挂篮在铁路连续梁施工的应用

杨洋

摘要：随着悬臂施工技术的逐渐成熟，菱形挂篮在铁路连续梁施工的应用越来越多。挂篮形式多样，菱形挂篮悬臂灌筑的施工方法对施工具有良好的经济效益和技术优势，文章以某铁路菱形挂篮工程为例，探讨了对挂篮挂篮在铁路连续梁施工的应用要点。

关键词：挂篮；连续梁；拼装

一、工程概况

大龙潭沟潮河特大桥有碴轨道48+80+48m连续梁，位于河北省承德市丰宁县境内，其中心里程为DK210+650.40，与在建虎丰线斜交41°24'。计算跨度为48+80+48m，边支座中心线至梁端0.75m，梁全长177.5m。梁高沿纵向按二次抛物线变化，中支点梁高6.4m，边支点及跨中梁高3.6m，中跨跨中直线段长10m，边跨直线段长13.75m。采用整体桥面形式，截面采用单箱单室直腹板形式，支座处及中跨跨中共设置5个横隔板。中跨跨中0.6m，横隔板及梁端底板设有孔洞，供检查人员通过。墩顶现浇段（0#段），采用临时支墩满樘支架法施工，箱内顶板采用满樘支撑；悬灌梁段采用菱形挂篮悬臂施工。中跨合拢段采用合拢吊架施工，吊架底篮及模板采用挂篮的相应部件。边跨现浇段及边跨合拢段，采用满樘支架法施工。

二、挂篮设计

另外挂篮在设计阶段其参数主要包括有顶梁的长度、最大重量、最大梁宽、施工荷载、抗倾覆稳定系数、翼缘板坡度以及挂篮挠度等，所以在这一环节主要应该注意的问题有：必须确保挂篮的强度能够完全满足施工以及抗倾覆要求，另外其刚度和稳定度也要确保足够；其结构为了能够在施工期间方便于进行调整，需要保持总体性变形比较小的棱形结构。

1、设计荷载

混凝土：容重26kN/ m3；挂篮系统自重；人群及施工荷载，按《铁路桥涵设计基本规范》取1.5kN/m2；风荷载；振捣荷载：4kN/ m2；内模系统自重：100kg/ m2；混凝土浇注最大节段长度4.0m，最大高度7.95m。

2、工况计算

工况Ⅰ：1#节段浇筑完成，风垂直向下（风速13.6m/s），1#段长度3.0m，是悬臂施工过程中自重最大的梁段。该工况下底模纵梁、前托梁及主桁前横梁受力最不利。

工况Ⅱ：13#节段浇筑完成，风垂直向下（风速13.6m/s）。13#段长度4.0m，梁高5.093～4.978m。该工况下侧模支撑梁和内模滑梁受力最不利。工况Ⅲ：挂篮在牵引力作用下前移，风垂直向下（风速16.8m/s），计算挂篮行走状态的受力。该工况下挂篮底模没有后锚点约束，底篮后托梁受力最不利。

3、所用材料

钢：E=2.1×102 GPa；μ=0.3；ρ=7850 kg/m3，Φ32精轧螺纹筋：E=2.0×102GPa；μ=0.3；ρ=7850 kg/m3。

建立空间模型对各工况下主桁杆件、主桁前后横梁、底篮前后托梁、前悬吊体系吊杆、后悬吊体系吊杆、侧模支撑梁及内模滑梁受力情况进行检算，同时对挂篮结构在施工过程中的抗倾覆稳定性计算。模型中包括主桁杆件、前悬吊系统、后悬吊系统、底篮前后托梁及纵梁、内模滑梁及侧模支撑梁，计算时考虑结构自重，将模板作为荷载施加在结构上不考虑其刚度。依据挂篮空间结构模型计算得出结果，各工况下挂篮各主要构件应力及变形均满足要求，同时经过抗倾覆性验算，其抗倾覆安全性良好，说明该挂篮结构满足连续梁施工要求。

三、挂篮施工

（一）挂篮结构

施工挂篮采用自行设计制作的轻型菱形挂篮，主要由主桁架、行走及锚固系统、吊带系统、底平台系统、模板系统五大部分组成。该挂篮承载能力和刚度大，机械化程度高，操作方便快捷、安全可靠。

（二）挂篮拼装

挂篮结构构件运达施工现场后，利用吊车吊至已浇梁段顶面，在已浇好的0#梁段顶面拼装，拼装完毕后，对挂篮施加梁段荷载进行预压，充分消除挂篮自身的非弹性变形，悬灌施工过程中，将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算。

在挂篮施工过程中要始终保证有四个锚点锚固每个上主梁（一篮为八个锚点）。在挂篮走行过程中要始终保证每篮至少有二个保险点。在走行过程中始终要保证主梁后吊轮滑轨两边有锚点锚固滑轨。

在桥面靠里竖向预应力筋位置放置滑轨。竖向预应力筋要伸出桥面120--140mm左右以保证能锚固滑轨。保证滑轨间距6.22M（偏差≤2mm），并保证两轨面水平（高差不平度≤1mm）。并用锚具锚固滑轨。在前滑动支座处不设滑轨接头。滑轨纵向位置采用以下方法调整：用千斤顶支顶主桁下平杆使活动支座稍稍离开滑轨面（2mm），而后窜动滑轨到理想位置。

装拼主桁片及主桁片配件。先将活动支座安装好，再将平杆安放在工作位置，后部用枕木支平支稳，保证下平杆的平直，而后用精轧螺纹钢锚住。安装立杆后用4部3T倒链将其四个方向拉住，而后依次安装上平杆、后斜杆及前斜杆，一组主桁安装好后安装另一组桁片。

（三）挂篮静载试验

挂篮拼装完毕后，进行荷载试验以测定挂篮的实际承载能力和梁段荷载作用下的变形情况。荷载试验时，加载按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载，测定挂篮自身弹性变形和非弹性变形值，作为悬灌梁立模时的参考数据，对挂篮的设计计算图式及技术参数进行验证。具体加载点及加载量如表1所示。

根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载—挠度曲線，为悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。加载方法根据现场的实际条件采取千斤顶和锚固于承台内的锚锭对拉反压加载。

（四）挂篮的移动

松动内外滑梁后吊轮组，使后吊轮组下落滑梁上翼8公分左右。松动内外滑梁后锚，使滑梁缓慢落在悬挂轮上。同时利用内外滑梁后锚孔加设保险钢丝绳。安装外滑梁和后托梁之间走行吊杆和主桁悬吊平杆和后托梁之间吊杆，安装长度应留有约80mm间隙。而后拆下边锚，松动底锚，使底模后部缓慢下落悬挂在两边走行吊杆上使底模下落，而后拆掉底锚丝杠。 底模下落到位后用两部10T倒链联接在外滑梁和后托梁之间做为保险装置。在主桁下平杆靠后端适当位置用上锚板加设一保险锚点，此锚点要略松。而后拆除后结点所有锚点，使后吊轮吊在滑轨上，在走行过程中始终保证每片主桁有一保险点不能松脱。加设千斤顶顶座，利用千斤顶顶推活动支座逐渐将挂蓝前移。前移时要保证两桁片同步进行并且要缓慢避免冲击。可在滑轨面上涂些黄油方便滑动。前移过程中要始终保证后结点有一个保险锚点。挂蓝到位后进行调整锚固。在每一梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后，将挂篮沿行走轨道移至下一梁段位置进行施工，直到悬灌梁段施工完毕。

（五）挂篮拆除

箱梁悬灌梁段施工完毕后，进行挂篮结构拆除。拆除顺序为：箱内拱顶支架→侧模系统→底模系统→主桁架，吊带系统及行走锚固系统在其过程中交叉操作。箱内拱顶支架采取拆零取出，侧模、底模系统采用卷扬机整体吊放，主桁架采取先退至墩位附近再利用吊机进行拆零。

参考文献

[1]赵银波.桥梁挂篮悬浇施工技术[J].价值工程，2013年31期.

[2]贾朝，林范斌，张利君.菱形挂篮悬臂现浇施工技术在花山一号大桥应用[J].价值工程，2012年8期.