连续梁挂篮施工在铁路桥梁建设中的应用研究

2021-04-12

智能城市 2021年5期

（中铁二十二局第一工程，黑龙江哈尔滨 150001）

1 连续梁挂篮施工的相关概述

1.1 技术原理

从实际情况来看，施工单位在进行公路桥梁施工时，会广泛应用连续梁挂篮技术，该技术灵活性强，应用广泛，可有效提高施工效率。与传统的施工技术相比，连续梁挂篮技术可实现不同施工段的有效连接，且不需要使用大型的吊机和支架等设备。施工单位根据项目建设需求，预先安置轨道并进行连续梁挂篮浇筑，重复上一阶段的施工流程，能够完成梁体工程的合拢。部分公路桥梁项目有较高的平衡性要求，因此，技术人员应根据力学平衡的特点，在不同工程部分进行分段施工，通过三角连续梁挂篮完成浇筑，可以满足项目的质量管理需求。

1.2 技术要求

铁路桥梁工程中应用的连续梁挂篮工艺涉及较多的环节，不同的组合形式可形成不同的施工方案。技术人员应充分考虑项目施工的安全性、经济性，根据整体结构，利用连续梁挂篮技术解决高空作业难题。在运用该技术时，施工单位应对桥梁主体中的挂篮走行系统、高空悬吊架构、挂篮模板系统进行精确的受力分析，检测桥梁各部分的牢固程度，保证各环节连接的稳定性。

1.3 施工特点

连续梁挂篮技术可有效降低施工难度，精简施工工序，经济效益较高。施工单位在应用该技术时，需要利用斜拉带相互牵引两部分的梁体，保证桥梁均衡受力，避免在施工过程中出现裂缝或坍塌等问题。

设计走行系统时，施工单位需要采用液压驱动的方式，时刻监测挂篮移动的位置，检测各部分的受力情况。技术人员应根据挂篮的实际负荷情况进行加固处理，有效降低各部件的负载。铁路桥梁工程的质量取决于混凝土的施工水平，因此，技术人员应精确计算连续梁挂篮的承载力，合理配置混凝土的强度，应对出现的水平裂缝和竖直裂缝进行合理处理，确保表面恢复平整，并达到工程的荷载需求。

1.4 施工流程

1.4.1 前期准备

项目施工前，施工单位应对公路桥梁进行高空作业准备，保证挂篮可按照预定轨道进行平稳移动，确保整个铁路桥梁浇筑工作的顺利进行。施工人员在使用机械设备时，应对性能进行认真检查，保证设备和材料能够满足使用需求。在进行浇筑施工时，应对现场施工环境进行有效的安全防护，确保挂篮施工严格按照行业标准进行，保障施工人员的人身安全。

1.4.2 挂篮的制作

挂篮质量是影响铁路桥梁连续梁施工的关键，施工单位在制作挂篮时，应保证材质、规格、质量满足工程要求，科学设计施工工序。在制作过程中发现问题，应对挂篮的参数进行细致修改，避免在后期施工中出现不必要的安全隐患。施工单位应根据设计部门的意见对挂篮进行质量检测，确保挂篮各部分受力均匀再投入使用。在进行挂篮的拼装作业时，应检查各个组件，保证挂篮质量符合施工要求。

1.4.3 挂篮的安装拼接

第一，完成铺枕的找平工作。在现场施工环境中，为保证挂篮拼接的质量，各部件应衔接牢固。第二，完成枕钢铺设。技术人员应将枕钢间的距离控制在50 cm，精确控制枕钢的参数。第三，完成轨道安装。施工单位应根据浇筑需求，科学设计挂篮轨道的位置。第四，吊装主构架。施工人员应采用分片吊装的方式，对主构架进行安装，利用脚手架作为临时支撑，避免在施工时出现倾斜倒塌等情况。第五，对主构架的各部分进行连接固定。技术人员应通过长螺杆和扁担梁固定构架的各部件，确保各环节衔接牢固。第六，桥梁的吊装。施工人员应在置物架前端安装高空作业平台。

2 连续梁挂篮施工的难点分析

2.1 挂篮的选型与结构设计

施工单位在应用连续梁挂篮技术进行工程施工时，首先应选择合适的挂篮类型，确保挂篮与桥梁梁体间可合理匹配。目前常用的挂篮类型主要包括三角式挂篮、菱形挂篮、斜拉式挂篮等。三角式挂篮平衡性、稳定性较高，可满足大跨径铁路工程的施工要求。技术人员应做好挂篮设计工作，了解挂篮的组成结构，科学设计挂篮模板、挂篮吊带、挂篮行走、承重框架等部分，明确各部分的承重要求，保证挂篮整体可适应最大承重标准。施工单位应对吊篮系统和蓝底进行承重分析，采用工字形焊接方式进行加固处理，保证吊篮系统横梁与底篮间有效连接。

2.2 挂篮的承载力与弹性形变测试

在应用连续梁挂篮技术时，可能会出现挂篮形变问题，因此施工单位应在桥梁的墩顶两侧进行底膜加挂水箱堆载处理，了解各部分的受力特点，利用钢丝滑轮设备进行荷载的合理分配，合理选择受力试验分析点，逐级加载开展试验。技术人员可以采用50%、100%、120%的阶段性测试方法，观察挂篮的变形情况，分析弹性形变数据。

2.3 挂篮的组装技术难点

施工单位应确保挂篮技术应用的规范性、标准性，保证挂篮运动时能够规避铁路桥梁坍落等危险情况，全方位分析挂篮移动的稳定性，确保满足项目的施工要求，精确控制桥梁中心的基准线，保证挂篮走形系统的组装质量。

2.4 钢梁的安装技术难点

由于连续梁挂篮技术以整体绑扎的方式完成梁结构施工，因此，技术人员应采用定位方式进行钢梁主体的焊接，通过建立预应力体系，科学设置运力管道，避免管道与钢筋布置发生冲突，调整钢轨结构，合理选择纵向预应力管道的位置。

2.5 混凝土浇筑难点

由于混凝土浇筑质量会影响桥梁施工的稳定性，因此，施工单位应精确控制连续梁两段混凝土的质量偏差，做到以两端交叉的方式同时完成混凝土的泵送。混凝土在泵送过程中两端应对称供应，技术人员应精确控制混凝土的质量，科学设计浇筑工序，对底板、顶板、腹板等位置进行质量监管，避免在浇筑过程中出现管道破损、变形等问题。

2.6 线性控制难点

施工单位在对大跨径铁路悬臂式桥梁进行施工时，应采用连续梁施工工艺对线性进行合理控制，科学布置控制点，提高全条线性的稳定性。应控制量轴线，充分考虑桥梁边墩控制点与中心点的距离，反复进行核准，并在施工过程中实时监控桥梁中线和高程点的变化情况。

2.7 预应力控制难点

部分大跨径悬臂式铁路桥梁具有自由滚动的空间，因此，施工单位应做好预应力的技术控制，利用连续梁挂篮技术，遵循设计原则，对桥梁局部进行保护，保证混凝土弹性木梁的强度。在预应力张拉后的24 h之内，禁止进行孔道压浆施工，避免连续梁的负载能力下降。

2.8 挂篮的走行技术难点

挂篮在走行的过程中，施工人员应检查挂篮走行的基本结构、走行系统和悬挂系统，保证各系统运行的稳定性。通常情况下，技术人员采用顶推法或张拉线法，通过模具将钢绞线的一端固定，在另一端进行挂篮，避免挂篮跑偏、钢绞线断丝等情况的发生。

3 连续梁挂篮技术在铁路桥梁建设中的应用

3.1 合理选择挂篮类型

施工单位应明确挂篮的类型和具体作用，根据桥梁工程的施工荷载情况，选择合适的挂篮类型。技术人员应精确计算桥梁的荷载数值，考虑施工中可能存在的影响因素，可采用自锚三角形平行式挂篮，提高施工的稳定性，减少施工环节。进行桥梁系统的结构分析时，技术人员应了解挂篮的属性和结构特点，对承重结构进行精密计算，合理布置承重框架的各个模块，根据工程设计需求，遵循最大承载力参数的原则进行设计。施工单位进行挂篮系统设计时，应将锚杆穿过预留孔，保证连接的稳定性，并控制预留孔的直径。技术人员可采用工字形焊接方式，精确控制篮底的长度与宽度，确保无缝连接，使用精轧螺纹钢进行加固。

3.2 加强挂篮制作的质量控制

施工单位应安排高资质人员进行挂篮的制作，合理控制三角桁架、底模、前后横梁的尺寸，精细处理挂篮外壁和孔径，确保挂篮整体的表面光滑。由于挂篮结构较为复杂，隐蔽部分应进行更精准的检测，技术人员在完成质量测验后才可将挂篮投入施工，避免出现安全问题。

3.3 完善混凝土的浇筑

首先，施工单位应合理选择混凝土材料，根据施工要求，对各类材料进行混合配比，有效控制其中的水分。在搅拌混凝土时，时刻关注混凝土有无分层现象，根据不同部分的混凝土工程采用相应的浇筑方式。混凝土成型后，应进行全方位的质量检测，满足桥梁连续梁挂篮施工的荷载要求，避免在施工时出现混凝土裂缝。施工人员应检测混凝土的初始温度，合理运用浇筑技术、降温技术对混凝土进行分层处理。完成下层混凝土初凝塑性时，应确保初凝混凝土的温度可适应当前的环境。施工单位应严格控制混凝土的清洁程度，避免在浇筑过程中出现污染等情况。

3.4 优化线性控制技术

施工单位在应用连续梁挂篮技术的过程中，应结合各环节的施工难点，对桥梁的结构进行有效的受力控制。技术人员应通过预测计算的方式获得受力数据，将线性控制技术内容与前期预期数值进行充分比较，计算偏差数值。利用相应的计算机软件分析线性控制中存在的影响因素，清理挂篮走行路径上的障碍物，提高挂篮走行的灵敏程度。施工单位可以涂抹适量的润滑油，保证挂篮走行的稳定性。技术人员应控制预埋件的精准程度，如果桥梁受力与预应力存在较大冲突，应增设相应数量的加固钢筋，保证预留孔始终处于垂直状态。