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1、 对铁路桥梁连续梁挂篮施工技术的分析 刘玲 刘昌盛摘 要:铁路桥梁连续梁挂篮施工技术可以让铁路桥梁施工效率与施工质量得到提升,对于我国铁路桥梁施工具有重要意义。本文首先对铁路桥梁连续梁挂篮施工的流程进行概述,然后结合实例,依照施工的各个阶段对铁路桥梁连续梁挂篮施工技术进行简要分析。关键词:铁路桥梁;连续梁挂篮施工技术;施工流程1 前言施工技术在一定程度上决定了铁路桥梁施工的质量,施工技术的形式相对多样,而铁路桥梁连续梁挂篮施工技术就是其中还最为重要的一种。在应用的过程中,需要确保铁路桥梁的线性、结构尺寸等技术参数符合相关要求,此施工技术具有工序复杂、构建繁琐的特点,需要保证其应用的规范性。2
2、铁路桥梁连续梁挂篮施工流程铁路桥梁连续梁挂篮的施工流程可分为多个环节,首先,需要对墩身以及桥梁基础进行施工处理,需要安装好墩旁托架、永久支座以及临时支墩;然后需要进行挂篮安装工作,利用悬灌施工来让箱梁为对称节段;接着,需要安装合拢段的挂篮,移动靠边跨侧挂篮,安装锁定劲性骨架;在临时索张拉完成之后,可以锁定梁体,合拢浇筑;在浇筑工作完成之后,可以拆除中支墩临时固结体系,转换体系,搭设边跨支架;最后,移动跨侧挂篮,安装相应的模板与钢筋,在锁定梁体之后完成浇筑。3 铁路桥梁连续梁挂篮施工技术3.1 工程概况顺义特大桥位于北京市顺义区,起点位于高丽营南桥以北、顺沙路以南,并东侧并行京承高速公路,沿线依
3、次跨越顺沙路、牤牛河、白马路互通、高下路、昌金路、白良路、水源九厂上水管线、北部货运通道、天北路、火寺路、北木路、规划柳回路。在顺义特大桥DK43+200.18DK43+501.88 处跨北部货运路,上部结构为(60+290+60)m 连续梁,线路与北部货运路夹角为 24,墩台基础为钻孔桩基础,墩身为双线圆端型实体桥墩,228#、229#、230#、231#墩身高度为16m、232#墩身高度为18m,60+2*90+60m悬灌连续梁是顺义特大桥的重要部分。梁体为单箱单室、变高度、变截面直腹板形式,三向预应力体系。(60+290+60)m连续梁顶宽12.6m,底宽6.7m,梁全长301.4米,防
4、撞护栏内侧净宽 9.4 米。顶板厚度除梁端附近外 40cm,底板厚度由跨中40 线性变化至根部 120cm,腹板厚度分为60 至 100cm,按折线变化;全联在端支点,中跨中及中支点处共设置7个横隔板,隔板厚度,边支点处1.45 米,中跨中0.8 米、中支点处 2.4 米。连续梁计算跨度59.9+2*90+59.9m,中支點处梁高7.85 米,跨中2米直线段梁高为4.856米,边跨15.7 米直线段梁高为4.85米,梁底按二次抛物线变化。横隔梁处设有进人孔,供检查人员通过。全桥共分80个梁段,中支点0#梁段长度14m;一般梁段分成3.5m,3.25m,合拢段长 2.0m,边跨现浇段长 14.7
5、m,最大悬臂浇筑块1611.8kN。3.2 技术分析(1)挂篮组成。菱形挂篮结构主要由主构系统、安全平台系统、悬吊锚固系统、模板系统、行走系统、底托系统六大部分组成。主构系统。主桁架是由两片外型呈菱形的桁片在其横向设置前横梁组成一空间桁架,并在上水平杆上设置水平支撑,在两垂直杆中间设置联系桁架和斜撑杆以提高主桁的稳定性和刚度。主桁杆件采用240b 槽钢两侧焊钢板,杆件间采用100mm 销轴连接,前横梁采用 2 工 40a,联系桁架采用 216a 槽钢,斜撑杆采用 212.6 槽钢,水平支撑采用 L100*10 角钢。垂直杆两侧分别设置悬臂支架和外侧支撑杆,悬臂支架采用220 槽钢,外侧支撑杆采
6、用220 槽钢,为改善露天施工条件,桁架项部还可设置遮雨棚。安全平台系统。在前横梁和上水平杆上分别设置长 13.5 米和 5 米的走台,走台下铺55cm 宽花纹板以供施工行走,外侧设置1.05 米高防护栏杆,在垂直杆外侧设置4.14 米高爬梯,并在两侧设置防护栏杆。悬吊锚固系统。用以连接挂篮主桁架和底模平台,吊杆采用32 精轧螺纹钢,分为后锚吊杆、外膜后吊杆、底模后吊杆、底模前吊杆、外膜前吊杆、内模前吊杆、内模后吊杆,通过配套螺母、垫板、锚梁、千斤顶进行锚固。模板系统。分为外膜、内模、底模,外模分模板、骨架及滑梁,外模模板由8mm钢板加型钢带钢组成,与内模模板用对拉螺杆连接,外加支撑固定。内模
7、骨架由10 槽钢组成可调节骨架,背楞采用 10*10cm 方木,面板为 1.5cm竹胶板。底模底部由纵向28b 工字钢、25b 工字钢和横向10 槽钢组成,上部为5mm 钢面板。内模自下而上由行走机构、骨架组成,并座落在内滑梁上。为便于施工,外侧模与内模用对拉螺栓连接,内设支撑加固,采用内滑梁形式,整体移动内模顶部系统,侧模与底模采用体外对拉形式进行固定。外侧模提吊梁及内滑梁前端锚固于前横梁,后端悬吊于已浇箱梁表面,拆模时放松锚固端,下沉随主构架一同前移。行走系统。由外滑梁,内滑梁、轨道、反扣轮组组成,外滑梁前端悬吊于主桁架,后端悬吊于悬吊轮和悬吊架。内滑梁前端悬吊于主桁架,后端悬吊于悬吊轮和
8、悬吊架。轨道下部垫钢枕,底部锚固于梁体竖向预应力钢筋25 精轧螺纹钢。底托系统。底托系统由底篮前后横梁、纵梁等组成,模板直接铺于底平台上,前后横粱悬吊于主桁架,浇筑混凝土时,后横粱锚固于前段已完箱粱底板。(2)挂篮施工。本工程采用菱形挂篮施工,挂篮的安装、预压、行走及拆除过程中需要采用切割机、千斤顶、吊车、手拉葫芦等设备,存在高空坠落,触电及机械伤害等危险因素,因此挂篮施工中安全的控制是本工程的重点。连续梁施工过程中,由于受混凝土浇筑、挂篮移动、施工荷载、预应力张拉、混凝土收缩及徐变、温度以及体系转换等诸多因素的影响,因控制不当会使悬浇梁段的合拢误差大和成桥线型与设计目标不相吻合。为了使施工能
9、按照设计意图进行,确保施工安全并最终达到设计的理想成桥状态,对本桥进行线形控制为本工程施工中的重点。依照阶段顺序进行分析,现已知此连续梁挂篮的承重结构为上梁、棱形结合梁等部分组成,底模的结构为横板系统、横梁与纵梁等部分组成,侧模的结构为模板、模支架、吊梁和滑梁等部分组成,走行结构为棱形组合梁、走行系统等部分组成,锚固结构为压紧器、锚固筋等部分组成。横梁利用了钢槽,将5mm钢板作为底模面板,各设置6个吊点在前、下、后位置。利用钢板进行焊接,上横梁为箱体结构,有12个吊点设置其中,可以悬挂底模板、内侧模与外侧模。槽钢和钢结构组成的箱梁侧模,挂篮和钢模连成一体的内模。箱型断面的挂篮轨道,锚固采用的精
10、轧螺纹钢直径为32mm,设计的挂篮使用梁重是130t。在制作连续梁挂篮时,需要保证安排人员具有专业资质,需要控制好挂篮桁架、挂篮尺寸与承载力,需要磨砂加工挂篮的径孔与外壁,让挂篮表面更为光滑,在加固吊篮时,可采用薄钢。在施工准备方面,首先,为确保施工质量得到有效保证,要求施工单位明确工程的施工要点,如挂篮安装、混凝土施工、预应力管道线型控制等方面,然后需要做好技术交底工作,需要依照质量体系的相关规定来完成此项工作,各级施工人员都需要对施工工序、施工部位、技术规范等方面更为了解,在各个阶段的施工中,都需要做好施工保护工作,以連续梁挂篮中的重要设备梯车为例,在使用该项设备时,就具有较高的危险性,因
11、此,应该做好防倾倒措施,推梯车的人员应该在4人以上,且高空作业人员应该将安全带打好,让安全性能得到保证。同时,需要对挂篮进行荷载测试,让工程施工安全性得到保证,让整个工程荷载不会大于最大节段重量120%,在荷载测试时,需要逐渐提升荷载,让最大节段重的50%,不断增加到80%,增加到100%与120%。在施加荷载的过程中,每次时间为30分钟,最后一次再增加30分钟。荷载测试结束之后,需要对杠件进行观察,看是否有裂缝出现,对位移变化与力的变化予以记录,绘制好相应的曲线图,计算挂篮弹性的变形数据,利用试验结果,来对参数进行适当调整。在墩顶现浇施工阶段,为了让施工效果更为理想,需要依照施工要求对装置设
12、计工作精确完成,精确计算箱梁中心线,让轨距可以对挂篮施工要求予以满足,让主梁移动带来的桥梁坍塌情况得到有效避免,同时,还需要测试模板的承力。在顶板与梁端底板,需要预留孔洞,做好位移、温度等所需设备的埋设工作,在固定钢筋上,需要绑定好预留孔钢管。在调整横梁位置时可使用千斤顶这一工具,确保锚杆连接具有稳固性。在悬浇挂篮施工阶段,需要控制好桥梁线形,依照预计值偏差、预留孔传感器数据来判断施工问题,实时监控线性时可以采用线性检测系统,让问题得到有效处理。首节对称是节段浇筑施工的主要要求,需要进行试验,调整与控制施工线性,在后续施工中,需要依照相关数据来设计施工方案,保证施工的质量,在混凝土浇筑时,混凝
13、土的集中拌制需要在拌合站内进行,混凝土的泵送入模可以运用汽车泵来进行,振捣施工工作可以采用插入式捣固棒。在合拢挂篮施工阶段,需要确保边跨与悬臂段现浇工作的良好完成。需要确保挂篮可以无障碍移动,利用润滑油,涂抹在滑道表面可以让挂篮滑动灵敏性得到提升,让挂篮的行进更为均衡和平稳。可将滑道进行分段施工,依照滑道距离可以判断失衡问题是否出现,如果挂篮移动有偏差出现,那么需要调试,让倾覆问题得到有效避免。(3)挂篮拆除。底模、底模平台、前后下横梁、外模及外导梁的整体拆除。首先将前后上横梁的 4 个外吊挂替换为 4 台 10T 倒链,并且在 4 台倒链附近各设置 1 条保险绳,共计 4 条,具体操作如下:
14、先将倒链安装就位,倒链底部距离下横梁约1m,然后将吊挂通过千斤顶将底模平台下放至倒链处,此操作要保证同一上横梁的两个吊挂下放要同步;然后将外导梁通过千斤顶缓慢下放至底模平台上,并固定牢固。最后将底模平台等组成的整体通过4台10T 倒链缓慢且平稳的同步下放至地面。前后上横梁的拆除。先拆除上横梁的吊挂系统并清理干净,再通过25t 汽车吊将上横梁吊至地面,之后将主梁之间横联解除。主梁的拆除。利用25t 汽车吊将主梁吊至地面。走行支腿的拆除。在支腿上设置2 个吊点,并通过 25t 汽车吊将其吊至地面4 结论综上所述,结合实际情况,依照严格的施工流程,通过对挂篮进行荷载测试、精确计算箱梁中心线、控制好桥梁线形、在滑道表面涂抹润滑油等方法可以完成铁路桥梁连续梁挂篮的施工工作,进而为铁路工程的整体施工起到有利影响。参考文献:1 刘振峰.铁路桥梁连续梁挂篮施工技术浅述J.城市建设理论研究(电子版),2017(4):253254.2 陆卫平.铁路桥梁连续梁挂篮施工技术J.绿色环保建材,2016(11):7071. -全文完-