铁路桥梁连续梁挂篮施工技术

作者：石振起

来源：《城市建设理论研究》2013年第22期

        【摘 要】随着我国交通运输量的需要，客运专线得到了快速发展，铁路线路中桥梁的线路比例所占比重也越来越大，相应的连续梁的比例也所有增加，对挂篮法施工技术应用也越来越多。由于客运专线桥梁荷载和沉降分布的特殊性，在桥梁线性及结构尺寸上要求较为严格，同时挂篮构件较多，在不同工况部位其受力的差异也较大，其工序衔接较多，施工安全威胁较大。本文简单分析了铁路桥梁连续梁挂篮施工技术，研究探讨了提高铁路桥梁连续梁施工的方法。 

        【关键词】铁路桥梁 连续梁 挂篮施工 施工技术 铁路桥梁施工挂篮法 

        中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 

        一．引言。 

        我国铁路交通网络日益过大，国家对铁路建设工程不断进行投资建设。在铁路交通网络中，如遇到河流、深谷、跨越繁忙的公路和铁路等情况时，都要采取桥梁来跨越。在桥梁施工技术中，普通的公路桥梁施工技术无法满足施工要求，而挂篮施工技术由于技术含量高、投入设备少，其弯矩和预应力分布合理等诸多优势，被广泛应用到铁路桥梁工程施工中。 

        二.挂篮施工概述。 

        所谓挂篮施工，是指浇筑较大跨径的悬臂梁桥时，采用吊篮方法，就地分段悬臂作业。采用挂篮施工，不需要架设支架和不使用大型吊机。按结构形式可以分为桁架式（包括平弦无平衡重式、菱形、三角形、弓弦式等)、斜拉式(包括三角斜拉式和预应力斜拉式)、型钢式及混合式4种。而挂篮的选择是根据混凝土悬臂施工工艺要求及设计图纸对挂篮的要求，并综合比较各种形式挂篮特点、重量、采用钢材类型、施工工艺等特点而选定的某一种挂篮施工。挂篮施工相对于其他施工方法，具有以下特点： 

        1、能承受梁段自重及施工荷载。 

        2、刚度大，变形小。 

        3、结构轻巧，便于前移。 

        4、适应范围大，底模架便于升降，适应不同的梁高。 

        三.铁路桥梁工程中的挂篮施工技术的应用前提条件。 

        在现浇后张法预应力箱梁中，根据支撑结构的不同，分满堂支架浇筑箱梁和挂篮施工浇筑箱梁。挂篮施工就是利用悬吊设施，分节段挂模、绑扎钢筋、安装波纹管、浇筑混凝土、穿钢绞线、张拉、压浆，完成一节段箱梁，再前进一节段箱梁，直至完成全部挂篮施工节段。挂篮施工也不是在任何情况下都通用的铁路桥梁工程的施工技术，它必须满足以下前提条件才能实施： 

        （1）大型化、大跨度的铁路桥梁施工。因为在小型铁路桥梁工程中，挂篮施工会影响工期而增加额外的费用，而且没有必要使用挂篮设备就能很好地完成桥梁工程。 

        （2）不能断航的河流。铁路桥梁工程在遇到河流时，无法进行河流的拦截或断航要求，此时，应用挂篮施工技术可以有效解决施工困难。 

        （3）跨越繁忙的公路和铁路。铁路桥梁工程施工中，遇到繁忙的公路和铁路路段时，不可能进行交通隔断的情况下，为了施工安全和施工质量，必须采用挂篮施工技术。 

        （4）跨越深谷下面无法搭支架或搭支架非常困难，采用挂篮施工比较方便。以上条件是铁路桥梁工程在施工时，用普通施工技术很难达到要求，所在，选择挂篮施工技术符合实际情况，而且经济实用。 

        四.铁路桥梁连续梁挂篮施工技术。 

        1.施工工艺流程。 

        用挂篮悬臂浇筑施工，除0号块等少数梁段用托架施工外，其余利用挂篮施工。每个梁段的混凝土宜一次浇筑，其循环作业工序为：挂篮前移、模板就位加固、钢筋绑扎及管道安装、混凝土浇筑、混凝土养生、张拉压浆，施工周期一般为一周左右。 

        0号梁段混凝土应连续浇筑一次成型，如因梁体高度大、混凝土数量多或梁体结构复杂，必须竖向分二次浇筑混凝土时，施工缝位置应经设计单位同意，宜采取外模一次安装就位，内模可按混凝土浇筑要求分段安装，先浇筑底板及腹、隔板下部混凝土。两次浇筑时间应尽量缩短，第二次浇筑上部腹、隔板及顶板混凝土。 

        连续梁挂篮施工顺序如图所示： 

        2.挂篮施工。 

        （1）0号块施工。 

        0号块采用墩旁托架结合墩顶托架法施工，墩身外侧在托架下部与墩身接触处预埋钢板，设置连接系，将支架体系连接为一体。墩身内侧采用预埋钢板，焊接牛腿的方法，设置墩顶托架。支架设计按照承受第一次浇注的混凝土重量进行设计，浇注第二次混凝土时，已施工的梁体重量由其自身结构承受，墩顶托架承受新浇注混凝土重量。; 

        由于0#块拱脚处钢筋及钢骨架密集，且受力复杂，在混凝土灌注和振捣应特别认真，并跟踪测量，确保混凝土振捣质量和拱脚位置准确。 

        （2）挂篮拼装及1号块混凝土灌注。 

        挂篮运到工地后，由项目部组织技术人员参加按图纸进行验收。挂篮主桁在0号块梁面上拼装，利用塔式吊机辅助起吊作业，先安装走道梁，再主桁架，安装联结系，走行到施工1号块的位置时锚固于0块梁体上，再安装前上横梁，然后安装吊带；底模平台在岸上组拼完成，浮运下江至1号块下方，提升就位，后端锚固，前端吊挂；主桁及底模平台安装完成后开始安装外侧模板及其支撑架和外导梁，完成挂篮的基本安装。挂篮拼装完成后，对结构螺栓、焊缝、杆件数量、规格等进行仔细检查，合格后进行荷载试验。 

        (3)挂篮走行。 

        铺设挂篮走行轨道，将底模平台、外侧模打保到已浇梁段，内、外导梁转入滑动吊架，检查打保和是否有影响走行的障碍，指挥在得到确认后方可下达走行命令。在主桁导梁走行到位后，用仪器检查复核轴线，正确后进行后锚固；再将侧模、底模平台转移到内、外导梁上滑移就位。 

        (4)挂篮立模。; 

        底模平台就位后安装前后吊带，根据线性控制监测组提供的预抬量，利用千斤顶收紧吊带；底模平台就位后安装外侧模，同样按预抬量收紧吊带，下部通过拉紧装置夹紧底模；因中跨每个9m有横梁，需要内导梁有较大的下沉空间；堵头模板采用钢木制作。 

        （5）混凝土灌注及预应力张拉。 

        ;混凝土灌注时先灌注腹板、后补灌底板，水平分层，振捣泵振捣。在预应力波纹管内插入衬管并适时抽动或转动，保证孔道畅通，浇筑后顶板铺海绵及时洒水养护。 

        混凝土养生期间穿预应力筋束，待混凝土强度、弹性模量、龄期达到要求后进行张拉，张拉顺序按设计要求；以应力控制为主伸长值校核，张拉后及时进行注浆封锚。 

        （6）合龙段施工。 

        边跨合龙模板采用挂篮的底、外模，将底模平台及外侧模前端支撑在现浇段托架上，后端锚固于悬臂梁的底板上，主桁后退并拆除。根据气温统计计算劲性骨架长度，截取后与相应预埋件焊接牢固后，张拉临时预应力索进行临时锁定。绑扎合龙段钢筋，安装预应力管道，在一天中气温最低的时候浇筑混凝土，完成边跨合龙。混凝土各项指标达到要求后张拉相应的预应力束。待主梁边跨合龙后，继续用挂篮悬浇施工主跨箱梁至跨中合龙；中跨合龙段混凝土采用挂篮模板浇筑。在合龙段混凝土浇筑过程中，随着合龙段砼的浇注逐步减水，保持合龙段砼浇注过程中荷载平衡。 

        五．结束语。 

        挂篮施工是铁路桥梁架设中较为重要的施工工艺，由于施工的特殊性质，施工过程中容易引发安全事故，在施工中要引起足够的重视。随着我国科学技术的发展，桥梁的挂篮施工技术在得到广泛应用的同时，将逐步更新完善，一定能实现工程安全和质量兼具的成效。 

        参考文献： 

        [1] 陈琦 铁路桥梁连续梁挂篮施工技术的应用分析 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2013年12期 

        [2]王存福 试论铁路桥梁连续梁挂篮施工技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2013年7期 

        [3]苟炜玮 铁路桥梁连续梁挂篮施工技术 [期刊论文] 《中华民居》 -2012年16期 

        [4]陈彦 铁路客运专线现浇混凝土连续梁施工技术研究 [学位论文]2010西南交通大学：桥梁与隧道工程 

        [5]吕斌 浅谈铁路桥梁挂篮连续梁施工 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》2013年11期 

        [6]孙成山 石武客专连续梁挂篮悬浇施工技术研究 [学位论文]2011青岛理工大学：建筑与土木工程 

        [7]杨任 挂篮法施工安全技术措施 [期刊论文] 《中国科技纵横》 -2010年9期