在经济与社会发展的带动下, 铁路事业也繁荣起来, 越来越多的铁路桥梁工程在我国开展。在铁路桥梁施工过程中, 连续梁挂篮施工技术起到影响桥梁整体工程质量的重要作用, 因而被广泛应用。连续梁挂篮施工过程繁琐、操作复杂多变, 所以施工技术必须规范, 从而保证工程的高质量和高效率进行。如果施工时出现了技术阻碍, 一定要将技术分析透彻再施工, 严格掌控挂篮施工, 按照实际要求与环境条件来选择连续梁挂篮技术, 使其符合质量要求。

北海铁山港进港铁路工程规定车辆的行驶速度为120km/h, 其中铁山港大桥连续梁的总长为530m, 孔跨结构为2× (70+125+70) m, 桥梁特点是单箱单室, 项目主要技术难点是连续梁挂篮施工及混凝土全断面一次性浇筑工程施工。本工程连续梁的中跨及边跨合拢段的梁高均为2.8m, 桥梁中支点的梁高为4.0m。

挑选何种规格的挂篮是桥梁连续梁挂篮施工的重点。连续梁挂篮施工技术的首要工作是选择合适的挂篮, 既要符合实际工程要求, 又要符合桥梁梁体荷载能力的要求。例如, 三角式挂篮具备高平衡力、节点较少、不易变形自损且施工步骤简单、功能体系完整的特点, 所以在桥梁工程中被广泛应用。挂篮在桥梁连续梁挂篮施工中占有重要地位, 因为最终选取何种规格、类型的挂篮都影响其能否将功能发挥到最大, 同时提前了解挂篮的组成系统, 即主桁架系统、底模系统、侧模系统、内模系统、悬挂系统、行走系统、锚固系统, 也可使挂篮发挥优势。现场工程技术人员需认真核算整个桥梁工程承重结构的数据, 对承重桁架系统需要着重关心。标准承重参数是工程中实际用到的最大承重数, 为保证施工质量及确保工程顺利进行, 可借助纵横交错的计算方法设计承重桁架。

挂篮由各种系统组合而成以满足其强度、平衡要求, 如主桁架系统、底模系统、悬吊系统、行走系统等。除此之外, 挂篮还需满足刚度要求, 特别需要注意的是浇筑混凝土, 浇筑的前端保持挠度≤20mm。各结构系统如下。

1) 主桁架主桁架作为挂篮的主要组成部分, 是承受压力最大的部件。桁架的主杆件借助槽钢焊接, 而节点的主要设施是承压型高强螺栓。主桁架由两榀三角、竖向联结系和水平联结系组成。

2) 底模系统底模平台对连续梁挂篮施工顺利完成起着重要作用, 由底模板、纵梁和前后横梁组成。不仅承受着上部给予的压力, 而且可以给立模、捆扎钢筋等提供操作区域。

3) 模板系统外模主要用到的材料是大块钢模板, 内模主要由钢模板拼接而成。

4) 悬吊系统主要任务是将外模、底模平台、内模施加的压力及梁段混凝土自身的重量传输给主构架和已经完工的梁段上, 主要施工对象是悬吊底模平台及内、外模。

5) 锚固系统锚固系统分为2组, 分别设定在2个主杆架的后节点上。

6) 行走系统行走系统涉及不同的空间, 如垫枕、轨道、前支座、后支座及牵引设施。

1) 支架施工钢管柱支架主要由分配梁、斜撑、平联、主横梁和钢立柱等零部件构成, 还会在立柱上借助2cm厚的钢板安装牛腿, 立柱所用到的主要材料是1 000mm的螺旋钢管。将贝雷梁横向摆放, 然后对照纵向方向将底模摆放好, 对照横向方位将分配梁摆放好, 最后处理好底模、分配梁和纵向桁架之间的摆放关系, 0#段支架立面如图1所示。

2) 临时锚固施工墩梁的锚固可帮助彼此共同工作, 但需要在0#段预应力完工后再进行, 可以借助1000mm的螺旋钢管, 双面焊接螺纹钢筋。将粗砂灌入钢管且夯实, 一定要保证钢筋完全穿过底板后到达管中, 最后将钢筋与钢管内壁黏结成一体, 打造一个密封的运输空间。

3) 在挂篮不断向前推进过程中, 需要在推进之前解除锚固。在锚固解除过程中, 主桁架与锚固件连接紧密, 锚固解除需要与主桁架配合。在具体施工中, 最容易出现的问题是主桁架与锚固施工无法均衡进行, 导致主桁架偏离规定位置, 给主桁架后锚固的位置造成不利影响。如果不解决这一问题, 桥梁连续梁挂篮施工将会受到较大影响。因此, 应认识到桥梁连续梁挂篮施工锚固解除过程中的施工难点, 通过有效控制主桁架, 确保锚固在拆除和推进过程中能够同步进行, 便于连续梁挂篮施工的进行以提高桥梁连续梁施工质量。

借助视准线外矢距法, 可以调节、控制平面线形。首先找出视线边, 临近的2个墩中心是视线边。再计算2个墩之间理论中心线和视线的外矢距, 然后按照平面曲线的数据和节段, 借助经纬仪或全站仪进行控制 (见图2) 。

1) 静载预压试验挂篮组拼一定要在0#段全部完工之后再进行, 之后开始进行挂篮的静载测试。借助预压块和底模, 采用慢慢加载的方式来进行试验, 或者借助千斤顶一级一级地对挂篮关键节点施加压力。试验结束后进行观察, 每1h观测1次变形点, 持续预压4h。

2) 悬浇段施工在进行悬浇段施工时, 钢筋、混凝土预应力等操作步骤与0#段基本相似, 即掌握关键的施工技术、调节挂篮内行走。

预先检查留出的挂篮孔位置及孔的大小是否满足挂篮安装标准, 是挂篮行走前的必备工作。两端的挂篮需保持同样的频率行走。当挂篮逐渐靠近事先留出的位置时, 需放慢速度, 避免出现挂篮行走超过预定位置的情况发生, 时刻保持缓慢的速度, 并且时刻关注。

为了防止底模平台吊挂之后出现扭转的情况, 平台两侧的钢丝绳一定要保持同样长度。同时, 钢丝绳接头处最少要有4个绳卡, 绳卡的大小尺寸与钢丝绳的直径也要保持一致。为了完全保证底模平台的安全使用, 悬挂底模平台的绳子除了钢丝绳以外, 还要添加额外的保险钢丝绳。

铁路桥梁连续梁挂篮施工的技术难度大。施工过程中需着重关注挂篮规格和类型、造型设计、挂篮质量及持续浇筑梁混凝土施工, 不但要掌握挂篮施工技术, 还要符合桥梁施工要求。只有保证以上工作难点以高质量完成, 工程才能顺利进行。因此, 在进行铁路桥梁施工时, 专业人员要仔细研究桥梁结构及计算桥梁的最大承重, 保证挂篮施工技术的每个步骤都符合标准, 将挂篮功能发挥到最大, 为铁路桥梁工程后续施工打好基础。