铁路桥梁连续梁挂篮施工技术研究分析

鲁德新

【摘 要】 本文通过对我国铁路连续梁挂篮施工技术的概念以及意义进行分析，并提出一些措施，期望能更好的促进铁路连续梁挂篮施工技术得到更好的应用。

【关键词】 铁路客运；挂篮施工；控制；措施

引言：

随着铁路行业的不断发展，桥梁在铁路客运专线中所占的比例逐渐加大，相应的连续梁的比重也随之得到增加。因为连续梁结构属于一种超静定结构，加上具有挠度小以及跨度大等特点，和简支梁放在一起比较，在公路上，跨越河道具有较大优势，因此挂篮法悬臂浇筑工艺在铁路桥梁连续梁的施工中得到了非常广泛的应用。但是因为客运专线的荷载部分以及桥梁结构都具有本身的独特性，加上对于桥梁线性以及结构尺寸等方面的要求都非常严格，加上其挂件繁多，在不同的情况下各部位的受力情况也是不同的，存在很大的安全威胁。因此在客运专线的连续梁施工中对挂篮施工技术的控制成为重中之重。

一、挂篮概述

挂篮悬臂浇筑施工一般将梁分成若干个节段，以挂篮为施工机具进行悬臂对称施工。挂篮施工是一个能沿梁顶滚动或滑动的承重方式，其锚固悬挂在已固定的前端梁段上，可进行下一梁段的模板、钢筋、预应力管道的安装，以及进行混凝土灌注和预应力张拉、灌浆等作业。挂篮悬臂浇筑施工从20世纪60年代由前西德首先使用以来，发展至今已成为修建大中跨径桥梁的一种有效施工手段。日本预应力混凝土工业协会《关于预应力混凝土长大桥梁的调查研究报告》指出，至1972年后建造的跨径大于100m以上的桥梁近200座，其中悬臂法施工的主要设备已有多种类型，有些国家如日本、法国等已有定型的系列化产品。

二、挂篮施工的意义

要在连续桥梁修建铁路客运线路，就必须将铁路轨道的荷载、轨道的线性结构、轨道的结构尺寸和桥梁自身的线性结构相结合，这是极为复杂的设计和施工过程。在桥梁线路上采取挂篮方式，不仅是由于挂篮的节点较少、结构完整、稳定性较强、便于实际操作和施工，同时也是经过了多年的实际施工经验，总结出来的教训和解决措施。挂篮施工的广泛应用，不仅能够有效地提高施工效率和施工质量，同时也是保证铁路客运的安全性，进而满足人们出行的需求，对社会经济的进一步发展具有推动作用。

三、铁路桥梁挂篮施工的要点分析

（一）连续梁挂篮组成

挂篮包括三角挂篮和菱形挂篮，在这里我们以菱形挂篮为例。菱形挂篮系统主要有五个组成部分：掛篮系统中的承重部分，包括棱形和前后上梁的结合梁：挂篮系统中的底模部分，包括横板、纵梁以及前后下横梁：挂篮系统中的侧模部分，包括有滑梁、吊梁、内外支架以及横板。挂篮系统中的走行，包括有棱形结合梁、内模走形系统以及侧模；挂篮系统中的锚固部分，主要有锚固筋等。在连续梁挂篮施工中，挂篮设计阶段主要有最大梁宽、最大号块重量、顶梁长度、施工荷载、翼缘板坡度、抗倾筱稳定系数、挂篮挠度等。

（二）挂篮的制作

挂篮是进行悬臂施工的重要施工器材，所以负责施工的企业和单位，在购置施工器材时，应当尤为注意挂篮的制作质量。可以对供应挂篮的商家进行简单的资格审批，严格要求挂篮制作商确切落实挂篮的质量，核查厂家的生产合格证、挂篮的出产合格证以及相关的数据资料。对于购进的挂篮，在投入使用前必须经过相应的检测试验，尤其是一些重要部位更要严格确保质量，如挂篮的主桁架和底模平台等位置。在组装挂篮完成后，也需要对组装质量进行相应的检测试验，确保悬吊设施、移动设施、锚固设施等部分都没有安全隐患后，方可正式投入施工。只要做到这样，才能保障挂篮施工的设备安全问题，才能更好的提高施工效率。

（三）通过加强线性控制，提升铁路桥梁连续梁挂篮施工效率

首先，布设控制点。在控制点布设过程中，应当在具体路段施工时，将钢板埋设在顶面中心点位置，将中线、高程点和水平点合一，从而有效减少线性控制测量误差，确保桥型弧度、线形与标准要求相符合。其次，梁轴线控制。对悬浇节段控制点进行控制，确保未浇筑混凝土的节段中线无误，并在此基础上对各节段中线变化实时监测，一旦出现误差问题，应当对设计参数进行及时的修改，或重新计算结构。

（四）挂篮拆除

先期完成悬浇的第一对挂篮完成整节段施土后，在临时支承和临时固结未解除前，必须回移到墩边利用吊机进行拆除，后期完成悬浇的第二对挂篮，在边跨合龙段的挂篮先拆除前横梁吊杆，然后整体后退2m，以满足合龙段施土空间，靠跨中的那个挂篮原地不动，跨中挂篮作为跨中合龙段吊篮使用，在完成合龙段施土后再回移到块，利用吊机进行拆除。

拆除顺序：底模、内外侧模、滑梁、吊带、前横梁、横联、主析架、滑动装置、钢枕、清理场地。

拆除时必须遵守“先支后拆，先拆不受力点，后拆受力点”的原则，确保施土安全。

（五）挂篮试验

挂篮试拼后，要进行荷载试验，主要目的在于：检验挂篮的承载能力，同时得到弹性形变等一系列的参数，这些全部是对施工加以控制的基础数据，其准确性能够有效的加强对施工过程的控制，由此确保挂篮满足使用安全方面的要求。该环节须注意：（1）在底模下加挂水箱时或者是利用预制混凝土块进行堆载时，均要使墩顶两侧的进度时刻保持一致；（2）试验过程中，首先选择若干个受力点进行试验，然后借助钢丝滑轮机构将其荷载加以分配，与此同时须保证总荷载控制在最大节段重量的120%之内；（3）按照逐级加载方式进行试验，例如：从最大节段重量的50%，加到100%，然后加到120%，而且每次加载后的保持时间都要在30min以上，最后一级最好保持1h。最后，核对杆件是否有产生裂缝，记录位移和力的变化，并根据记录的结果绘制出位移和力的曲线，由此对挂篮变形加以计算；（4）向水箱中注水时，安排专门的人员负责加载，并随时保持协调，以便有能力在出现问题时及时放水，进而提高挂篮的卸载速度；（5）最后，整理实验结果，并编制成报告，以便调整施工过程中的相关参数。

（六）对称节段施工

对称节段一般长度在3～4m。挂篮施工首节对称段时，一般也就是对称挂篮施工梁段重量最大节段，挂篮安装就位后应严格按照设计要求进行荷载试验，也应进行所谓的预压，压载介质一般为砂袋，也有布设预应力筋直接加载的，作用为消除挂篮非弹性变形，收集温度影响、分级加载等弹性变形数据，为挂篮施工线形调整提供相关参数。挂篮施工中为了确保线形流畅，受力均衡及施工安全，应加强监控量测，一般监控均是委托有相关资质及经验的单位来完成。在每节梁段中按照要求埋设温度、位移、应力等相关监测装置，定期进行数据监测采集，运用计算机技術进行数据分析和各工况模拟，为后序梁段标高调整提供依据。

（七）合龙段施工

边跨合龙模板采用挂篮的底、外模，将底模平台及外侧模前端支撑在现浇段托架上，后端锚固于悬臂梁的底板上，主析后退并拆除。通过对气温统计结果进行计算劲性骨架的长度，截取后与相应预埋件焊接牢固后，张拉临时预应力索进行临时锁定。绑扎合龙段钢筋，进行预应力管道的安装工程中应该在当天温度最低的时刻进行混凝土的浇筑，完成边跨合龙。待主梁边跨合龙后，继续用挂篮悬浇施工主跨箱梁至跨中合龙；中跨合龙段混凝土采用挂篮模板浇筑。合龙通过水箱压重，首先在悬臂端水箱内加水，水量与合龙段重量相同，然后随着混凝土的浇筑量逐步放水，以确保合龙段浇筑时受力均衡，合龙后及时解除临时固结。

四、结束语

综上所述，挂篮施工技术同时具有缩短工期！操作方便等方面的优点，因为这些优点的存在，使这种施工技术在铁路连续梁施工中得到了非常广泛的应用。通过大量的工程施工实践证明，这种施工方法可以使施工质量与现场的施工管理水平得到相应的提高，是一种很好的施工方法。虽然这种施工技术现阶段得到了广泛的应用，但是其中也存在很多质量问题，针对这些问题的存在我们可以通过加强混凝土浇筑的方法，进行相应的检查，以此来保证连续梁挂篮施工的管理水平与施工质量。

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