铁路桥梁连续梁挂篮的施工技术分析
2019-11-27戚利强
戚利强
随着客运量的增加,我国铁路客运专线也在不断增加。铁路桥梁建设中,为了确保施工的效率和质量,大多选用铁路桥梁连续梁挂篮施工技术,其具有跨度大,跨中弯矩挠度比较小及所需设备和支架比较少等特点。所以连续梁挂篮施工技术广泛应用于铁路桥梁建造中,在整个铁路桥梁结构中这种超静定的桥梁结构具有极其重要的意义。
2003年以来,随着我国经济的快速发展,铁路行业也得到了跨越式的发展,在铁路建设的过程中难免会遇到高山、河流、悬崖以及峭壁等特殊地形,在此连续梁挂篮施工技术起到了关键性的作用,该技术的应用十分广泛,它解决了无法搭设落地支架、大跨度无法现浇等问题,同时也体现出了诸多的优势,不仅能够极大的提高其施工质量,而且还能够进一步缩短施工周期,所以必须要加强重视该技术的应用,在应用中不断优化施工方案,从而不断提高我国铁路桥梁建设的质量。
一、铁路桥梁连续梁挂篮技术的相关概述分析
自改革开放以来,我国的经济有了大幅度的提升,各项基础设施也已经逐渐完善,特别是在铁路建设过程中,国家以及人民都给予了高度的重视以及期望,为此也投入了大量的人力、物力以及财力,才使得我国的铁路建设里程一次又一次地刷新记录,但是在铁路建设的过程中难免会遇到高山、河流、悬崖以及峭壁等特殊地形,因此铁路桥梁连续梁挂篮技术应运而生,通过运用该技术不仅能够极大地提高其施工质量,而且还能够进一步地缩短施工周期。连续挂篮在实际的铁路桥梁建设过程中无需较多的大型机械设备,也无需搭设支架,同时在实际的应用过程中它也能够沿着轨道直接进行移动等,使得这种技术在铁路桥梁建设工程中十分常见。
二、铁路连续梁挂篮的施工技术分析
1.挂篮的选型和结构设计
第一,选型挂篮。挂篮的类型众多,为了能够确保桥梁梁体和挂篮之间的实际承重能力相符,必须要选用适宜的挂篮,否则会对整个铁路工程的质量造成一定的影响,在日常工作中比较常见的挂篮类型主要有以下几种:斜拉式挂篮、三角式挂篮以及菱形挂篮三种,三角式挂篮具有多种优势,例如变形率低、节点少、稳定性高和功能性强等特点。第二,挂篮设计。首先,挂篮的设计是否科学、合理必然会对挂篮功能的发挥造成一定的影响,在设计挂篮的过程中必须要了解挂篮的组成,一般来说,挂篮的组成系统主要包括吊带、后锚、行走和模板以及承重框架和底篮等。其次,在充分了解挂篮的组成后可以重点对承重框架展开设计工作,所以这就需要相关的设计人员对整个桥梁的承重结构进行系统性的计算,并且将标准参数定位成工程所需的最大承重,同时在具体的设计过程中可以重点采用纵横交错的方式予以设计。再次,为了更好地完成后锚系统的设计,必须要确保预留孔和挂篮锚点进行相互连接。最后,以吊篮系统与底篮符合承载力标准为目的,并且为完成整个横梁的焊接工作必须要采用工字型焊接方式。
2.连续梁挂篮加载试验
挂篮安装工作一旦完成后需要进行首次加载模拟试验,其主要目的是为了能够通过在荷载作用下进行挂篮的变形试验,以更好地确定荷载和变形之间存在的关联以及挂篮桁架的预拱度。需要注意的是,如若未能对桁架进行有关的计算,那么必须要在地面上对桁架进行有关的加载试验,这样一来能够更为准确地获取到形变和荷载之间的关系值,进而可以掌握每节挂篮的变形数值。
3.挂篮的组装
挂篮的组装是否具备有效性事关整个工程的应用效果,为此在进行组装时务必要多加注意以下几个要点:其一,切不可让主梁在移动的过程中发生倾覆或者是塌落。其二,为确保轨距能够符合施工的要求必须要对移动架以及后端的安全性进行细致的考虑。其三,务必要加强对前横梁和平台之间焊接强度的重视。其四,对于反扣轮组的安装位置必须要合乎情理。最后,待整个挂篮组装工作完成之后必须要进行试压工作,以尽可能地消除非弹性变形。
4.钢筋的安装
钢筋下料尺寸的确认必须要严格遵守有关的设计要求,一般来说,钢筋的安装都是通过选取整体绑扎的方式进行,同时还要对预应力管道进行加固处理,其处理方式通常是将定位钢筋焊接在钢筋骨架之上。除此之外,在日常工作中通常会以三向预应力体系来作为连续梁施工体系,一旦钢筋和预应力管道都出现问题时必须要及时地做出相应的调整,值得注意的是,必须要严格按照有关的顺序进行适当的调整并以此来确保纵向预应力管道的合理性。
5.混凝土的浇筑
第一,对于施工荷载必须要严格地进行把控,在尽可能的情况下在两端荷载平衡时就进行浇筑施工。第二,必须对连续梁两端的混凝土的实际重量加以把控,并且通过两端相互交叉的形式来完成泵送工作,有利于两端时刻保持等速和等量。第三,严格按照施工程序进行浇筑施工,即底板-腹板-顶板。
6.预应力的控制
预应力管道的设置应当要遵守有关的施工设计方案,同时只有当混凝土的强度和弹性模量满足设计规定时方可进行预应力张拉的施工。一般来说,预应力梁混凝土的强度应当超过百分之六十后再进行部分预应力筋的张拉,此外,还要对梁体施加一定的压力,以确保其能够承担自身重量荷载,同时也要做好后期的养护工作,以延长桥梁的使用寿命。
三、铁路连续梁挂篮的施工进度分析
1.进度指标
铁路连续梁主要形式按跨度分,可分为32+48+32、40+64+40、48+80+48、60+100+60等。通常挂篮施工时将连续梁划分为6~15段,随着桥梁跨度增长,分段会随之增加。挂篮施工每次可浇筑3m~5m长的梁段,每个工序循环约需8天~12天。进度指标主要参照铁总建设[2018]94号《铁路工程施工组织设计规范》(Q/CR9004-2018),进度指标如下表所示:
编号 工程项目 进度指标3-3 3挂篮悬浇连续梁0号段 主跨≤1 0 0 m 天/次 4 0-6 0 3-3 4 主跨>1 0 0 m 5 0-8 5 3-3 5 合拢段 天/次 3 0-4 5 3-3 6 其他段 8-1 2
2.挂篮施工工艺
现场施工中挂篮主要施工流程如下:(1)在主墩旁设临时墩,并在主墩附近拼装托架;(2)在托架上立模浇注0号块,并将0号块与临时墩固结;(3)拆除托架,将墩梁临时固结,在0号块上安装挂篮;(4)在挂篮上悬臂对称浇注1和1'号节段;(5)分别以主墩中心线为对称线同时移动挂篮至下一节段、重复浇筑至合拢段;(6)用悬吊支架现浇中跨合拢段。
主要施工工艺图如下:
3.进度分析
以某时速200公里单线铁路(40+64+40)m预应力混凝土连续箱梁为例,设计人员将主梁梁段划分为“4米0#块+2*3.5+5*4+2米合拢段+5*4+2*3.5+4米0#块”共计17块。进度指标根据规范计列,指标取中值详细计算如下:50+10*(2+5)+38=158天≈6个月。可以看出,(40+64+40)m连续箱梁挂篮施工工期约为半年,施工进度满足桥梁流水施工需求,能够保证一般铁路项目工期要求。随着技术进步,施工效率得到进一步提升。
四、结语
综上所述,在铁路工程建设施工中,挂篮施工技术作为一种十分常见且应用范围较为广泛的技术,此项施工工艺不仅能够有效地提高其施工质量,而且也大大地提高了施工效率,在实际的运用过程中应当严格遵守有关的操作规范,以确保整个桥梁的施工安全,与此同时也要不断地完善施工组织方案,从而不断地提升挂篮施工技术的应用水平。