1、铁路桥梁连续梁挂篮施工控制要点摘要：近年来，随着客运专线的不断发展，铁路桥梁的施工数量逐日增加，日渐增多的施工技术开始应用在铁路桥梁施工中，其中铁路桥梁挂篮连续梁的施工技术就是一种得到比较广泛应用的施工技术。本文分析、总结了铁路桥梁连续梁施工的控制要点和控制措施，为相关工程建设提供依据。 关键词:铁路桥梁；连续梁；挂篮施工；控制要点 中图分类号： TU74 文献标识码： A 1挂篮的设计 挂篮系统主要包括承重、底模、侧模、走行、锚固五个部分，其中承重部分包括前、后上横梁和棱形结合梁，底模部分包括前、后下横梁和纵梁、模板，侧模部分包括模板、滑梁、内外支架和吊梁，走行部分包括侧模、菱形结合梁、内模
2、的走行系统，锚固部分包括锚固筋等。挂篮设计参数包括梁端最大重量、长度、梁高变化范围、最大梁宽、翼缘板坡度、顶板与底板加宽量、抗倾覆稳定系数、施工荷载、挂篮挠度及锚固措施等内容。在挂篮设计方面，需要注意以下两点：第一，挂篮设计需要保证挂篮强度满足施工要求，并且满足抗倾覆要求，具备足够的刚度和稳定性；第二，结构方面应选择总体变形小的菱形结构，以便于施工过程中的调整。 2挂篮设计原则 挂篮的设计原则不仅对于指导设计人员进行创新设计有重要作用，而且对于施工人员深刻理解各个施工步骤过程的作用，保证安全性方面具有重要意义。所以，应当要注重挂篮设计原则的总结。桥梁施工技术对桥梁的构思、力学体系的建立、计算方
3、法和构件设计起着决定性的影响。因此，挂篮设计必须精心组织，注重整体功能，具体原则有：结构稳定、受力明确合理，有效承载能力大、自重轻、加工简捷、拼装拆除方便，浇注施工中变形量小、具有一定的保证施工人员的安全的措施等等，下面从设计过程角度对材料选择、设计标准、挂篮工作系数、受力分析、挂篮静载试验等方面论述如何贯彻上述原则。 2.1 材料选择 挂篮一般是由钢构件组成，主要受力构件采用贝雷梁，万能杆件，型钢，槽钢，钢板等便于加工的高强轻质钢材；吊杆选用精轧螺纹钢或者预应力索。在使用前，需要对这些材料进行严格质量检查，检查结构尺寸、焊缝尺寸、焊接质量，探伤材质，检查后应有详细记录。从源头上保证施工安全。
4、 2.2 设计标准 挂篮大多是钢结构，所以一般都采用容许应力法设计。施工荷载（模板、振动力、人员、机具）系数取 1.4。抗倾覆稳定系数取 1.5。挂篮行走时的冲击系数取 1.2。前后横梁和外模的刚度取为 1/400，内模刚度为 1/300，整体刚度为 1/600。挂篮整体刚度是悬臂浇注桥梁混凝土施工控制的关键，也是影响线形最主要的因素。过大的变形在节段施工中容易在节段面上产生裂缝。另外，对于海上峡谷等受大风影响的地区采用挂篮施工，应当选择低重心、大刚度的挂篮，同时必须对挂篮进行抗风分析，保证在大风情况下能安全地前移挂篮。 2.3 挂篮工作系数 挂篮工作系数是挂篮自重与箱梁梁段自重的比值，反映设
5、计挂篮所用的材料数量（用钢量） 。挂篮设计的趋势之一就是减轻挂篮自重，比如：选用受力合理、安全可靠的轻型结构作为挂篮承重主桁，利用箱梁竖向预应力筋平衡倾覆力矩以取消配重等。目前，在许多工程中挂篮工作系数达到了 0.3。 2.4 受力分析 设计计算分析可以采用手算和电算相互结合的方法。电算计算过程是基于空间杆系有限元的理论，可采用 SAP2000、ANSYS、MIDAS 等有限元软件建立空间分析模型，计算时考虑施工安装过程可能遇到的荷载情况，进行最不利工况组合，确定各个构件的控制内力和位移，在此过程中应注意节点的处理是铰接还是固接、混凝土不同浇注龄期的力学状态。3挂篮试验 在挂篮试拼后需要进行荷
6、载试验，试验目的在于检验挂篮承载力，获得弹性变形等参数，为施工控制提供准确的基础数据，检验施工质量，保证挂篮满足安全使用的要求。静载试验需要对挂篮中支点最大反力、后锚点最大反力、拉杆最大拉力、横梁最大受力进行试验，试验荷载需要参考施工图，分别在浇筑施工的工作状态和空挂篮的非工作状态下进行试验。在静载试验过程中，需要在后锚杆、主梁支点、纵梁、前吊杆等处贴设应变片，并在下限位装设负责监测位移的百分表，利用全站仪、水准仪测量挂篮中线、水平杆件挠度等内容。在试验时，通过底模加挂水箱或用钢材进行堆载，并在墩顶两侧保持相同进度；试验中应选择若干受力点，借助钢丝绳滑轮机构分配荷载，将总荷载控制在最大节段重量
7、的 120%；按照最大节段重量的 50%加载、100%加载、120%加载的逐级加载方式进行加载，每级加载保持 30min 以上，最后一级加载保持 1h，然后检查有无杆件出现裂缝的现象，将力和位移的变化详细记录下来，根据试验数据绘制力和位移的曲线，计算挂篮的变形；每级加载都需要测量挂篮变形与构件应力，测量挂篮变形的基准标高需要布设于 0 号块顶端，分别在前、后横梁处测量挂篮在该级荷载下的下沉量，并将全部的下沉量绘制成曲线，以求得挂篮的竖向位移；加载方式利用水泵向水箱内注水或匀速堆载，需要安排专门人员负责加载，统一协调，保证在出现紧急问题时及时放水，快速进行挂篮卸载；挂篮依次走行10cm、30cm
8、、50cm 时需要测量挂篮的稳定性，在卸载时也需要分级进行，同时测量变形，将相关数据详细记录；试验结果需要经过整理，编成加载测试报告，根据测试的变形值调整施工中的底模标高等参数；完成静载、走行等试验后，需要出具试验报告，只有试验结果得到认可才能进入施工过程。 4施工控制措施和要点 4.1 挂篮的施工控制措施 在铁路桥梁连续梁挂篮施工过程中，需要采取一系列的施工控制措施来保证施工的顺利进行，提高施工质量和效率、效益。下文中，笔者将从施工准备、施工检查、混凝土浇注及挂篮行走控制四个方面探讨具体的施工控制措施。第一，施工准备方面。需要在施工前建立控制点，设置标高，后锚固采用两套走行轮，走行滑道需要划
9、出刻度，避免材料、人员等荷载过于集中或超出，梁端拆模后需要凿毛处理混凝土表面，等等。第二，施工检查方面。需要检查安全措施，对人员进行安全教育，设置安全网、护栏等，以创造安全的高空作业条件；随时检查、及时维修保养机械设备，确保千斤顶、钢丝绳等安全系数满足使用需求，电路铺设规范；随时检查挂篮位置、预应力钢束数量和位置、标高、轴线等情况。第三，混凝土浇注控制方面。需要注意以下控制点：混凝土浇注前，需要全面检查挂篮、钢筋、模板、预埋件、材料、设备、接缝处理等情况，确认合格后方可进行浇筑施工；浇注时，需要准确控制荷载，保证两端平衡，以免荷载出现偏差；严格控制箱梁两端灌注盘数，两端交叉灌注，保持施工速度一
10、致，将悬臂端浇注误差控制在 6m3 以下；浇筑期间，做好悬浇的监控，保证浇筑进度均衡、快速，按照底板、腹板、顶板的顺序浇筑；浇筑后进行至少 7 天每天两次以上的浇水养护，高温天气下还需要采取覆盖措施。第四，挂篮行走控制方面。需要注意以下控制点：走行前做好走行、悬吊系统的检查，按照设计顺序张拉纵向束；由专人指挥挂篮行走，并进行严密监控，保证行走对称、均匀、缓慢。 4.2 挂篮施工的控制要点 （1）进行挂篮后锚固的解除时，必须均衡且同步解除 2 片主桁架的后锚固。 （2）挂篮走行时，须注意同步前移，且每前移 50cm 检查一次，以防止因挂篮有转角而引起的误差，同时也防止挂篮受扭后变形。 （3）悬浇
11、施工时，必须安排专人经常对挂篮的前后吊带杆和锚固螺杆等受力杆件的使用情况进行检查，加强起重用钢丝绳、倒链、千斤顶等设备的维修和养护，发现问题后及时处理。 （4）使用混凝土泵车一次性灌注混凝土，同墩上的 2 个悬臂节段同时且对称的进行浇筑，不平衡重不能超过 12t，从节段悬臂的前端逐渐向后端灌注。 （5）每个梁段的混凝土浇筑要一次灌筑成形，以减少接缝，提高混凝土浇筑的质量。浇筑顺序为：底板腹板顶板。从挂篮的前端开始浇筑混凝土，避免新、旧混凝土之间出现裂缝。 5.结语 挂篮施工是连续梁施工的主要环节，也是施工中的难点，为了确保施工技术的安全，首先要保证施工的正确性和规范性，其次要确保相关数据的准确性，据此有效控制整个施工过程，提高挂篮施工的技术，从而保证铁路桥梁挂篮连续梁施工的质量。 参考文献： 1李明华.探析铁路桥梁连续梁挂篮施工的控制要点J.铁道建筑技术，2012(09). 2杨任.挂篮法施工安全技术措施J.中国科技纵横，2010（9）：374376.
