监控，以保证成桥后的梁体线型及受力状态与设计尽量吻合，施工控制以主梁挠度与内力为对象，监控原则为：（1）施工过程中主梁截面应力在允许范围内；（2）悬臂合拢段相对高差在15mm内，轴线误差在10mm内；（3）桥面线型调整引起桥面铺装层厚度增减值符合设计要求。

2.6注意事项（1）对每套挂篮进行加载消除非弹性变形，测出其弹性变形。

（2）严格控制砼容重，使梁段砼各龄期的强度和弹性模量与计算采用值接近，减少实际值与计算值之间的误差。

（3）严格控制张拉力的准确度和张拉时砼的龄期。

（4）在每个阶段和0#段上布沉降观测点，定期观测其变化情况。

（5）定期观测温度对连续箱梁挠度的影响，通常在早晨进行初测，下午6点后进行复测，以消除温度影响。

（6）从合拢段前4个梁段起，对全桥各梁段的标高和线形进行联测，并在这4个梁段内逐步调整，以控制合拢精度。

（7）在悬臂灌注施工期间，梁顶面堆放的材料、机具设备应严格控制，注意两悬臂端荷载对称平衡。

3贝雷桁架梁对挂篮的安装、制作、使用了解后，也要认识一下其他的重要部件，在贝雷桁架连续梁挂篮中，其结构分为：承重贝雷桁架梁、底平台、吊点装置、模板体系等几部分。贝雷桁架梁是挂篮的主要承力结构，其上有三片贝雷桁架梁构成的固件，主要用于通过前、后的支点，对整个铁路桥梁的支架进行微调、支撑等，并且便于挂篮在上下前后方向移动。贝雷桁架梁的基础是底平台系统，通常采用前、后下横梁作为承重，设计相对的底纵梁，各底纵梁之间进行平面连结。吊点装置起到传力的作用，可根据受力情况分为前吊点和后吊点。模板体系主要是起到加固、美观的作用。

4铁路桥梁连续梁挂篮工作系数及静载试验

4.1工作系数铁路桥梁连续梁挂篮施工过程中，挂篮工作系数是判断工程达标的重要参数，即挂篮自重和箱梁自重的比值。在工程设计时，必须经过严格的科学计算，保持系数在0.3到0.4范围内，这样的挂篮安全性和可用性较高，并且经济预算较为合理。

4.2静载试验铁路桥梁的连续梁挂篮跨径很大，所以必须要先进行挂篮静载实验，合格后才能投入使用。即在等效静态荷载的条件下，进行主要受力构件的抗压能力和扰度的应力测试，检测其承载力是否符合设计要求，还要考虑其自身的稳定性和安全性。该实验主要是消除非弹性形变，给出变形系数，用于后期的数据计算和核对，保证挂篮的安全性。

一般选取千斤顶作为荷载的物质，必要时也可用沙袋、混凝土块、水箱、钢筋等替代。常见静载试验采用砼预压块法，实验时要分级加载，避免出现荷载过度的情况。超载系数一般在1.2左右，一般预压加载顺序可按照施工荷载的60%、100%、120%三级加载。各级加载后静停1h测量挂篮的变形值。加载全部完成后，宜每隔1h测量一次每个测点变形值，加载完成后连续预压24h进行测量，当最后间隔2h测量两次变形量之差小于2mm时即可结束。注意进行压载时，两端压载重量保持平衡，卸载时也要平衡卸载。实际的荷载计算方式为：超载系数×节段自重。通过计算分析，保证各项技术指标和设计的数据相近，确保挂篮的投入使用。

5总结

由于连续梁施工技术所具备的方便、操作灵活以及工期短等优点，为铁路桥梁的建设施工提供了一种能够有效提升铁路桥梁施工质量的高水平施工技术，更好的保证了工程项目的社会效益以及经济效益。但该技术还存在着一些问题，如轮廓不顺直、构件外形尺寸偏大、模板安装不稳定以及跑模、走模等。因此，在施工过程中应该在混凝土浇筑开盘之前，加强模板安装的加固质量检查，并且要逐个检查模板的连接螺栓，以保证铁路桥梁建设的施工质量。

参考文献[1]李明华.探析铁路桥梁连续粱挂篮施工的控制要点.铁道建筑技术,2012,(09):46-47.[2]王培利,郜永杰.桥梁工程中挂篮施工技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(4):82-83.[3]陆琦.轨道交通工程桥连续梁的施工技术探讨[J].中天建设集团,2011,(19):91-92.