鐵路橋梁連續梁掛籃施工技術研究

侯世長

（中鐵十九局集團有限公司，北京 100176）

0 引言

隨著橋梁工程建設的不斷發展和進步，鐵路橋梁連續梁掛籃施工技術日益引發重視，該技術能夠有效提升橋梁的跨越能力，為大跨徑橋梁施工提供技術支撐，實現穩步高效的鐵路橋梁施工，并提高鐵路橋梁施工的安全可靠性。鐵路橋梁連續梁掛籃施工技術應用于較大跨徑的懸臂梁橋的澆筑，通常采用吊籃方法進行就地分段的懸臂作業，利用無壓重、結構重量小、干擾少的掛籃，進行機械化和循環重復作業，減少吊裝程序，一次成型，極大地增強鐵路橋梁連續梁施工的安全性和穩定性[1]。

1 鐵路橋梁連續梁掛籃施工技術概述

以某大橋為例，大橋全長177.5 m，跨度為48 m+80 m+48 m，連續梁位于6#、7#、8#、9#墩上，中支點處梁高為6.8 m，中跨為9 m直線段，邊跨為13 m 直線段，梁高為4.2 m，邊支座中心線至梁端邊緣處0.75 m。采用自錨式拉絲體系，采用金屬波紋管成孔的管道形式。

該鐵路橋梁連續梁掛籃施工工序：①0#塊梁段現澆臨時支架基礎、臨時支墩、支架施工、安裝中墩支座、臨時支架承載預壓；②0#梁段立模、綁扎鋼筋、澆筑0#梁段砼、張拉0#梁段縱向及豎向預應力鋼筋、錨固、壓漿[2]；③0#地梁段上安裝調試掛籃、設置1#梁段模板、合理拆除0#梁段現澆支架；④綁扎1#梁段的鋼筋、澆筑1#梁段混凝土、張拉1#梁段縱向及豎向預應力鋼筋、錨固并壓漿處理；⑤掛籃前移一個梁段，調整并設立2#梁段模板、張拉2#梁段縱向及豎向預應力鋼筋、壓漿并錨固[3]；⑥采用對稱平衡施工、搭設邊跨直線段的支架、模板安裝并預壓、澆筑邊跨現澆段混凝土；⑦箱梁合攏段施工[4]。合攏段施工是連續梁橋分段懸臂施工的最后工序，難度最大、技術含量最高，與梁體受力轉換、線形擬合有緊密的關聯，包含有兩個邊跨合攏段和一個中跨合攏段，采用先合攏邊跨、后合攏中跨的方式，流程包括：安裝邊跨合攏段吊架、預張拉合攏束、邊跨合攏邊澆筑混凝土。

2 鐵路橋梁連續梁掛籃施工技術應用控制分析

2.1 掛籃施工技術應用與控制

（1）掛籃試拼加載試驗。通過掛籃試拼加載試驗，可以檢驗主構架的強度和剛度，獲悉一定荷載條件下的彈性和非彈性變形值，并為箱梁懸臂施工的線形控制提供依據。具體試驗方法包括：①三角形掛籃加載試驗方案。采用精軋螺紋鋼和張拉設備，對主構架進行對拉加載試驗，獲悉一定荷載條件下的掛籃彈性變形值和非彈性變形值[5]；②7#墩三角形掛籃加載試驗。通過規范的加載試驗程序，可以獲知主構架1#墩、2#墩、3#墩、4#墩的加載試驗數據，通過對比分析可知，實測彈性變形值與理論計算值相吻合，滿足主構架的強度和剛度要求；③8#墩三角形掛籃加載試驗。通過規范的加載試驗程序，可以獲悉5#墩、6#墩、7#墩、8#墩主構架的加載試驗數據，比較可知，實測彈性變形值與理論計算值相吻合，滿足主構架的強度及剛度要求。

（2）掛籃安裝施工控制。主要包括以下內容：①走道梁安裝。要預先進行梁結構中心放線作業，合理確定掛籃設計方案，設置走道梁，采用螺紋鋼固定的方式提供應力載荷支撐。同時，還要使走道梁長度與主桁架相匹配，為后鉤板提供作業空間；②主桁架安裝。先進行單片桁架的拼裝，采用吊裝機械上橋到位，以邊腹板和中腹板作為首要吊裝主桁，緊密連接兩榀主桁架，再由鋼絲繩加以固定，合理調節桁架垂直水平，并使主桁架定位中心點與走道梁中心相重合，必要時采用人工輔助的方式進行對正處理；③底模平臺。底模平臺作為掛籃施工的定位點，要先拼裝前后下橫梁、縱梁、底模模板，再將鋼絲圈添加于前后下橫梁結構的吊裝倒鏈位置；待提升至后下橫梁吊帶標高之后，再安裝吊帶、提升倒鏈，完成底模平臺的安裝施工；④外側模及外導梁安裝。將鋼絲繩安裝于構件兩側端面，進行吊裝作業，待外側模板豎直之后，由導梁預留孔穿接倒鏈提升導梁，再將外導梁穿入連接吊帶；⑤內模及內導梁安裝。先提升中跨內導梁構件，由鋼絲繩牽引構件進入吊裝吊環，滑移之后穿入前端面吊帶。

2.2 0#段和邊跨直線段施工技術應用與控制

2.2.1 受力分析

（1）連續梁0#段的受力分析。0#段是連續梁施工的起始段，受力結構相對復雜，加之混凝土數量大、各向預應力管道相互交叉，為此要進行0#段的應力分析，包括臨時支座分析、0#段支架受力分析、0#段模板受力分析等，為施工技術應用與控制提供指導。

（2）邊跨直線段的受力分析。邊跨支架現澆12#墩段為等高直線段，基礎處理底層換填50 cm 厚三七灰土，上鋪20 cm 厚C20 砼基礎，并在鋼管樁支架上鋪設型鋼、模板。經過計算可知，邊跨直線段支架的最大綜合變形部位在邊縱梁端頭，最大變形量為7.8 mm。邊跨直線段縱梁的跨中最大變形量為7.1 mm，相對撓度為1/400，滿足剛度要求；縱梁的最大應力值為170 MPa，滿足強度要求。經計算可知，直線段邊縱梁的跨中的最大變形量為4.5 mm，相對撓度為1/400，滿足剛度要求。直線段邊縱梁的最大應力值為170 MPa，滿足強度要求。直線段橫梁跨中的最大變形量為5 mm，相對撓度為1/400，滿足剛度要求。

2.2.2 0#段和邊跨直線段施工技術應用控制

以7#墩上0#塊施工控制中的支架預壓施工為例，要通過支架預壓施工消除支架非彈性變形的影響，實現橋面線形控制。可以采用與支架范圍內0#墩塊重量1.2 倍的預應力進行預壓施工，計算獲悉預壓荷載重量，得出荷載重量為284.87 t，承臺內預埋BM15-4P 錨具固定錨板和鋼絞線，待支架安裝完成之后，將鋼絞線連接至支架頂，加以固定，并進行張拉預壓[6]。加載方法采用分級加載的方式，根據總荷載的一定比例進行加載和卸載，要注意控制加載速度，不同壓點要保持均勻對稱性。另外，還要進行變形監測，在0#墩塊底模面板設置12 個沉降觀測點，在底模方木上設置4 個沉降觀測點，采用鋼尺吊掛、水準儀進行測量，觀察整體支架的變形狀態，要注意預壓加載和卸載施工中的連續性觀測。還要做好沉降觀測，預先測量原始標高，加載完成之后間隔12 小時觀測1 次，連續兩天的日平均沉降值小于2 mm時，即可視為預壓穩定，觀測完各沉降點的標高之后再行卸載，計算支架彈性變形值和非彈性變形值，合理設置底模和翼板側模預拱度。

2.3 合攏段受力分析及施工技術應用控制

連續梁邊跨合攏段為6#邊墩，中跨合攏段為7#主墩，在施工技術應用之前要進行合攏段的受力分析，重點面向“邊跨合攏段鎖定”和“中跨合攏段鎖定”兩個方面進行分析。

2.3.1 合攏段受力分析

（1）邊跨合攏段的鎖定。可以采用臨時張拉鋼束和外勁性骨架相結合的方案，進行邊跨合攏段的鎖定。利用外部設置勁性骨架的方式，保證合攏段凈空，連接兩端梁，并抵抗合攏段溫度上升而產生的豎向剪應力。由于焊縫連接的勁性骨架抗拉性能較低，因而要采用臨時性鋼束，通過臨時性預應力抵抗合攏段兩端梁體因溫度下降收縮而生成的拉應力。

（2）中跨合攏段的鎖定。考慮到中跨合攏段位于橫隔板位置，因而采用張拉臨時鋼束與內勁性骨架相結合的方案，先鎖定勁性骨架，再進行臨時性鋼束的張拉。其中，內勁性骨架一般采用兩根I36b 工字鋼焊成型鋼，每個中跨合攏段設置四組，較好地滿足剛度和強度要求。臨時鋼束則選取2T11、2B8 縱向預應力束，分設于鋼束箱梁截面，共4 根對稱張拉。

2.3.2 合攏段施工控制

在中跨合攏段施工過程中，先完成10#墩段施工，將中跨側掛籃后移適當距離并加以錨固，再利用8#墩主墩中跨側的掛籃前移就位。在邊跨合攏段施工的過程中，直接將T 構懸臂端邊跨側的掛籃前移就位。同時，要將連接合攏段的預應力管道配重在兩懸臂端，根據合攏段的重量及施工荷載計算配重大小，以減少混凝土澆筑施工中撓度變形對新澆混凝土的影響。

還要做好鋼筋混凝土澆筑控制，進行鋼筋的整體綁扎，嚴格控制連續梁箱梁兩端的荷載和重量，避免澆筑不充分、澆筑后裂縫等缺陷。待混凝土澆筑完成之后，可以依照一定的步驟進行掛籃移動，即：直移主梁和外側滑梁——走行底模平臺和外側模——模板定位，保持掛籃移動的左右同步、方向順直性和不間斷性。

3 結語

鐵路橋梁連續梁掛籃施工工序復雜、難度較大，要針對日益復雜的施工環境，關注連續梁掛籃施工預應力控制、線性控制及掛籃移動等內容，有效降低構件荷載，增強混凝土的強度，提升鐵路橋梁連續梁掛籃施工的安全性和穩定性，充分發揮連續梁掛籃施工技術應用的經濟效益。