铁路桥梁连续梁挂篮施工技术

杜 文 忠

(中铁三局集团第三工程有限公司，山西 太原 030006)

·桥梁·隧道·

铁路桥梁连续梁挂篮施工技术

杜 文 忠

(中铁三局集团第三工程有限公司，山西 太原 030006)

结合具体的施工实例，分析了连续梁挂篮施工技术，从混凝土浇筑施工、合龙段施工、预应力张拉等方面，阐述了重点施工工艺的具体施工流程，并对施工技术保证措施进行了总结，从而确保铁路桥梁施工质量。

铁路桥梁，连续梁，挂篮施工，合龙段

0 引言

现阶段，国内城镇化的进程不断加快，而在城市得以快速发展的同时，铁路桥梁的建设是尤为重要的工程建设项目。而要想保障铁路桥梁施工的整体质量，应当控制好铁路桥梁施工的所有环节，尤其是对于一些关键施工工序的质量控制，显得更加的重要。对于桥梁的施工来说，连续梁挂篮施工是整个施工过程中非常重要的环节，其对于桥梁的整体施工质量有着极大的影响。

1 工程概况

由中铁三局集团公司承建的杭黄铁路下涯溪特大桥，其主跨技术指标为：连续梁单箱单室结构，梁体全长153.2 m，梁体类型为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12.2 m，箱梁底宽6.0 m。顶板厚度除梁端附近外均为40 cm，底板厚度46 cm～130 cm，按直线线性变化，腹板厚60 cm～70 cm,70 cm～90 cm。桥梁宽12.2 m，桥梁建筑总宽12.1 m，梁体全长153.2 m，中支点处梁高5.6 m，跨中3 m直线段及边跨3.6 m直线段梁高为3.2 m。

本桥箱梁采用C50混凝土，预应力采用纵横竖三向布置，钢绞线采用低松弛预应力钢绞线，张拉采用双控，以张拉控制应力为主，伸长量为辅。本桥主梁采用轻型整体移动菱形挂篮。

2 挂篮施工

2.1 挂篮施工技术的特点

总的来说，挂篮的结构包含主桁架、内模板、外模板、行走装置以及悬吊装置等，其在施工过程中拥有以下特点：第一，通过斜拉梁结构或者通过斜拉带装置，确保新浇筑的桥梁结构自重能够有效的作用在已经浇筑完成的桥梁结构之上，保证整个桥梁结构设计的科学性以及合理性。另外，要想更好的保证桥梁具有颠覆稳定性，需要借助于箱梁结构之中的预应力钢筋，这样能够有效的减少配重，同时可以显著的降低挂篮自身的重量，进一步的保证了桥梁结构的稳定与安全。第二，采用液压驱动的方式，确保了整个行走装置具有更为优良的稳定性，在挂篮行走的过程中也具有更高的安全性。此系统之中主要的构成是型钢材料，这样便有效减少单独一个构件受到的应力作用，同时还能够保证挂篮自由的进行移动，可以显著的提升桥梁工程的施工效率以及速率。另外，采用液压驱动的方式，更好的确保了混凝土承重要求，也进一步保障了桥梁工程的建设施工质量。

2.2 挂篮拼装

依照所设计的具体施工方案，在进行挂篮拼装的过程中，首先应当将轨枕以及轨道安装完成，确定好前后的支点位置，再对挂篮的主梁进行组拼，待安装完成以后对整个系统进行锚固处理。在锚固处理完成以后，再安装前上横梁，并将前上横梁进行提升，以安装挂篮的底模平台，最后再进行外模以及导梁的安装。在整个挂篮安装完成以后，应当及时的对挂篮结构进行全面的检查，查看挂篮的结构是否符合设计以及标准的要求，并且依据节段荷载对挂篮进行静载试验。

在挂篮拼装完成以后，还要进行预压处理。通过预压处理能够有效地将挂篮存在的非弹性形变加以消除，并且能够进行及时的监测，计算出挂篮中主梁结构相应的弹性变形数据，然后和理论数值加以对比，来确定挂篮最为科学的预抬高度。通过挂篮的预压处理还能够对挂篮中的主要受力结构进行全面的检查，对于挂篮中的主梁、横梁以及吊带等受力情况进行监测与分析，更好的保障整个施工过程的安全性。

2.3 挂篮走形与使用

在此次施工过程中，对于挂篮的走形是按照两次走形进行设计的，在节段完成了相应的张拉处理以后，首先把模板从混凝土结构之上拆除下来，然后把底模平台、前下横梁以及后下横梁在吊带的作用之下降低特定的高度值，其中前下横梁和中横梁之间的连接是采用挑梁连接的形式。再通过挑梁下方所安装的顶起装置，把前上横梁以及中横梁向上顶起大约80 mm的高度。在底模平台被顶起以后，将后锚吊带加以去除，通过穿心顶装置以及直径是30的螺纹钢筋对主梁进行前移，在移动到设定的位置以后，进行后锚的安装作业。在对主梁进行前移的时候，在其前端位置处坚决不能放置任何的堆载，并且要确保两个不同的主梁应当是同时进行移动的，避免在挂篮走形时发生结构偏移的问题。进行挂篮的走形过程中，应当在主梁结构两侧的横梁上加设上小卡板，小卡板应当加设在靠近主梁3 cm位置处，这样便能够有效的避免由于千斤顶出缸速度不均匀而产生结构偏移的问题。在移动至相应的位置以后，应当对前上横梁和中横梁结构采用螺栓固结的方法将其固定在主梁结构之上，如此便能够避免整个施工阶段出现滑移问题。在相同的一个主墩结构之上，两套不同的挂篮结构要对称的进行施工，在进行混凝土的浇筑施工过程中，两侧的不平衡载荷不得超过8 t。

2.4 模板校正、钢筋和预应力安装

底模应当支撑于挂篮下横梁结构以及纵梁结构之上，在底板的长度方向之上，应当预先的留置好包边的位置。施工中所应用的侧模板为整体钢模板，经由外导梁结构而吊挂于前上横梁结构以及浇筑完成的一些节段预留孔洞之上。内部模板的上半部分是组合钢模板，经由外导梁结构而吊挂于前上横梁结构以及浇筑完成的一些节段预留孔洞之上。下半部分则是木质模板，可以依照梁体结构的具体高度值加以调整。在对底模进行调整的过程中，应当依照前期所进行的静载试验数据以及混凝土浇筑完成以后实时的监测数据进行，在调整好底模之后再将外模板牢靠的固定于底模的两侧位置。在模板校正工作完成以后，对底腹板的钢筋进行绑扎，同时将预应力管道和一些预埋的构件进行安装。当完成钢筋的绑扎作业以及预埋构件的安装以后，应当经由监理工程师的审核、验收，在合格以后，才能够进行内模的安装。

3 悬臂施工

3.1 混凝土浇筑施工

在挂篮的钢筋、预应力管道以及预埋构件等全部的验收达到标准以后，才能进行混凝土的浇筑工作。为了确保连续梁结构在浇筑的过程中拥有更高的效率，并保证连续梁结构的连续性，此次所采用的浇筑方式为泵送浇筑方式。每一个T构连接两根不同的泵管，从地面位置处和桥面上两个挂篮施工位置相连接，在泵管的出口位置连接一段软管，这样可以根据现场浇筑情况及时的对浇筑位置进行调节。在进行混凝土浇筑施工过程中，采用两台混凝土泵车同时对T构两侧位置的悬灌位置进行浇筑，确保整个过程是对称、同时进行的。因为在进行悬臂的浇筑过程中，浇筑的长度过大，所以挂篮所产生的形变量相对也较大。所以，进行浇筑时应当对混凝土浇筑的顺序进行合理的设置，防止由于挂篮出现形变而导致混凝土的接触面位置出现裂缝。在浇筑混凝土时，应当首先完成挂篮前端位置的混凝土浇筑施工，这样便能够很好的避免挂篮出现过大的形变，然后再进行后端位置的混凝土浇筑施工，将一些接触面的裂缝充分填充。

3.2 合龙段施工

合龙段施工的具体工艺流程如图1所示。

在合龙段施工时，因为挂篮的总重量达到了120 t，其会对整个铁路桥梁产生非常大的影响，所以，应当依照所制定的先后顺序对挂篮加以拆除以及移位，这样才可以保证在合龙过程中的精准性，确保整个体系的转换可以顺利的实现。同时，在进行合龙的施工过程中，应当确保施工现场的环境温度处于设计以及标准规定的范围之中。合龙段施工包含下列技术特点：

1)在进行合龙段的施工时，其同时还是连续钢结构以及连续梁结构的转换工序，在这一转换过程中会导致桥梁结构所受到的内力作用出现改变，同时结构的变形情况也会有所改变。在进行合龙段的施工作业时，应当确保桥梁的内力条件和桥梁结构的内力设计值保持一致，这样才可以保证整个桥梁的线型不受影响。所以，在进行合龙段的施工作业时，应对施工过程加以科学的设计以及组织，防止由于施工工序不当而引起桥梁结构发生开裂、形变过大以及挠曲等问题。

2)因为混凝土自身所拥有的收缩性能以及徐变性能，在已经浇筑完成的梁结构中会发生伸缩问题，在现场浇筑的混凝土发生凝固时也会产生一定的收缩，这也都会使得合龙梁段的混凝土材料出现开裂的问题。所以，进行施工时应当科学的设计混凝土配合比，确定适宜的外加剂掺量，并对浇筑的时间长短加以合理的控制，在箱梁结构的外侧设置临时的支撑结构，在内侧则加设上临时约束结构，以更好的确保混凝土体积的稳定性。

3.3 预应力张拉施工

此铁路桥梁的钢构连续梁结构属于三向预应力结构，在进行预应力的张拉施工过程中应当先进行纵向的张拉，再进行竖向的张拉，最后进行横向的张拉。在进行张拉的过程中对于张拉应力以及张拉伸长量进行两方面的控制，在控制过程中主要是对张拉应力进行控制。为了最大限度的确保张拉施工的精度值，在对钢绞线进行张拉的过程中，首先是利用带有前卡结构的千斤顶装置将其张拉到设计应力值的5%，在保证不存在松弛的钢绞线以后，然后使用400 t千斤顶装置进行张拉施工。在进行张拉的过程中，张拉的应力值变化应当依照以下的顺序：10%→20%→50%→80%→90%→100%(此处保持张拉应力5 min)→90%→80%→50%→20%→10%→0。然后，对张拉应力为10%,20%以及100%时的千斤顶伸长量进行测量，依据式(1)计算得到钢筋的真实伸长值。

ΔL=(L100%-L10%)+(L20%-L10%)

(1)

把计算得到的钢筋真实伸长值和设计值进行比较，确保两者之间的误差值不超过6%。在张拉施工完成以后，应当确保24 h之内进行预应力管道的注浆作业，以防止出现应力损失的问题。

4 施工技术保证措施

1)在单项工程作业施工之前，应当组织相关人员完成技术交底工作，对于施工的图纸以及现场情况进行全面了解，依照所编制的施工方案，编写更为详尽的作业细则。一些特殊的操作岗位，应当事先对作业人员进行专业知识与技能的培训，要确保所有人员均持证上岗。在工程进行施工前，应当保证全部的工作都要做全面、做到位。

2)对于一些现场浇筑的支架结构，在进行浇筑作业之前，要对安装的支架加以全面检查，对支架的扣件、螺栓等进行检查，并且完成支架的预压工作，确保支架具备优良、可靠的性能，并在这一过程中消除支架的非弹性形变，测量支架结构的弹性形变数值，更加有效的确保了梁体所具有的线型和设计中的线型是统一的。

3)在桥梁墩顶部位置的托架，我们应当更为的关注，这是由于桥墩顶部的托架设置于高墩之上，因此，必须确保托架拥有一定的安全系数，同时对于托架施工的质量同样应当保证，这样才可以保证整个施工过程的安全性，确保整个工程的施工质量。尤其在进行边跨现浇区域作业过程中，必须设置双保险措施，在完成预压工作以及可靠性监测工作以后，确保托架质量符合标准以及设计要求，才能够浇筑混凝土。混凝土浇筑时，还应当实时的控制托架内力，不断的对托架内力加以监测，并根据监测数据合理的做出调整。

4)在对预应力管道进行定位的过程中，要确保定位所使用的钢筋应当和结构钢筋形成非常牢固的焊接，同时，不允许对定位钢筋进行踩踏以及挤压，避免造成脱焊问题，确保整个混凝土浇筑施工时，预应力管道不会发生错位问题。在进行钢筋的焊接处理过程中，应当确保预应力管道不会受到损伤，确保不会出现漏浆问题。

5)应当依照各个季节温度改变情况，使用更为科学与合理的混凝土养护措施。当处于春季以及秋季进行施工过程中，可以按照相关标准的规定进行洒水养护。不过，在处于夏季进行施工过程中，应当按照具体的环境温度以及湿度等情况，采取遮盖洒水的方法对混凝土进行养护处理，确保混凝土的表层能够一直保持湿润。在对混凝土进行养护的过程中，还应当实时的进行温度以及湿度的监控，对混凝土进行及时的覆盖处理，连续梁的裸露部位，应当全部进行包裹处理，以确保混凝土保持湿润。对混凝土的内部问题、表面温度进行实时的监测，确保混凝土的内部温度以及表层温度差值不能大于20 ℃。有必要时可以采用喷淋的方式，以有效的降低混凝土内外温差值，确保混凝土不会出现裂缝的问题。

5 结语

在社会与经济快速发展的过程中，铁路交通行业也得到了迅猛的发展，铁路桥梁的建设数量也逐渐的增多。连续梁结构的跨度相对大，跨中位置的弯度挠度相对较小，其拥有较为优良的性能。所以，挂篮施工在铁路桥梁施工之中的应用也越来越广泛。挂篮施工的质量会对整个铁路桥梁工程的质量产生极大的影响。所以，也要求我们应当在挂篮施工中对于走模以及跑模等易发问题加以严格的控制，确保施工的质量，从而保障整个铁路桥梁施工的质量。

[1] 庄志恒.铁路桥梁连续梁施工中挂篮技术要点及施工方法研究[J].工程建设与设计，2017(1):136-138.

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[3] 伏玉昕.铁路桥梁施工常见的技术问题及应对措施分析[J].建材与装饰,2017(2):253-254.

Analysisoncontinuous-beamhangingbasketconstructiontechnologyofrailwaybridge

DuWenzhong

(ChinaRailway3rdBureauGroup3rdEngineeringCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

Combining with specific construction examples, analyzes continuous bridge hanging-basket construction technology, illustrates specific construction procedures of major construction technology from aspects of concrete grouting construction, closure segment construction and prestressed tension, and summarizes construction technology guaranteeing measures, so as to guarantee railway bridge construction quality.

railway bridge, continuous bridge, hanging basket construction, closure segment

U448.215

：A

1009-6825(2017)24-0153-03

2017-06-13

杜文忠(1970- )，男，高级工程师