解析懸灌連續梁掛籃施工技術

摘要：

懸灌連續梁施工的一項主要設備是掛籃，掛籃具有拼裝簡便、結構輕盈及無壓重并不占用地面空間等優點，掛籃技術在大型橋梁施工中被廣泛使用。掛籃的形式不同，其特性也不同，因此在實際懸灌連續梁施工中根據施工工藝要求，綜合比較后選擇合適的掛籃，結合蘭新鐵路第二雙線2座特大橋3聯連續梁的建設實踐，對掛籃施工技術及其注意事項進行了簡要介紹。

關鍵詞：懸灌連續梁；掛籃；施工技術

一、工程概況

蘭新鐵路第二雙線是如今在建的國家重點鐵路項目。蘭新第二雙線橫貫我國甘肅、新疆、青海三省區，全長1776公里，是我國首條高海拔地區高速鐵路。該在建項目跨經多條河流，其中包括西河鎮湟水河特大橋與白川湟水河特大橋。

蘭新二線西河鎮湟水河特大橋全長3608.44米，有112個墩臺，最高墩高44米，全橋共有兩聯連續梁，分別為在DK55+174.81- DK55+336.31段以一聯（32+48+48+32）m連續梁跨越湟水河，在DK55+942.32- DK56+088.302段以一聯（40+64+40）m連續梁跨越湟惠渠，由于紅古制梁廠地理位置正處西河鎮湟水河特大橋中間，因此該橋不但是全線重點控制工程，更是決定工程工期的關鍵工程。

蘭新二線白川湟水河特大橋全長2118.57米，有64個墩臺，最高墩高27米，全橋有一聯連續梁，在DK63+503.16- DK63+696.86段以一聯（40+56+56+40）m連續梁跨越湟水河。

二、掛籃形式

懸灌連續梁掛籃施工在澆筑懸臂梁橋時，不使用大型吊機，在掛籃設備的使用下它能沿懸臂方向整體向前，并逐步完成澆筑及合攏。掛籃施工常見的可用掛籃形式包括三角式、桁架式、菱形式及斜拉式。

隨著鐵路運輸的近幾年飛速發展，鐵路專線跨度正在增大增長，鐵路線路中橋梁比重變大后，鐵路橋梁的連續梁澆灌項目也日益增多。大跨徑的鐵路路橋施工中多半要面臨懸空作業和河面、江面甚至是海面的大跨度施工，懸灌連續梁掛籃施工技術的出現可以很好的解決懸臂梁澆筑及大跨度橋梁合攏問題。

三、掛籃設計

對于掛籃的設計，一般遵循掛籃自重要輕、強度硬度大、要堅固穩定、設計結構簡單方便裝拆和移動、可以重復操作使用，掛籃主體受力后僅產生微小變形且不影響使用，以及下方空間充裕，適合大面積作業等原則。

根據不同施工工程的特點應設計不同的掛籃，特大懸臂梁的連續澆灌掛籃施工多采用菱形掛籃，菱形掛籃不僅符合掛籃的普遍優點，還較其它類型的掛籃具有受力明確、拼裝與拆卸錨固方便，施工過程不干擾主輔路交通，不占用路面，通過掛籃的移動，澆筑的橋身在掛籃移動軌跡中產生。針對懸灌連續梁掛籃施工特點，在該蘭新第二雙線的橋梁連續梁施工中采用菱形掛籃。該掛籃也是國內采用最多的結構形式，其自重輕、受力合理、前方作業面寬廣，掛籃工作系數0.4左右。菱形掛籃主桁結構為五根受力桿件，前懸臂端與底籃通過分配梁垂直懸吊，底籃和側模隨掛籃主桁同時前移，施工人員每次澆筑數米，待該段混凝土達到足夠強度，張拉縱向預應力鋼絞線后，液壓裝置把掛籃向前推進，然后再澆筑新一段橋體。內模在箱梁底板和腹板鋼筋綁扎結束后滑移到位。（菱形掛籃如圖1）

圖1 菱形掛籃圖示

對于常見的菱形掛籃，其組成包括了承重系統、側模系統、底模系統、錨固系統和走行系統，如下表所示：

項目

內容

承重系統

菱形結合梁、前上及后上橫梁

側模系統

模板、吊梁、滑梁、內外側支架

底模系統

前下及后下橫梁、縱梁、模板系統

錨固系統

壓緊器、錨固筋等

走行系統

菱形結合梁走行系統、側模走行系統、內模走行系統

表1 菱形掛籃組成

四、 掛籃的安裝與預壓

4.1掛籃的安裝

（1） 按照拼裝順序，將吊裝走行系統錨固，然后吊裝主桁架，橫聯牢固后依次拼裝前橫梁、底模、兩側模、內模，最終拼裝掛籃完畢。

（2） 拼裝過程中必須注意的事項：縱橫向軸線標定清楚準確，以及主桁架與走行系統的相對位置精確，拼裝時要左右兩側同時對稱進行。

（3） 安裝完畢后檢查：全面檢查安裝質量，做載重試驗以抵消彈性形變，標注各位置變形量。掛籃下方設置安全隔離網，防止高空墜物傷人。

4.2掛籃的預壓

掛籃施工安全管理是前提。在掛籃設計及安裝完成后，只有做好掛籃預壓工作才能保障接下來的施工安全。由于掛籃前端撓度及主桁架變形，測算出構件和位移與力的關系，預壓施工可以有效防止造成人員傷亡、設備破壞等重大事故。

4.3掛籃走行

（1） 掛籃走行要在當前節段預應力施工完成后進行；

（2） 掛籃走行前，必須對各構件、懸吊系統、走行系統進行全面檢查，確認安全、穩定后方可行走；

（3） 掛籃走行設專人統一指揮，行走對稱，緩慢移動；

（4）掛籃走行至設計位置后，及時進行后錨，確保安全穩定。

4.4掛籃施工懸澆工藝流程

選擇并設計出菱形掛籃后，制定出掛籃施工懸澆施工工藝流程如下：

懸灌澆筑施工工藝流程圖

五、連續梁的掛籃懸澆施工注意要點

掛籃在安裝及預應力施工后前移到位，由專門的人員測出到位后的中線和標高，掛籃調整按先底模后內模進行施工作業。立模的標高要保證主梁各節段絕對標高的精度且滿足線形的平順。

掛籃在走行時，要注意掛籃整體平行同步前移狀態，每前進50厘米作一次檢查并調整，防止掛籃產生了轉角或者扭轉力矩引起累積后的較大誤差和變形。

對施工鋼筋的要求下料、彎制，制作成型后掛牌分類堆放，待安裝鋼筋用吊車吊裝至待安放位置，人工綁扎、波紋管孔道、綁扎鋼筋、預埋件的位置尺寸偏差不得大于設計的要求。

混凝土的澆筑遵循“平衡、對稱、同步進行”的原則，混凝土在梁高方向的澆筑順序應先底板，再腹板，最后頂板。澆筑采用一次灌注成形，以減少接縫，保證混凝土澆筑質量。混凝土澆筑應從掛籃前端開始，以避免新、舊混凝土間產生裂縫。

掛籃施工連續梁時的預應力施工可以確保工程的安全性與可靠性。預應力采用三向預應力體系。預應力穿束：對于長度≤50米的縱向束采用人工逐根將鋼絞線穿入孔道；長度≥50米的縱向束則全部鋼絞線編束成“錐形”后用卷揚機整束牽引穿入孔道；橫向、豎向預應力均為提前穿束。預應力張拉：張拉依據張拉力與伸長量雙控指標，即當鋼束從20%設計張拉力達到100%設計張拉力時，其實際伸長量與理論計算值之間的誤差應控制在+6%之內。

孔道壓漿：預應力鋼束張拉完成后，宜在48小時內進行孔道注漿，孔道注漿采用真空輔助灌漿法。

六、邊跨直線段施工

在連續梁懸臂段施工的同時，進行連續梁邊跨直線段的施工，根據墩身高度不同，邊跨直線段采用碗扣鋼管或鋼管立柱搭設支架，或者采用托架和掛籃相結合的方法施工。

七、合攏段施工

蘭新二線該兩處鐵路橋梁連續梁各懸臂段及邊跨直線段施工完畢后，進行合攏段施工。合攏順序為先邊跨后中跨。合攏施工采用型鋼制作的輕型結構，以減少合攏段施工時的施工荷載。此時，掛籃一律退至分段塊頂，以減少不平衡荷載。兩次合攏的施工包括以下要點：（1）臨時鎖定；（2）合攏段模板；（3）鋼筋、預應力波紋管；（4）選擇合適的合攏溫度；（5）混凝土施工及懸臂平衡措施。

自2012年初復工以來，項目部參建人員精心組織、科學施工，經過兩個多月奮戰，終于在5月22日凌晨順利完成了跨湟惠渠（40+64+40）m連續梁的合攏，在5月30日凌晨順利完成了跨湟水河（32+48+48+32）m連續梁的合攏，在8月27日凌晨順利完成了跨湟水河（40+56+56+40）m連續梁中跨合攏，在9月8日凌晨順利完成了邊跨合攏，為保證架梁通道暢通打下了基礎。蘭新二線的此2座特大橋3聯連續梁的成功懸灌并合攏證明了菱形掛籃的安全可靠性。

八、結語

掛籃施工技術是懸灌連續梁施工中的一項重要手段，新建蘭新鐵路中對菱形掛籃的懸澆合攏成功應用，為今后大型懸灌工程施工提供了可靠的參考。

參考文獻：

[1].李世茂.懸灌連續梁掛籃施工技術[J].華北水利水電學院學報.2009年6期.

[2].劉學.懸灌連續梁掛籃預壓及拼裝的方法[J].建筑與工程.2009年21期.

[3].李鵬.陳峰.石武客運專線石鄭段懸灌連續梁施工方法[J].黑龍江交通科技.2009年08期

[4].王利君.鐵路橋梁連續梁掛籃施工控制要點[J].高速鐵路技術.2011.6