铁路桥梁连续梁挂篮施工技术研究

文／吉桂兵 连云港市铁路事业发展中心 江苏连云港 222000

引言：

连续梁是铁路桥梁中常见的结构形式，具有跨度大、受力合理、结构稳定等优点。由于连续梁的施工过程中需要进行多次悬臂浇筑，传统的施工方法往往需要使用大量的模板和支撑设备，施工周期长、施工效率低下。为了解决这一问题，挂篮施工技术应运而生。挂篮施工技术是一种将模板和支撑设备悬挂在已经浇筑好的梁段上进行后续浇筑的方法。通过挂篮的悬挂和移动，可以实现连续梁的逐段浇筑，大大缩短了施工周期，提高了施工效率。同时，挂篮施工技术还可以减少模板和支撑设备的使用量，降低了工程成本。

1.铁路桥梁连续梁挂篮施工技术的基本原理

铁路桥梁连续梁挂篮施工技术的基本原理主要包括预应力混凝土连续梁、T 形钢构和悬臂梁的分段施工。挂篮施工是一种主要设备，它可以沿轨道整体向前，常用工艺有桁架式挂篮、三角式挂篮、棱形挂篮和斜拉式挂篮等。此外，挂篮施工也被称为悬臂浇注施工，它是连续梁施工工艺的一大进步，尤其适合于大跨径，跨越深水、山谷、立体交通等处。在实施过程中，涂抹黄油可以缓解滑动阻力，保证挂篮的均衡性；利用高标号砂浆将轨道下方的横桥找平，以保持两侧移动的平稳性；还可以在下滑道的顶面划分小格，保证挂篮为等距离、同步滑行，两个立柱的差距控制在100mm 以内。挂篮施工技术的应用效果较好，但工艺较为复杂，因此需对该项技术展开深入探讨，总结技术要点，全面提升施工质量。例如，在预加载静荷载并分析观测数据时，需要确保悬架和支架在施工中发挥应有的作用，并根据特定的设计要求进行静载荷偏置和观测分析[1]。同时，在挂篮加载过程中，应及时检查悬挂系统，以确保悬挂篮的连接点处于稳定状态。

2.铁路桥梁连续梁挂篮施工技术的优势

2.1 性能稳定，安全可靠

挂篮设备在设计和制造过程中，会充分考虑到桥梁连续梁施工的实际需求和各种可能的工况。其结构设计合理，受力分布均匀，使得其在承受压力时不易发生变形或损坏，保证了施工的安全性和稳定性。同时，挂篮设备的刚度强，承载压力大，能够有效地提高桥梁连续梁的耐久性能和使用寿命。此外，挂篮设备还会进行严格的质量检测和试验，确保其在各种工况下都能保持良好的工作性能和安全性。

2.2 灵活性高，节省施工时间

挂篮设备的另一个显著优点是其高度的灵活性。它可以沿预设的固定轨道平台移动，这使得其在施工过程中具有很高的灵活性和便利性。无论是在曲线段还是在直线段，挂篮设备都可以轻松地进行调整和移动，以满足施工的实际需求[2]。此外，由于挂篮结构由外模和内模两部分组成，它可以在无支架辅助的情况下实现整体移动，大大减少了模板组装和连续梁施工的时间。这不仅可以提高施工效率，还可以降低施工成本。

2.3 节约资源，降低工程造价

挂篮技术在施工过程中，无需使用大量的大型吊车装备，这不仅可以节省设备采购和维护的成本，还可以减少对施工场地的占用，从而降低了工程的总体成本。同时，由于挂篮设备的行走效率高，可以快速地完成模板的组装和拆除工作，进一步缩短了施工周期，降低了施工成本。此外，挂篮设备还具有方便拆卸的特点，必要时可以去除自配重部件以减轻载荷，这不仅可以提高施工安全性，也可以进一步降低工程成本。

2.4 适应性强，安全高效

挂篮技术的适应性非常强，无论是跨度、幅度还是梁高等多样性的施工条件，都可以通过调整挂篮设备的设计和使用方式来满足施工需求。例如，对于跨度较大的桥梁连续梁，可以使用多节挂篮进行分段施工；对于幅度较大的曲线段，可以使用可调节角度的挂篮进行施工。此外，挂篮技术还适用于相对复杂、困难的施工环境。例如，在无法搭设落地支架或大跨度无法现浇等情况下，挂篮施工技术都能发挥重要作用。挂篮施工技术采用高空作业方式，可以避免地面现场操作的危险因素[3]，从而保障施工人员的安全。同时，该技术的施工效率较高，能大幅度缩短施工周期。通过优化施工方案和提高施工效率，挂篮技术可以有效地提高工程质量和施工安全性，为铁路桥梁连续梁的施工提供了一种高效、安全、经济的解决方案。

3.铁路桥梁连续梁挂篮施工技术的工艺流程

3.1 施工前的准备工作

施工前的准备工作是铁路桥梁连续梁挂篮施工技术的重要环节，它对保证施工质量和安全具有决定性的作用。首先，技术及管理人员需要对施工组织设计及相关文件进行深入的学习和理解，包括施工方案、施工图纸、施工工艺等，以确保他们对整个施工过程有全面、准确的掌握。这既包括理论知识的学习，也包括实践经验的积累和总结。其次，需要对施工设备进行全面的检查和维护，确保其性能良好、安全可靠。例如，对于挂篮设备，需要定期涂抹黄油以缓解滑动阻力，保证其在移动过程中的稳定性和安全性。同时，还需要对设备的其他部分进行检查，如主桁架、走行系统、内外模板系统、悬吊系统以及张拉操作平台等，确保它们在施工过程中能够正常工作。此外，还需要对施工现场进行勘察和测量，了解地形地貌、地质条件等情况，以便制定合理的施工方案。同时，还需要对施工人员进行培训和指导，使他们熟悉施工流程和操作规程，提高他们的技能水平和安全意识。

3.2 挂篮的设计和制作

首先，设计阶段需要根据桥梁的结构特性、施工条件和施工要求，确定挂篮的结构和尺寸。包括主桁架、走行系统、内外模板系统、悬吊系统以及张拉操作平台等组成部分的设计。其中，主桁架是挂篮的主要承重结构，通常由两片槽钢焊接而成，具有良好的稳定性和承载能力。走行系统的设计需要考虑桥梁的曲线和坡度，以保证挂篮能够顺利移动。内外模板系统的设计需要考虑桥梁的形状和尺寸，保证混凝土的成型质量。悬吊系统的设计需要考虑挂篮的重量和施工条件，保证其稳定性和安全性。张拉操作平台的设计需要考虑张拉作业的要求，保证张拉作业的顺利进行[4]。其次，制作阶段需要按照设计图纸进行精确的制造。这包括对钢材的切割、焊接、打磨等工序，以及对其他部件的加工和装配。在制作过程中，需要严格控制质量，确保各部件的尺寸精度和表面质量。例如，钢材的切割需要保证切口的平整和垂直，焊接需要保证焊缝的质量，打磨需要保证表面的平滑和无毛刺。此外，还需要对挂篮进行试装和调试，检查其各部分的连接是否牢固，移动是否灵活，以确保其在施工过程中能够正常工作。同时，还需要对挂篮进行负载试验，测试其承载能力和安全性。

3.3 挂篮的安装和调整

首先，需要将挂篮锚固悬挂在已施工好的梁段上。通过在梁段上设置预埋件，使用高强度螺栓将挂篮与预埋件连接起来。在安装过程中，需要确保挂篮的位置准确、连接牢固，以防止在施工过程中发生移动或脱落。为了确保安装的准确性，可以使用全站仪等测量设备进行精确测量和定位。其次，完成一个节段的施工后，需要对挂篮进行调整，以适应下一节段的施工要求。这包括调整挂篮的位置、角度和高度等参数。在调整过程中，需要使用专业的测量设备，如全站仪、水平仪等，以确保调整的准确性。例如，如果下一个节段的梁高有所变化，可能需要调整挂篮的高度；如果下一个节段的梁轴线有所偏移，可能需要调整挂篮的位置。此外，还需要对挂篮进行试运行，检查其各部分的工作状态，如走行系统是否灵活，悬吊系统是否稳定等。如果发现问题，需要及时进行调整和修复。在挂篮的安装和调整过程中，还需要注意安全问题。由于挂篮通常位于高空，因此需要采取严格的安全措施，如设置安全网、安装防护栏等，以防止施工人员坠落。

3.4 连续梁的浇筑和养护

首先，使用挂篮作为模具进行混凝土的浇筑工作。在浇筑过程中需要严格控制混凝土的配合比和浇筑速度，确保混凝土的均匀性和密实性。同时对混凝土进行振捣以消除其中的气泡和孔隙，提高其强度和耐久性。其次，完成混凝土的浇筑后需要进行养护。养护过程通常持续7 天，包括保湿、防裂、防冻等措施。在保湿方面，可以使用湿布或喷水等方式，保持混凝土表面的湿润；在防裂方面，需要避免混凝土受到剧烈的温度变化或物理冲击；在防冻方面，需要在冬季施工时采取相应的保温措施。此外，还需要定期检查混凝土的硬化情况，如强度、硬度、颜色等，以及是否有裂缝、渗漏等问题。如果发现问题，需要及时进行处理。

3.5 挂篮的拆除和清理

首先，需要对连续梁进行强度检测，确认达到设计强度后才能进行挂篮的拆除工作。在拆除过程中需要使用专业的设备和工具，如起重机、扳手等，确保拆除的安全和效率。同时对拆除过程进行监控，防止发生意外事故。其次，完成挂篮的拆除后，需要对施工现场进行清理。这包括清理混凝土残渣、钢筋头、模板等杂物，以及清理挂篮设备的零部件。在清理过程中，注意防止杂物散落到桥下或道路上，避免造成安全隐患。此外，对拆除后的挂篮设备进行清洗、维修和保养，以保持其良好的性能和使用寿命。若挂篮设备有损坏或磨损的部分，需要进行修复或更换。经过这些处理后，挂篮设备可以再次使用，从而降低了工程成本。

4.铁路桥梁连续梁挂篮施工质量控制措施

4.1 挂篮试验质量控制

挂篮试验质量控制是施工过程中的重要环节，它涉及到挂篮的结构、材料和工艺等多个方面。首先，对挂篮的结构进行全面的检查，包括其稳定性、强度和刚度等，以确保其在施工过程中的稳定性和安全性。同时对挂篮的材料进行严格的检查，包括其质量、性能和规格等，以确保能满足施工需求。其次，对挂篮的工艺进行详细的测试，包括安装、移动和拆卸等过程，以验证操作的简便性和效率。此外，还需要对挂篮在不同工况下的性能进行模拟和预测，例如在风力、温度和荷载等因素的影响下，挂篮的性能会如何变化，以便为施工提供有力的数据依据。最后，对挂篮的安全性能进行评估，包括在施工过程中可能出现的安全隐患和风险，以及应对这些隐患和风险的措施。这需要对挂篮的设计、制造和使用等环节进行全面的考虑，以确保其在施工过程中的安全性。

4.2 挂篮安装、移动控制要点

挂篮的安装、移动控制是施工过程中的重要环节，它涉及到挂篮的拼装、预压和移位等多个步骤。首先，对挂篮的各部分进行详细的检查，包括结构、材料和连接件等，以确保质量符合要求。同时，还需要对挂篮的位置和姿态进行精确测量，以便在安装和移位过程中进行精确控制。其次，按照规定的程序和方法进行挂篮的拼装。在拼装过程中，需要确保各部分连接牢固、位置准确。这需要对挂篮的拼装工艺进行详细的设计和规划，以确保操作简便和效率。在预压过程中，需要对挂篮进行逐步加载，以检验承载能力和稳定性。这需要对挂篮的预压方案进行详细的设计和规划，以确保在施工过程中的稳定性和安全性。在移位过程中，需要对挂篮的位置和姿态进行精确控制，以防止发生偏移或倾覆。这需要对挂篮的移位方案进行详细的设计和规划，确保在施工过程中的稳定性和安全性。

4.3 线形控制

线形控制是高速铁路桥梁连续梁挂篮施工过程中的重要环节，它对施工质量有着直接的影响。线形控制主要包括对连续梁的几何形状、尺寸和位置的控制。首先，对连续梁的几何形状进行控制。这需要对连续梁的设计图纸进行详细的分析和理解，以确定其几何形状的要求。在施工过程中，需要通过各种测量工具和方法，对连续梁的实际形状进行实时监测，确保符合设计要求。如果发现有偏差，需要及时进行调整，以保证连续梁的形状满足设计要求。其次，对连续梁的尺寸进行控制。这需要对连续梁的各部分尺寸进行详细的测量，包括长度、宽度和高度等。在施工过程中，需要通过各种测量工具和方法，对连续梁的实际尺寸进行实时监测，以确保符合设计要求。如果发现有偏差，需要及时进行调整，保证连续梁的尺寸满足设计要求。再次，对连续梁的位置进行控制。这需要对连续梁的位置进行精确的测量和控制，以防止在施工过程中发生偏移或倾覆。在施工过程中，需要通过各种测量工具和方法，对连续梁的实际位置进行实时监测，以确保其符合设计要求。如果发现有偏差，需要及时进行调整，以保证连续梁的位置满足设计要求。最后，对挂篮的位置和姿态进行精确控制。这需要对挂篮的位置和姿态进行实时监测和调整，以保证其在施工过程中的稳定性和安全性。在施工过程中，需要通过各种测量工具和方法，对挂篮的实际位置和姿态进行实时监测，以确保其符合设计要求。如果发现有偏差，需要及时进行调整，以保证挂篮的位置和姿态满足设计要求。

4.4 材料控制

材料控制是施工过程中的重要环节，它涉及到钢筋、混凝土等材料的质量控制。首先，需要对材料的质量进行严格的检查和测试，包括其强度、硬度、韧性等性能指标，确保符合设计要求和国家标准。这需要对材料的生产、供应和使用等环节进行全面的管理和监督，防止不合格材料进入施工现场。其次，需要对材料的储存、运输和使用过程进行严格的管理，以防止材料受到污染或损坏。在储存过程中，需要对材料进行适当的保护，防止其受到环境因素的影响。在运输过程中，需要对材料进行适当的包装和固定，防止其在运输过程中发生移动或损坏。在使用过程中，需要对材料进行适当的处理和维护，以保证其在施工过程中的性能稳定。最后，需要对材料的使用效果进行跟踪和评价，以便及时调整施工方案和方法。这需要对材料的使用过程进行实时监测和记录，以获取其在实际施工中的性能数据。通过对这些数据的分析和评价，可以了解材料的实际使用效果，从而为施工方案和方法的调整提供依据。

4.5 工艺控制

工艺控制是挂篮施工过程中的重要环节，它涉及到挂篮的施工工艺、方案和规程等多个方面。首先，需要根据工程的具体情况选择合适的挂篮施工工艺，如三角式挂篮、桁架式挂篮、斜拉式挂篮、菱形挂篮等。每种工艺都有其特点和适用范围，选择时应充分考虑工程的特性和要求。其次，制定详细的施工方案和操作规程，包括工艺流程、操作步骤、质量标准等内容。施工方案应具有可操作性和针对性，能够指导施工人员进行规范的操作。操作规程则应明确各项操作的要求和标准，确保施工过程的安全和质量。在施工过程中，需要进行严格的质量控制，包括对工艺实施效果的实时监测和评价。通过监测数据，可以了解工艺实施的效果，及时发现问题并进行调整。

结语：

铁路桥梁连续梁挂篮施工技术是一种高效、安全的施工方法，具有很大的发展潜力。通过对该技术的研究和实践，可以进一步提高铁路桥梁的施工效率和质量，为铁路交通的发展做出贡献。然而，该技术还存在一些不足之处，需要进一步的研究和改进。未来，随着科技的不断进步，铁路桥梁连续梁挂篮施工技术将会得到更广泛的应用和发展。