铁路桥梁连续梁挂篮施工质量控制探讨

曹 睿

（中铁十八局集团第二工程有限公司，河北 唐山064000）

在铁路桥梁施工中，悬臂浇筑法成为预应力混凝土连续梁（钢构）桥的主要施工方法，我国已经建成的预应力混凝土连续梁（钢构桥）很多都采用挂篮悬臂施工。挂篮悬臂技术的应用，大大提升了桥梁的跨越能力，对于跨越江河、沟谷、既有铁路及公路的桥梁更加适用，施工不影响通航或桥下交通，而且受地形影响小，不仅可以让桥梁施工稳步高效进行，而且为大跨径桥梁施工提供了更高的技术保障，也可以大大提高桥梁施工的安全性。

1 铁路连续梁挂篮施工技术概述

挂篮施工技术是指浇筑较大跨径的悬臂梁桥时，采用吊篮方法，就地分段进行悬臂作业。主要设备是一对能行走的挂篮，具有无压重、结构重量小、干扰少、施工速度快等优点；机械化程度高，可以减少劳动强度，节省经济成本，施工方法简单、易于施工人员掌握，实现机械化和循环重复作业，可改进工艺并能保证安全质量；减少了吊装等程序，一次成型，简化了桥梁施工程序；适用于多种桥梁类型，如梁式桥、刚架桥、拱桥、斜拉桥等。[1]

2 挂篮的选型结构设计

挂篮选型是铁路桥梁建设施工中必须要面临的重难点问题，在开展挂篮选型工作时，应该依据与实际相符的原则，要确保所选的挂篮能够承受得住桥梁梁体的重量，在所有的挂篮形式中，斜拉式挂篮以及菱形挂篮在铁路桥梁建设过程中的使用范围较广。此外，挂篮的设计工作同样也是铁路桥梁建设中的重难点内容，设计工作的质量决定了所用挂篮的功能，因此设计人员应该把控好这一环节。在挂篮设计时，首先要确定组成挂篮的系统，比如行走系统、底篮、承重桁架以及吊带系统等等。在所有组成挂篮的这些系统结构设计工作中，应该着重关注承重桁架系统，在设计工作前，设计人员需要做好承重桁架的计算工作，将铁路桥梁建设所能承受的最大承重作为计算标准，对承重力进行设计。紧接着便是设计后锚系统，在对该部分进行设计时，要确保挂篮的锚点可以连接到预留孔。最后是对横梁的焊接，在施工过程中，通常使用工字焊接的方法，确保底篮以及吊篮系统能够满足承载要求。[2]

3 铁路桥梁连续梁挂篮施工质量控制要点

3.1 挂篮安装

3.1.1 走道梁安装

走道梁安装的准确性为后续施工工序的展开打下了基础。在走道梁安装前，首先应进行梁结构中心放线，按照挂篮设计方案布置走道梁，通过螺纹钢进行固定，提供足够的应力载荷支撑。走道梁长度与主桁架体系相匹配，同时能够为后钩板提供足够的操作空间。

3.1.2 主桁架安装

在挂篮施工主桁架安装环节中，首先对单片桁架进行拼装，然后使用吊装机械上桥到位。吊装过程中将边腹板与中腹板作为首要吊装主桁，将该部分两榀主桁进行紧密连接。完成单个榀架安装后，使用钢丝绳在两侧端面进行紧固，同时有效调整桁架垂直水平。主桁架定位中心点与走道梁中心重合，部分存在过大偏差的桁架需要使用吊装机械进行紧绷调整，辅助人工操作进行对正。在完成主桁架安装后，使用螺纹钢进行锚固，使用吊装机械进行杆件安装。

3.1.3 底模平台

底模平台为挂篮施工各部分提供有效连接定位点，需要保证底模平台的安装准确性。连续梁挂篮施工底模平台的安装环节，首先拼装前后下横梁、纵梁、底模模板。在前后下横梁结构吊装倒链位置增加钢丝圈，在两侧位置使用吊装机械同时吊装。在提升到后下横梁吊带标高后，进行吊带安装，然后提升倒链，安装底模平台前吊带，完成底模平台安装。[3]

3.1.4 外侧模及外导梁安装

外侧模与外导梁的安装首先在安装构件两侧端面安装钢丝绳，使用吊装机械进行吊装操作，在外侧模板竖直后，通过导梁预留孔穿接倒链提升导梁，外导梁进入翼板对接位置后，穿入后续吊装连接吊带，纵向滑移一定距离后穿入外导梁前端吊带。

3.1.5 内模及内导梁安装

连续梁挂篮施工内模与内导梁的安装环节，首先提升中跨内导梁构件，在构件后端面位置穿入前上梁钢丝绳，牵引进入吊装吊环，完成滑移后穿入前端面吊带。在箱内侧位置使用吊装机械吊装结构托架，保持内导梁结构距离。

完成上述操作后，将边跨内模整体吊装与搭建的底模平台结构上，内导梁也逐步吊装就位，并找平结构。当预先拼装完成后的内模顶板吊装在内导梁结构之后，进行体系的临时固定。底模平台、内模以及内导梁安装完成后，使用吊装机械提升构件，并穿入走行吊环，前端面结构位置使用钢丝绳与前上横梁进行紧密连接，引导就位后安装吊带。

3.2 挂篮预压

完成模板体系的拼装后，可进行相应的挂篮预压荷载试验。在试验进行过程中，载荷按照挂篮结构应力集中梁段水平施加，准确测量各等级载荷条件下吊篮结构的挠度与内力条件，以此作为预压过程控制的基本参数依据。

挂篮预压应力加载过程均匀持续进行，严格依据设计标准进行分级操作，各级持荷时间≥6h。常见的预压载荷分级标准为： 空载→30%→70%→100%→120%载荷，在达到100%载荷水平后的加载过程，持荷时间≥12h，加载过程需要进行动态化的测量操作，各级加载与持荷12h 均需要进行测量，以此准确获得挂篮结构预压环节出现形变幅度。预压卸载环节操作按照加载反向进行，同时详细测量记录各指标参数。卸载完成后，测量统计标高参数，以此获得挂篮回弹量数值，剩余沉降值作为塑性形变量进行分析考虑。上述指标参数均带入计算公式，计算出准确的预压操作参数指标后，以此为基础调整底模标高。[4]

3.3 安装钢筋及混凝土浇筑控制

在连续梁挂篮施工中，钢筋安装应在先腹板和后顶板的基础上，实施整体绑扎，以提高钢筋的稳定性，焊接钢筋应采取定位的方式，在此过程中，合理选择预应力管道； 预应力体系应采用三向连续梁。一旦预应力管道的安装和普通钢筋发生冲突，应及时采取调整措施，将局部展开，在局部调整的基础上，有顺序的完成骨架钢筋和横竖向预应力钢筋的改动，以确保纵向预应力管道位置的准确性。钢筋应用过程如涉及焊接操作，也需规范化控制，切实保障焊接材料选择、流程控制以及周围环境都较为可靠，减少整个铁路桥梁连续梁挂篮施工中可能出现的各类事故。

在连续梁挂篮施工中，为降低可能出现的浇筑不充分、浇筑后裂缝等缺陷，浇筑混凝土时，应对连续梁箱梁两端的荷载与重量严格控制，采用交叉泵送的方式运输混凝土，以确保箱梁两端混凝土重量相同，同时确保两端混凝土的灌注速度相同。除了严格遵循传统混凝土浇筑的基本流程和具体规范外，还需重点把握混凝土浇筑流程的控制，使其能够结合连续梁施工需求进行详细分析，避免出现浇筑方面的矛盾和冲突。

3.4 线性控制

线性控制直接决定最终的施工质量，和铁路桥梁的外形直接相关，需要重点把关控制，线性控制需要把握好整个挂篮施工操作的各个环节，尤其控制点的布设需要精确把关，结合设计方案的明确规定进行精确测量，使其现场控制点更为可靠有效。在线性控制过程中，还需要重点把握梁轴线以及量高程的控制，以便挂篮施工能够更为流畅精确，满足各方面标准的需求。[5]

在挂篮施工过程中可以通过放置相应的线性检测设备，对整个施工过程进行实时的监控，以保证具体操作过程中遇到的问题及时得到解决，从而保证桥梁的整体线性施工符合具体操作要求。

3.5 预应力控制

在连续梁挂篮施工中，经常会因为预应力施加不当，导致预应力钢丝断裂或滑丝的情况。因此，施工过程中，需要严格控制张拉施工质量，保证施加的预应力达到设计要求，以便张拉后的丝能承受相应的荷载，不发生断裂，保证施工的安全性。为达到这一目的，要对应力大小严格把关，促使其应力具备理想的表现效果，满足铁路桥梁在强度及弹性等方面的需求，张拉操作的规范性也需要严格把关，避免因预应力钢筋断丝或滑丝而出现安全事故。[6]

3.6 挂篮移动

上一节梁段浇筑完毕，混凝土达到设计强度，完成张拉压浆后，就可移动挂篮，进行下一个梁段的施工。挂篮移动时，需按以下步骤顺序：主梁和外侧滑梁的直移→底模平台和外侧模走行→模板定位。通过对各种移动方式的对照分析，滑梁采用手拉葫芦拖拉，主桁架移动采用穿心式千斤顶顶进。挂篮移动前，应检查该拆、该换部件是否妥善完成；挂篮滑道铺设要平直，应在一个水平面上；挂篮前移速度不超过0.5m/min，移动时要均匀平稳，并且左右同步、方向顺直，移动挂篮时需要连续不间断进行。

挂篮行走时，检查走行系统轨道移动是否正常，可根据实际需要利用拉杆及钢筋等，将前后支点临时连接，确保行走的刚度。挂篮移动过程中，应及时清除行进路径上的障碍物，使整个施工过程能够顺利进行。此外，工作人员还可在行进路径上涂抹润滑油，这样能够减小挂篮使用过程中所受到的阻力，让挂篮能够更加平稳和顺利的移动。如果在挂篮施工过程中出现位置偏差，需要对偏移进行调试。

4 提升铁路桥梁连续梁挂篮技术水平的几个措施

4.1 合理确定梁端底部与顶部的孔洞预留

孔洞的位置预留首先要结合铁路建设初期的总体建设规划，要借助精密仪器进行较为精确的测量确定。孔洞位置一旦确定就不会再轻易发生改变，否则可能会导致连接部位的一些密实度影响。预留孔的钢管需要将其固定在一些钢筋上。避免混凝土在浇筑中，这些钢筋发生位置的变化。挂篮设置后，为了避免孔的范围发生一些变化，可以通过千斤顶进行横梁上端位置的调整。这个过程的操作需要特别注意一些细节，避免锚杆连接存在安全隐患或者失稳问题。

4.2 不断完善施工队伍建设

施工队伍的总体素质直接关系到整体铁路建设中桥梁连续梁的施工质量。为此，在铁路桥梁连续梁施工中，首先必须建立起一支专业的施工团队，并对其中涉及到特殊工种作业的人员，进行严格的上岗证核查。加强专业技术人员的操作培训，提升组织管理人员的综合管理能力，确保整体工程建设符合实际的建设要求。同时要确保施工团队内部的合理分工，每个环节的工人都能都完全掌握对应的操作流程和工艺，提高质检人员的责任意识和质检能力，确保整体工程建设能够符合实际的铁路总体建设质量要求。

4.3 做好技术实施中的数据及信息处理

铁路桥梁连续梁施工中，挂篮施工技术要求比较细致，需要施工企业对周密的数据及信息核对并保存，为技术实施的准确性做好铺垫。同时对于施工过程及后期形成的文件都要按照统一的文档管理要求进行归档。对于同一个施工单位，要建立对应的图表，签证变更及施工合同等的相关信息的保管，确保其规范性、数据正确性、格式规正，确保后期工程事项涉及的相关材料能够有证可循，为工程施工提供完整的依据和更多的参考信息。

5 结语

总之，铁路桥梁连续梁挂篮施工工序复杂，实施难度大，但由于其能够降低构件荷载及强化混凝土的强度，所以具有很大的应用和发展前景。目前，施工环境变得越来越复杂，连续梁的施工要求越来越严格，连续梁挂篮施工在挂篮选型与结构设计、混凝土浇筑、线性控制、预应力控制、挂篮移动等方面都存在不同的技术难点，所以，在铁路桥梁连续梁施工过程中，要规范施工过程，提高施工人员的专业素养，以便最大限度地提高铁路桥梁施工效率和质量，促进铁路桥梁事业的健康发展。