鐵路橋梁工程懸臂掛籃施工工藝的運用

王紅燕

摘 要：懸臂掛籃技術(shù)憑借其自重輕、結(jié)構(gòu)簡單、易拆卸安裝與受力后變形小的優(yōu)勢，逐漸取代了傳統(tǒng)的滿堂支架工藝，在現(xiàn)代鐵路橋梁工程中得到廣泛應(yīng)用，對工程質(zhì)量與施工效率的提高有著重要意義。但是懸臂掛籃施工技術(shù)的工藝流程復(fù)雜，施工中必須控制好各工序質(zhì)量，保障鐵路橋梁的穩(wěn)定性及安全性。針對于此，對鐵路橋梁工程中懸臂掛籃施工技術(shù)的工藝流程進行探討，提出技術(shù)運用策略，旨在為鐵路橋梁施工提供技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：鐵路橋梁工程;懸臂掛籃;施工工藝;運用策略

1 鐵路橋梁工程中的懸臂掛籃施工工藝

1.1 掛籃拼裝

在掛籃拼裝環(huán)節(jié)，提前做好前期準(zhǔn)備工作，對主梁、錨具、立柱、斜拉帶、底籃、模板與配套設(shè)備的規(guī)格尺寸與外觀結(jié)構(gòu)質(zhì)量進行全面性檢查，核查質(zhì)檢報告等相關(guān)資料文件，對輕微破損的構(gòu)件進行修復(fù)處理，退回存在嚴(yán)重質(zhì)量缺陷與規(guī)格尺寸有誤的材料設(shè)備。隨后，使用枕木對箱梁兩側(cè)腹板的頂面標(biāo)高進行調(diào)整，將實際高差控制在允許范圍內(nèi)，將掛籃穩(wěn)定保持為水平狀態(tài)，與前支點部位設(shè)置型鋼，使用適當(dāng)?shù)燃壍乃嗌皾{對枕木部位進行找平處理，使用扁擔(dān)梁對行走軌道進行錨固處理。再次，依次安裝柱梁、主梁平聯(lián)、立柱及底座、斜拉帶、立柱平聯(lián)、主桁前橫梁、主桁中后橫梁、掛籃吊帶，拼裝底籃，安裝行走小車并支設(shè)內(nèi)外模板與配套滑架。在上述操作完畢后，即可開展掛籃加載試驗。

此外，需要深入了解各類構(gòu)件與掛籃模板的安裝要點。例如，在安裝縱向主梁時，應(yīng)額外設(shè)置錨具對主梁進行錨固處理，避免主梁受到自重與外力影響而出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。在安裝外模板系統(tǒng)時，提前在鋼圍堰上搭建拼裝平臺，在平臺上開展模板拼裝作業(yè)，使用詭桿與吊機設(shè)備將外模板整體結(jié)構(gòu)進行提升吊裝，使用螺紋鋼筋將外模板與掛籃前橫梁進行固定連接。

1.2 掛籃加載試驗

考慮到懸臂掛籃的施工精度要求較高，避免在后續(xù)掛籃安裝與箱梁懸臂施工期間出現(xiàn)突發(fā)狀況，應(yīng)提前開展掛籃加載試驗。一方面，觀察掛籃在不同工況條件與承受特定荷載作用時的內(nèi)力狀態(tài)與變形量，將試驗結(jié)果與設(shè)計方案內(nèi)容進行對比分析，對相關(guān)設(shè)計參數(shù)進行變更調(diào)整。另一方面，在加載試驗過程中，可以有效消除掛籃的非彈性變形，準(zhǔn)確掌握掛籃各部位在最大荷載作用下的應(yīng)力情況。

為實現(xiàn)這一目的，可選擇采取堆載試驗法，使用袋裝砂進行分級堆載預(yù)壓，提前使用第二級荷載對掛籃進行預(yù)加載，使得掛籃結(jié)構(gòu)快速進入工作狀態(tài)，并觀察加載系統(tǒng)運行狀況是否正常無誤。隨后，工作人員使用塔吊等設(shè)備，將提前計量稱重的袋裝砂吊運至吊籃上，模擬箱梁分級開展加載預(yù)壓作業(yè)。與此同時，工作人員提前在現(xiàn)場布置若干數(shù)量的應(yīng)力測點與變形觀測測點，在每次加載完畢后，重復(fù)對掛籃應(yīng)力狀態(tài)與實時變形量進行觀測記錄，根據(jù)試驗結(jié)果來準(zhǔn)確驗算掛籃的極限承載力、變形量、結(jié)構(gòu)剛度與預(yù)留沉降值等參數(shù)。此外，在掛籃加載試驗期間，重點觀察是否存在加載異常狀況，如測點實時變形量超過上限、測點應(yīng)力值達到與超過基于安全條件反算的應(yīng)力值、掛籃結(jié)構(gòu)破損等。在必要情況下，停止掛籃加載試驗，分析問題產(chǎn)生原因，采取相應(yīng)處理措施，待問題得到妥善解決后，重新開展加載試驗。

1.3 掛籃安裝

在掛籃安裝環(huán)節(jié)，首先，提前對部分梁端施加預(yù)應(yīng)力，安裝掛籃底部模板與配套的滑軌，使用精軋螺紋鋼筋等配件對滑軌進行固定處理。其次，在地面對主桁架進行組裝處理，使用吊車等機械器具將主桁架運輸入場，對主桁架安裝位置進行測量校正，確定無誤后，將其錨固在掛籃軌道上。同時，在現(xiàn)場以此安裝前吊帶與前橫梁，使用吊機將底模板整體提升至一定高度處，在特定梁段處開展外模解體作業(yè)，分多次將外模板移動至底模外側(cè)走向縱梁部位，將其與主桁架固定連接。再次，按順序依次安裝內(nèi)外模板吊梁、吊桿、內(nèi)外模架等部件，定期對部件與模板的安裝位置、標(biāo)高、垂直度進行測量調(diào)整。最后，待掛籃安裝完畢后，對安裝質(zhì)量進行全面性檢查，檢查內(nèi)容包括測量錨固鋼筋間距、吊耳間距、吊帶孔位置差值等，確定一切無誤后，即可進入箱梁懸臂工序。

1.4 箱梁懸臂施工

可將箱梁懸臂工序拆分為連體掛籃與分離掛籃施工、模板施工、掛籃行走、懸臂澆筑四項步驟，各項步驟的操作要點為：第一，連體掛籃與分離掛籃施工。在采取連體掛籃方式時，通過主梁與聯(lián)接板，將兩只掛籃聯(lián)接為整體性結(jié)構(gòu)，采取對稱平衡的方式進行掛籃施工。而在采取分離掛籃方式時，將掛籃主梁為中心線，將單個掛籃切割為兩個獨立掛籃，保持兩側(cè)掛籃的對稱狀態(tài)。隨后，對一端掛籃主梁進行接長處理，將解體后的掛籃前移一段距離，在其基礎(chǔ)上拼裝形成全新的掛籃，從而構(gòu)建起兩端對稱平整的掛籃工作系統(tǒng)，便于開展后續(xù)梁段施工。第二，模板施工。按順序依次安裝模板板材與配件，對模板水平位置與垂直度進行測量校正，清除板邊與模板內(nèi)部灰塵污漬與積水，在壁面均勻涂刷脫模劑，使用海綿膠條對模板縫隙進行封堵處理。同時，在支設(shè)堵頭模板時，將箱梁腹板混凝土標(biāo)高為主要依據(jù)，采取分次立模工藝，使用砂輪機等設(shè)備對模板接縫部位進行拋光處理。第三，掛籃行走。對掛籃軌道進行接長處理，在軌道表面均勻涂刷潤滑油，拆除底模后拆待與前后錨桿等配件，將模板起吊至內(nèi)滑梁與走行縱梁等部位，將底模與梁體保持100 mm以上間距。隨后，對現(xiàn)場情況進行全面性檢查，如檢查軌道錨固情況，測量掛籃前后支座位置等，確定是否具備掛籃走行條件。最后，使用倒鏈來牽引主桁架，并以此來帶動掛籃模板向前移動，直至掛籃走行至預(yù)定位置后，依次安裝后吊帶、滑梁吊桿等裝置，將其調(diào)整至永久受力狀態(tài)。第四，箱梁懸臂澆筑。對橋墩兩側(cè)分段梁體依次開展混凝土澆筑、振搗與養(yǎng)護作業(yè)，待上一梁段混凝土凝結(jié)硬化后，開展掛籃行走作業(yè)，將掛籃前移一段距離，重復(fù)上述步驟開展混凝土施工，直至懸臂掛籃混凝土澆筑結(jié)束。

2 鐵路橋梁工程中懸臂掛籃施工技術(shù)的運用策略

2.1 確定掛籃形式

在鐵路橋梁工程中，常用掛籃形式分為桁架時、混合式、型鋼式、斜拉式四種，不同形式掛籃的造型結(jié)構(gòu)與適用范圍存在明顯差異，需要結(jié)合工程情況進行合理選擇。例如，在一般施工條件下，可選擇使用QL-170型斜拉時三角掛籃，此類掛籃由模板系統(tǒng)、主軸承重系統(tǒng)、后錨行走系統(tǒng)與底籃懸掛系統(tǒng)組成，主體結(jié)構(gòu)為兩片三角形主桁架，梁段最大長度為4.5 m，自重量為56 t，主要采取導(dǎo)鏈牽引方式進行掛籃行走。

2.2 掛籃結(jié)構(gòu)與強度計算

在懸臂掛籃正式施工前，為保證技術(shù)可操作性，應(yīng)對掛籃結(jié)構(gòu)進行計算，組織試驗段施工，根據(jù)試驗結(jié)果來確定荷載參數(shù)的最佳值，確定荷載系數(shù)，選擇合理的荷載組合方式，荷載參數(shù)包括箱梁荷載、掛籃自重、外模自重、底模自重、風(fēng)荷載等。此外，基于施工方案開展模擬預(yù)演試驗，模擬不同工況條件下的懸臂掛籃施工情況，計算掛籃結(jié)構(gòu)強度，根據(jù)計算結(jié)果對方案進行優(yōu)化調(diào)整。例如，在掛籃抗傾覆驗算項目中，模擬掛籃行走與懸臂澆筑兩種工況條件下的抗傾覆系數(shù)，將驗算結(jié)果與相關(guān)施工規(guī)范進行對比分析，如果抗傾覆系數(shù)驗算結(jié)果未達到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，則表明掛籃結(jié)構(gòu)的剛度、強度、抗傾覆性能不足。

3 結(jié)語

綜上所述，在鐵路橋梁工程建設(shè)期間，為發(fā)揮出懸臂掛籃施工技術(shù)的應(yīng)有作用，消除懸臂掛籃施工技術(shù)上存在的隱患，施工人員必須掌握懸臂掛籃施工技術(shù)的工藝流程，深入了解實際施工中的技術(shù)難題，嚴(yán)格按照規(guī)范進行施工操作，為懸臂掛籃技術(shù)的大規(guī)模推廣普及奠定良好基礎(chǔ)。

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