石 喆

（中鐵十九局集團(tuán)廣州工程有限公司，廣東 廣州 511400）

當(dāng)前，我國鐵路交通體系日益完善，鐵路橋梁占據(jù)的比重越來越大，連續(xù)梁在鐵路橋梁工程中發(fā)揮著重要作用，與簡支梁相比具有更大的優(yōu)勢。但鐵路交通專線的荷載與結(jié)構(gòu)較為特殊，對橋梁建設(shè)的結(jié)構(gòu)、尺寸等各個方面都有嚴(yán)格要求，因此利用掛籃施工技術(shù)開展連續(xù)梁施工，保障鐵路橋梁的施工質(zhì)量。

1 掛籃施工概述

掛籃施工又被稱為施工掛籃，是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、懸臂梁與T形鋼構(gòu)分段施工的主要技術(shù)之一，沿著軌道整體向前。掛籃施工是在澆筑大跨徑的懸臂梁橋時，利用吊籃方法實現(xiàn)分段懸臂作業(yè)。

掛籃施工的工藝較多，常用的有三角式掛籃、桁架式掛籃、斜拉式掛籃、菱形掛籃等工藝，在橋梁施工中的應(yīng)用范圍較為廣泛。掛籃施工無須建立落地支架、應(yīng)用大型起重機械與運輸機具，只利用行走的掛籃即可。同時，掛籃施工的機械化程度較高，減輕勞動強度、降低成本，施工方法也比較簡單，可重復(fù)作業(yè)，不用吊裝，簡化了施工程序。

2 鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工分析

（1）掛籃的構(gòu)造形式較多，主要包括桁架式、斜拉式、型鋼式、混合式這四種類型，在施工過程中根據(jù)實際情況選擇合適的類型。

（2）在掛籃施工前安全交底，組織施工人員討論，確保施工人員充分了解各個階段的掛籃施工特點、安裝方法、注意事項，避免出現(xiàn)問題或事故。

（3）在不同的施工階段中掛籃的承重部位不同，根據(jù)掛籃的拼裝、移動、拆卸的順序施工，增強掛籃的穩(wěn)定性。

（4）在掛籃懸臂施工過程中嚴(yán)格按照調(diào)模過程的要求施工，即在掛籃前移就位時調(diào)整模板標(biāo)高、在鋼筋綁扎結(jié)束時調(diào)整模板標(biāo)高、在澆筑混凝土之前調(diào)整標(biāo)高。

（5）在掛籃施工時，施工人員根據(jù)設(shè)計要求、掛籃施工要求埋設(shè)預(yù)埋件，測量施工標(biāo)高等各方面情況，增強測量的準(zhǔn)確性。

（6）掛籃施工屬于高空作業(yè)，危險性較大，所以施工單位應(yīng)當(dāng)提前真能裝欄桿、扶梯、安全網(wǎng)等安全設(shè)施，增強施工安全性。

3 鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)要點

3.1 掛籃選型與結(jié)構(gòu)設(shè)計

近年來，為了適應(yīng)各種不同跨徑、截面的橋梁，掛籃不斷創(chuàng)新，逐漸向輕型化方向發(fā)展，且受力更合理、行走更便利。一般情況下，施工單位應(yīng)根據(jù)工程實際情況設(shè)計掛籃，確保掛籃具有良好的穩(wěn)定性、靈活性，保障掛籃的自重較輕、拆卸方便。平面尺寸可承受最大梁段的重量與施工荷載，滿足梁段作業(yè)的需求。掛籃的最大載荷能力應(yīng)當(dāng)是實際施工荷載的1.2～1.5倍，掛籃全部構(gòu)件的自重與待澆筑混凝土梁段的最大單節(jié)重力比應(yīng)在0.3～0.45之間。

掛籃荷載組合有三種類型，第一種是混凝土自重、掛籃自重、動力沖擊荷載、人群與施工機具荷載，可計算強度；第二種是混凝土自重、掛籃自重及人群與施工機具荷載，可計算剛度；第三種是掛籃自重、沖擊附加荷載、風(fēng)載，可計算走行。根據(jù)梁段細(xì)部情況，將梁截面分為多個部分實現(xiàn)荷載計算，即腹板、底板、頂板、翼板。同時，設(shè)計人員應(yīng)驗證掛籃結(jié)構(gòu)的合理性、安全性、穩(wěn)定性，只有確保掛籃的變形情況、抗傾覆性、承載力、抗滑移等指標(biāo)都合格后才能夠使用掛籃。

3.2 明確掛籃的主要參數(shù)

在掛籃設(shè)計時，明確各項參數(shù)，例如梁段的最大重量、最大長度、梁高的變化范圍、梁段頂板與底板的單側(cè)加寬量、最大梁寬、曲線段翼緣板坡度變化、掛籃重量、施工荷載、掛籃撓度等。

3.3 控制掛籃制作

若想提高施工質(zhì)量、增強施工安全性不僅要增強掛籃的安全系數(shù)，也要控制掛籃制作的質(zhì)量。

（1）確保掛籃制作工廠具備相應(yīng)的資質(zhì)，對于底模前后橫梁的吊帶、三角桁架等重要位置開展嚴(yán)格的探傷檢查與加載試驗，通過試驗后可以使用。

（2）在掛籃入場之前檢查掛籃的安全檢算資料、出廠合格證等情況，在使用掛籃之前檢查其安裝質(zhì)量。

3.4 掛籃安裝

完成掛籃加工之后，選擇合適的場地開展掛籃試拼，之后對掛籃進(jìn)行超載試驗，判斷掛籃的受力情況、彈性、變形情況，消除掛籃的非彈性變形。例如，菱形掛籃主要由承重系統(tǒng)、側(cè)模系統(tǒng)、底模平臺、內(nèi)模、端模、滑道、走行與錨固系統(tǒng)、錨桿、短橫梁共同構(gòu)成。在安裝時先根據(jù)桁架吊裝，之后安裝后錨梁錨固、前吊梁、前吊桿、內(nèi)側(cè)?；繹1]。

此外，在掛籃安裝時應(yīng)當(dāng)在操作平臺之下安裝安全網(wǎng)，避免出現(xiàn)物件墜落等情況，增強施工安全性。

3.5 掛籃靜載試驗

完成掛籃安裝工作之后，施工人員應(yīng)當(dāng)檢查結(jié)構(gòu)螺栓、桿件數(shù)量、規(guī)格，各方面都合格之后再對掛籃施行靜載試驗。對掛籃靜載試驗主要是為了檢測掛籃的承載力、在梁段荷載作用之下出現(xiàn)的變形情況，消除結(jié)構(gòu)的非彈性變形情況，并檢驗掛籃結(jié)構(gòu)的安全性。

科學(xué)合理的靜載預(yù)壓以及觀測分析可保障掛籃與支架系統(tǒng)的質(zhì)量。在預(yù)壓過程中，應(yīng)模擬梁體重量在單位平面上的分配情況，并綜合分析安全保證系數(shù)。在荷載試驗時，需要按照施工中掛籃受力最不利的梁段荷載開展等效加載，從現(xiàn)場的實際情況來看可采用堆積沙包模擬加載或通過千斤頂和錨固于承臺內(nèi)的錨錠對拉反壓加載。

加載時詳細(xì)記錄各項參數(shù)，如加載時間、加載噸位、加載位置等，每加載完一級應(yīng)及時跟蹤觀測并檢測掛籃，觀測結(jié)束后才能開展下一級加載，若發(fā)現(xiàn)異常情況立即停止加載并綜合分析，采取有效的解決措施。同時，加載應(yīng)統(tǒng)一組織，專業(yè)的技術(shù)人員與負(fù)責(zé)人應(yīng)做好現(xiàn)場協(xié)調(diào)工作。最終，根據(jù)預(yù)壓試驗的結(jié)果判斷掛籃的彈性變形情況與非彈性變形情況，并根據(jù)梁部設(shè)計標(biāo)高與拱度調(diào)整掛籃標(biāo)高。

3.6 掛籃移動

在完成上一節(jié)梁段澆筑工作后，當(dāng)混凝土的強度達(dá)到設(shè)計要求且張拉壓漿工作結(jié)束后，施工人員便可移動掛籃，從而開展下一梁段的施工。移動掛籃時，遵循相應(yīng)的步驟，先直移主梁與外側(cè)滑梁，之后再施行底模平臺與外側(cè)模的走行，明確模板的位置。

4 鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工的控制關(guān)鍵

4.1 線形控制

線形控制指的是在連續(xù)梁橋掛籃懸臂施工過程中，利用控制軟件矯正橋跨結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的幾何變形情況，使結(jié)構(gòu)達(dá)到理想狀態(tài)。在線形控制時，根據(jù)梁體各個截面的最終撓度變化值明確施工預(yù)拱度，并科學(xué)調(diào)整每一塊梁段模板的前緣標(biāo)高。線形控制是掛籃懸臂施工中的關(guān)鍵內(nèi)容，主要包括軟件控制、撓度控制、中線控制、高程控制、斷面尺寸控制這五部分內(nèi)容。施工單位設(shè)置獨立的線形控制小組，科學(xué)分析各項數(shù)據(jù)，合理調(diào)整控制數(shù)據(jù)，確保梁體線形符合要求[2]。

大跨徑橋梁的線性控制屬于循環(huán)過程，即施工、量測、識別、修正、預(yù)告等環(huán)節(jié)不斷循環(huán)。應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)分析計算，明確箱梁的理論立模高程，之后監(jiān)測已經(jīng)完成施工的梁段的高程與平面位置，比較實際高程與預(yù)計高程，調(diào)整待澆梁段的立模高程與平面位置。分析所有的施工階段是線形控制的關(guān)鍵，即分析每一施工環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)撓度變化狀態(tài)、立模標(biāo)高以及撓度曲線。

連續(xù)梁施工的關(guān)鍵在于合龍段，這一環(huán)節(jié)施工時線形控制的難點，應(yīng)提高重視程度。在開展合龍段相鄰懸臂施工的最后梁段施工前，應(yīng)先聯(lián)測相鄰梁跨，明確最后梁段懸臂施工的立模高程，增強合龍精度。合龍段兩懸臂端標(biāo)高的相對偏差應(yīng)小于等于規(guī)定值并滿足結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)設(shè)計要求。

（1）軟件控制。

在施工過程中，施工人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行線形監(jiān)控，利用計算機線形控制軟件對施工現(xiàn)場模擬，對懸灌過程中由于溫度、預(yù)應(yīng)力、梁體自重等情況造成的理論線形變化數(shù)據(jù)測試與分析，將撓度疊加反向加入施工控制過程中，使實際的梁部線形與設(shè)計線形一致。

（2）撓度控制。

完成每一階段的施工任務(wù)后，施工人員利用自動安平水準(zhǔn)儀觀測撓度。在懸澆施工時，施工人員在箱梁的頂板、底板、腹板設(shè)置觀測點，在澆筑混凝土前后、預(yù)應(yīng)力鋼束張拉前后、掛籃行走前后觀測撓度。

（3）中線控制。

在施工時，施工人員利用導(dǎo)線控制點測量出其中心位置，將這一中心位置當(dāng)作中線控制點，利用預(yù)埋鋼板固定這一中心控制點，再利用導(dǎo)線法明確各個節(jié)塊立模時的中線。

（4）高程控制。

在懸澆施工時，科學(xué)控制標(biāo)高，為此先開展高程量測，做好數(shù)據(jù)整理工作，之后調(diào)整模板標(biāo)高。

（5）斷面尺寸控制。

只有控制梁體斷面尺寸才能夠使梁體的結(jié)構(gòu)尺寸滿足設(shè)計要求與驗收標(biāo)準(zhǔn)，為此在掛籃模板設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)適當(dāng)減小底模板與已完節(jié)塊的搭接長度，適當(dāng)增加待澆梁段尾部的橫向?qū)瓧U，確保各個節(jié)塊之間可完美連接[3]。

4.2 預(yù)應(yīng)力張拉

在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工時，預(yù)應(yīng)力張拉施工至關(guān)重要，直接影響著連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的安全性、施工人員的人身安全。在張拉前，應(yīng)先對油壓表、千斤頂配套標(biāo)定，構(gòu)建標(biāo)定方程，計算出張拉各個階段當(dāng)中的油表讀數(shù)。

施工前，施工人員應(yīng)科學(xué)組織，做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。在張拉時，堅持同步、對稱的原則，并根據(jù)先縱向后橫向的順序施工。當(dāng)混凝土的強度達(dá)到設(shè)計要求后，就開始預(yù)應(yīng)力張拉工作。為了提高張拉質(zhì)量，利用雙控，控制張拉鋼束的回縮值。在完成張拉后將千斤頂卸下來，并做好標(biāo)記，如果沒有出現(xiàn)滑絲、滑錨等現(xiàn)象就錨固，24 h后檢查鋼束的回縮量，完成檢查后再壓漿。

5 結(jié)語

在連續(xù)梁掛籃施工時先做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作、科學(xué)制作掛籃、安裝掛籃，同時在施工過程中應(yīng)科學(xué)開展掛籃選型與結(jié)構(gòu)設(shè)計工作、明確掛籃的主要參數(shù)、控制掛籃制作質(zhì)量、合理應(yīng)用掛籃拼裝工藝、開展掛籃靜載試驗，并加強線形控制與預(yù)應(yīng)力張拉工作，確保連續(xù)梁掛籃施工質(zhì)量符合要求。