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摘 要:石武客专郑州动车所走行线跨连霍高速公路连续梁施工是该工程的控制性工程，是确保工期，确保工程质量，确保交通安全的关键工程，同时也制约着石武客专全线开通，其重要性不言而喻。结合现场实际情况，在对多种施工方法比较后，动车所走行线跨连霍高速公路连续梁采取挂篮施工方法，同时能满足以上幾个确保，本文对动车所走行线跨连霍高速公路连续梁挂篮施工方法进行了阐述。
关键词: 跨连霍高速；连续梁挂篮；施工方法
Abstract: This paper combine with the actual situation at the scene, compare with variety of construction methods, EMU walking southbound across Lianhuo highway continuous beam to take the hanging basket construction methods. This paper described EMU walking southbound across Lianuo Highway continuous beam hanging basket construction methods.Key words: cross-Lian Huo high speed; continuous beam hanging basket; construction methods
中图分类号：[TU997]文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）04-0020-02
1．引言
动车走行线斜跨连霍高速公路，不但跨度较大，而且在较短的长度内坡度变化较大，根据现场实际情况，结合工期要求，决定采取连续梁挂篮施工方法。挂篮施工既可以保证工程质量，同时也可以满足工期要求，确保连霍高速公路通车安全。
2．概述
郑州动车运用所自石武客专郑州东站北端站线分界点引出，沿G107辅道西侧、并行石武客专正线向北延伸，斜跨连霍高速公路，所址设在郑州市金水区柳林镇王庄村、宋庄村、祁圪垱村和祭城镇大郭村交汇处。距郑州东站约8.6公里。自动车走行线起点开始为4680米的平坡，接4.6/‰的上坡，长1600米、接16.8/‰的上坡700米，在连霍高速公路连续梁处达到线路的最高点，此处桥梁轨顶距地面高约22m，然后接720米28‰的下坡，变为平坡后进入站场。本文重点介绍动车所走行线斜跨连霍高速公路连续梁挂篮施工方法。
3、连续梁挂篮施工方法
3.1挂篮的设计
根据砼悬臂浇注工艺及对挂篮设计的技术要求，综合各种形式的挂篮施工特点、用钢量、钢材种类、操作工艺等研究比选后，决定采用菱形桁架式挂篮施工，走行方式为无平衡重走行方式，使桁架走行时的稳定系数大于2.0，满足规范要求。挂篮由承重系统、底模系统、模板系统（内、外）、走行及锚固系统组成。
1、承重系统：主构架由两片桁架连接系和门架组成。两片桁架均使用2［40栓接成菱形，由连接系和门架将之联成整体，组成该挂篮主要受力结构。前上横梁由2［40工字钢组焊面成，连接于主构架前端的节点处，将两片主构架连成整体。前后吊带均由150mm*32mm的16Mn钢板用销子连接而成，设置间距为100mm的调节孔，用LQ30千斤顶及扁担和垫梁调节所需长度。
挂篮设计图
2、底模系统：底模架由六根纵梁和前后横梁组成，纵梁为桁架式结构，前后横梁由2[40组焊而成。底模在砼悬臂施工中承担钢筋砼重量及施工机具重量，并兼做施工操作平台。底模采用大块钢模板，模板平铺于底板纵梁上。
3、模板系统（内、外）:箱梁外侧模采用5mm钢板和钢框组焊而成。两外侧模各支承在两个走行梁上，走行梁通过吊杆悬吊在前上横梁和已浇注好的箱梁翼板上。走行梁用2[30a组焊面成。内模由内模桁架、竖带、纵带及组合钢模板组成，内模桁架吊在两根内模走行梁上．走行梁吊在前上横梁和已浇梁段的顶板上，内模脱模后可沿走行梁前行。走行梁采用2[30a组焊面成。
4.挂篮走行及锚固系统:走行装置由轨道、钢（木）枕、前后支座、手动葫芦等组成。轨道由［16a及δ10钢板组焊成Ⅱ型断面，底板每隔500mm开椭圆形长孔，以便与竖向预应力筋锚定。竖向预应力筋为QL32精轧螺纹筋，外露0.3m，轨道根据梁段长度的不同分3.0m，4.0m两种。挂篮设前后支座各两个，前支座支承在轨道顶面，下垫聚四氯乙烯滑板，可沿轨道滑行。后支座以反扣轮的形式沿轨道下缘滑动，不需要加设平衡重。挂盘前移时，使用慢速卷扬机牵引前支座，带动整个挂篮向前移动。挂篮在灌注混凝土时，后端利用12根φ32精轧螺纹钢锚固在已成梁段上，轨道锚固在已成梁段的竖向预应力筋上，在锚固时，利用千斤顶将后支座钩板脱离轨道，然后锚固。
3.2挂篮的预压和试验
托架预压采用吊车提升水箱的方法进行。压载时间自压载结束到开始卸载为48小时，从开始加载就要布设好观测点，观测次数为加载前、加载一半时、加载完成、加载12小时、加载24小时、加载48小时、卸载一半时、卸载后共8次。根据观测的数据，分析、推断出弹性变形和非弹性变形。为后续桥梁施工的线形控制提供依据。
3.32#梁段挂篮安装
２#梁段挂篮安装顺序为：将调坡木板、钢枕、滑道，放在已定位置上，并用压紧器将其固定，以防倾覆→用吊车安装主梁，立柱，钢拉带及立柱平联→安装前上横梁于主梁端头，并安装平联与主梁连接→拆除0#～1#段托架、底板→用塔吊先后吊装前下横梁、后下横梁、底板腹板下纵梁，并安装吊杆→安装滑梁，侧模及支架。至此挂篮安装完毕。调试合格后，方可绑扎钢筋、立模、浇注。
3.4挂篮的移动
待0#～1#梁段灌注完毕后，等砼强度达到设计强度的85%以上，按设计对纵向进行张拉，压浆等强后，将每组挂篮分离，加拼杆件使挂篮成为独立体系。移动挂篮，挂篮的移动必须遵照以下步骤进行：
1、先将承重的各吊带松开，以便导链承受各杆件重量。
2、将主梁后锚杆稍松开，用千斤顶将主梁顶起，用慢速卷扬机牵引滑道移到位。
3、松开千斤顶，用慢速卷扬机将主梁拖移到位，主梁的前移带动侧模系统，底模系统及内滑梁整体滑移到位，随着主梁的前移，压紧器应交替前移（不得少于2根），以保持主梁的稳定，滑到位以后将主梁后锚杆锚紧（不得少于4根）。
4、侧模系统在主梁前移时与主梁同步前移，到位后，用吊带从预应力孔道穿下与滑梁连接，将侧模系统托起。
5、将底模系统后端锚固于已成梁段上，前端用吊带与前上横梁连接。
6、初调中线、标高。
7、用千斤顶将底模系统与底板，侧模系统与翼缘板及腹板外侧密合，并将后吊带带上螺栓。
8、精调中线、标高。
9、用倒链将内模系统拖移到位，并调好中线及标高。
10、立堵头板。
11、绑扎底板、腹板钢筋，安装管道、立内模、预埋。
12、绑扎顶板钢筋、预埋。
13、复核中线、标高，并检查合格后，方可灌注砼
14、等强张拉后，重复以上步骤灌注下一段。
悬灌段施工工艺框图
3.5预应力施工
悬臂浇筑过程中，节段混凝土达到设计强度的85％后，分批张拉相应节段的预应力钢束；张拉时每端二台千斤顶同时左右对称张拉，顺序依次为顶板二束、腹板二束，依次循环。施工中每节段箱梁纵、横、竖向预应力筋的张拉顺序为先张拉纵向、再竖向、最后是横向预应力筋。预应力张拉完毕后应及时进行压浆，压浆工艺及材料应严格按有关规程执行。
3.6合拢段施工及体系转换
合拢是悬臂灌注施工体系转换的重要环节，合拢施工必须满足受力状态的设计要求和保持梁线形，控制合拢段的施工误差。本连续梁施工在两边跨先合拢，形成两单悬臂梁，最后在中跨合拢，形成三跨连续梁。边跨合拢采用支架现浇合拢，主跨利用其中一套挂篮合拢。
合拢前调整中线和高程，将合拢一侧的临时固定支座释放，同时将两悬臂端间距离按设计合拢温度及预施应力后弹性压缩换算后采用体外刚性支撑和四束永久性钢束进行约束锁定。
合拢梁段施工工艺流程：安装底模、侧模板，测量底模标高→绑扎底板钢筋，安装底板波纹管→安装底模支撑→绑扎腹扳钢筋，安装腹板波纹管、预埋件→安装顶板支撑，安装内模→绑扎顶板钢筋，安装顶板波纹管、预埋件→张拉顶板及底板临时钢绞线束→灌注砼。
先合拢边跨，后合拢中跨。在边跨直线段膺架上完成边跨合拢段的施工，张拉预应力，然后拆除膺架和临时支座，将临时支座反力转移到永久支座上，完成由双悬臂梁向单悬臂梁的第一次体系转换。中跨合拢利用一个挂篮来进行，移挂篮到中跨合拢段，在挂篮上完成中跨合拢段的施工，实现由两单悬臂梁向三跨连续梁的第二次体系转换。
4.结束语客运专线大跨度连续梁在国内是比较少见的，由于客运专线高速度、高平顺度的特点，梁体的刚度大、重量重（悬灌施工最大节段重量286T），故对悬灌施工所需挂篮的安全性及刚度要求均比较严格。本设计中三角形组合梁挂篮的最大承重能力大于300T，承载能力满足规范最小安全系数2.0的要求；最大挠度为16.7mm，挂篮的刚度也满足规范的要求；挂篮总重/梁段重量=101.4T/286T=0.35，挂篮自重相对较轻，有利于悬灌施工时桥梁线形的控制。
参考文献 1.铁道部第三堪测设计院《铁路桥涵设计规范》 铁道部建设司标准科情所组织出版TB10002.1-99 2.羅邦富.魏明钟.沈祖炎.陈明辉《钢结构设计手册》 中国建筑工业出版社GBJ17-88版 3.王武勤、周纪昌《大跨度桥梁施工技术》 人民交通出版社 2007年
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词: 跨连霍高速；连续梁挂篮；施工方法
Abstract: This paper combine with the actual situation at the scene, compare with variety of construction methods, EMU walking southbound across Lianhuo highway continuous beam to take the hanging basket construction methods. This paper described EMU walking southbound across Lianuo Highway continuous beam hanging basket construction methods.Key words: cross-Lian Huo high speed; continuous beam hanging basket; construction methods
中图分类号：[TU997]文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）04-0020-02
1．引言
动车走行线斜跨连霍高速公路，不但跨度较大，而且在较短的长度内坡度变化较大，根据现场实际情况，结合工期要求，决定采取连续梁挂篮施工方法。挂篮施工既可以保证工程质量，同时也可以满足工期要求，确保连霍高速公路通车安全。
2．概述
郑州动车运用所自石武客专郑州东站北端站线分界点引出，沿G107辅道西侧、并行石武客专正线向北延伸，斜跨连霍高速公路，所址设在郑州市金水区柳林镇王庄村、宋庄村、祁圪垱村和祭城镇大郭村交汇处。距郑州东站约8.6公里。自动车走行线起点开始为4680米的平坡，接4.6/‰的上坡，长1600米、接16.8/‰的上坡700米，在连霍高速公路连续梁处达到线路的最高点，此处桥梁轨顶距地面高约22m，然后接720米28‰的下坡，变为平坡后进入站场。本文重点介绍动车所走行线斜跨连霍高速公路连续梁挂篮施工方法。
3、连续梁挂篮施工方法
3.1挂篮的设计
根据砼悬臂浇注工艺及对挂篮设计的技术要求，综合各种形式的挂篮施工特点、用钢量、钢材种类、操作工艺等研究比选后，决定采用菱形桁架式挂篮施工，走行方式为无平衡重走行方式，使桁架走行时的稳定系数大于2.0，满足规范要求。挂篮由承重系统、底模系统、模板系统（内、外）、走行及锚固系统组成。
1、承重系统：主构架由两片桁架连接系和门架组成。两片桁架均使用2［40栓接成菱形，由连接系和门架将之联成整体，组成该挂篮主要受力结构。前上横梁由2［40工字钢组焊面成，连接于主构架前端的节点处，将两片主构架连成整体。前后吊带均由150mm*32mm的16Mn钢板用销子连接而成，设置间距为100mm的调节孔，用LQ30千斤顶及扁担和垫梁调节所需长度。
挂篮设计图
2、底模系统：底模架由六根纵梁和前后横梁组成，纵梁为桁架式结构，前后横梁由2[40组焊而成。底模在砼悬臂施工中承担钢筋砼重量及施工机具重量，并兼做施工操作平台。底模采用大块钢模板，模板平铺于底板纵梁上。
3、模板系统（内、外）:箱梁外侧模采用5mm钢板和钢框组焊而成。两外侧模各支承在两个走行梁上，走行梁通过吊杆悬吊在前上横梁和已浇注好的箱梁翼板上。走行梁用2[30a组焊面成。内模由内模桁架、竖带、纵带及组合钢模板组成，内模桁架吊在两根内模走行梁上．走行梁吊在前上横梁和已浇梁段的顶板上，内模脱模后可沿走行梁前行。走行梁采用2[30a组焊面成。
4.挂篮走行及锚固系统:走行装置由轨道、钢（木）枕、前后支座、手动葫芦等组成。轨道由［16a及δ10钢板组焊成Ⅱ型断面，底板每隔500mm开椭圆形长孔，以便与竖向预应力筋锚定。竖向预应力筋为QL32精轧螺纹筋，外露0.3m，轨道根据梁段长度的不同分3.0m，4.0m两种。挂篮设前后支座各两个，前支座支承在轨道顶面，下垫聚四氯乙烯滑板，可沿轨道滑行。后支座以反扣轮的形式沿轨道下缘滑动，不需要加设平衡重。挂盘前移时，使用慢速卷扬机牵引前支座，带动整个挂篮向前移动。挂篮在灌注混凝土时，后端利用12根φ32精轧螺纹钢锚固在已成梁段上，轨道锚固在已成梁段的竖向预应力筋上，在锚固时，利用千斤顶将后支座钩板脱离轨道，然后锚固。
3.2挂篮的预压和试验
托架预压采用吊车提升水箱的方法进行。压载时间自压载结束到开始卸载为48小时，从开始加载就要布设好观测点，观测次数为加载前、加载一半时、加载完成、加载12小时、加载24小时、加载48小时、卸载一半时、卸载后共8次。根据观测的数据，分析、推断出弹性变形和非弹性变形。为后续桥梁施工的线形控制提供依据。
3.32#梁段挂篮安装
２#梁段挂篮安装顺序为：将调坡木板、钢枕、滑道，放在已定位置上，并用压紧器将其固定，以防倾覆→用吊车安装主梁，立柱，钢拉带及立柱平联→安装前上横梁于主梁端头，并安装平联与主梁连接→拆除0#～1#段托架、底板→用塔吊先后吊装前下横梁、后下横梁、底板腹板下纵梁，并安装吊杆→安装滑梁，侧模及支架。至此挂篮安装完毕。调试合格后，方可绑扎钢筋、立模、浇注。
3.4挂篮的移动
待0#～1#梁段灌注完毕后，等砼强度达到设计强度的85%以上，按设计对纵向进行张拉，压浆等强后，将每组挂篮分离，加拼杆件使挂篮成为独立体系。移动挂篮，挂篮的移动必须遵照以下步骤进行：
1、先将承重的各吊带松开，以便导链承受各杆件重量。
2、将主梁后锚杆稍松开，用千斤顶将主梁顶起，用慢速卷扬机牵引滑道移到位。
3、松开千斤顶，用慢速卷扬机将主梁拖移到位，主梁的前移带动侧模系统，底模系统及内滑梁整体滑移到位，随着主梁的前移，压紧器应交替前移（不得少于2根），以保持主梁的稳定，滑到位以后将主梁后锚杆锚紧（不得少于4根）。
4、侧模系统在主梁前移时与主梁同步前移，到位后，用吊带从预应力孔道穿下与滑梁连接，将侧模系统托起。
5、将底模系统后端锚固于已成梁段上，前端用吊带与前上横梁连接。
6、初调中线、标高。
7、用千斤顶将底模系统与底板，侧模系统与翼缘板及腹板外侧密合，并将后吊带带上螺栓。
8、精调中线、标高。
9、用倒链将内模系统拖移到位，并调好中线及标高。
10、立堵头板。
11、绑扎底板、腹板钢筋，安装管道、立内模、预埋。
12、绑扎顶板钢筋、预埋。
13、复核中线、标高，并检查合格后，方可灌注砼
14、等强张拉后，重复以上步骤灌注下一段。
悬灌段施工工艺框图
3.5预应力施工
悬臂浇筑过程中，节段混凝土达到设计强度的85％后，分批张拉相应节段的预应力钢束；张拉时每端二台千斤顶同时左右对称张拉，顺序依次为顶板二束、腹板二束，依次循环。施工中每节段箱梁纵、横、竖向预应力筋的张拉顺序为先张拉纵向、再竖向、最后是横向预应力筋。预应力张拉完毕后应及时进行压浆，压浆工艺及材料应严格按有关规程执行。
3.6合拢段施工及体系转换
合拢是悬臂灌注施工体系转换的重要环节，合拢施工必须满足受力状态的设计要求和保持梁线形，控制合拢段的施工误差。本连续梁施工在两边跨先合拢，形成两单悬臂梁，最后在中跨合拢，形成三跨连续梁。边跨合拢采用支架现浇合拢，主跨利用其中一套挂篮合拢。
合拢前调整中线和高程，将合拢一侧的临时固定支座释放，同时将两悬臂端间距离按设计合拢温度及预施应力后弹性压缩换算后采用体外刚性支撑和四束永久性钢束进行约束锁定。
合拢梁段施工工艺流程：安装底模、侧模板，测量底模标高→绑扎底板钢筋，安装底板波纹管→安装底模支撑→绑扎腹扳钢筋，安装腹板波纹管、预埋件→安装顶板支撑，安装内模→绑扎顶板钢筋，安装顶板波纹管、预埋件→张拉顶板及底板临时钢绞线束→灌注砼。
先合拢边跨，后合拢中跨。在边跨直线段膺架上完成边跨合拢段的施工，张拉预应力，然后拆除膺架和临时支座，将临时支座反力转移到永久支座上，完成由双悬臂梁向单悬臂梁的第一次体系转换。中跨合拢利用一个挂篮来进行，移挂篮到中跨合拢段，在挂篮上完成中跨合拢段的施工，实现由两单悬臂梁向三跨连续梁的第二次体系转换。
4.结束语客运专线大跨度连续梁在国内是比较少见的，由于客运专线高速度、高平顺度的特点，梁体的刚度大、重量重（悬灌施工最大节段重量286T），故对悬灌施工所需挂篮的安全性及刚度要求均比较严格。本设计中三角形组合梁挂篮的最大承重能力大于300T，承载能力满足规范最小安全系数2.0的要求；最大挠度为16.7mm，挂篮的刚度也满足规范的要求；挂篮总重/梁段重量=101.4T/286T=0.35，挂篮自重相对较轻，有利于悬灌施工时桥梁线形的控制。
参考文献 1.铁道部第三堪测设计院《铁路桥涵设计规范》 铁道部建设司标准科情所组织出版TB10002.1-99 2.羅邦富.魏明钟.沈祖炎.陈明辉《钢结构设计手册》 中国建筑工业出版社GBJ17-88版 3.王武勤、周纪昌《大跨度桥梁施工技术》 人民交通出版社 2007年
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。