连续梁悬臂施工工艺及施工方法

连续梁悬臂施工工艺及施工方法

摘要：本文对大跨度连续梁悬臂施工技术进行了分析和探讨，进一步验证了该施工工艺的科学合理性，确保了桥梁良好的施工质量。但是，在连续梁悬臂施工技术的实际应用过程中，还应该继续进行深入研究，采取必要的质量控制措施，保障桥梁工程施工的顺利开展。

关键词：连续梁；悬臂；工艺方法 引言

大跨度预应力连续梁桥，采用分节段悬臂对称现浇施工法，通过梁段合龙、预施应力，实现“T 形刚构→悬臂梁→连续梁”的结构体系转换，最后形成连续结构。在施工过程中有待解决的技术关键有：①墩顶的临时固结及抗倾覆稳定性措施；②合龙原则及合龙口的临时固结技术措施；③悬臂施工线型控制等。

一、悬臂施工概述

悬臂施工是在已建桥墩顶部，沿桥梁跨径方向，对称逐段施工的方法，所以也称为分段施工法。每延伸一段，待混凝土达到强度后施加预应力与已成部分形成整体。悬臂对称施工根据施工方法的不同可分为悬臂把混凝土等材料到模子里制成预定形体和悬臂拼接组装两类。悬臂把混凝土等材料到模子里制成预定形体是在桥墩两侧对称把混凝土等材料到模子里制成预定形体,等待混凝土坚固之后拉伸预应力筋,这要用到挂蓝,完成一段之后再进行下一段。悬臂拼接组装是在桥梁墩的两边对称吊起安装预制块,通过拉伸预制块来实现悬臂增长,主要机器是吊机。

二、适用范围和特点

悬臂浇筑法适用于高墩、大跨径的连续梁、连续刚构，孔下不受通航、通行的限制，其特点是无须建立落地支架，无须大型起重及运输机具，主要施工设备是挂篮。挂篮是悬浇施工的主要设备，可在已经张拉锚固并与墩身连成整体的梁体上移动，每段绑扎钢筋、立模、浇筑混凝土、纵向预应力张拉都在挂篮内进行。完成本段施工后，挂篮对称向前各移动一节段。

三、工程概况

改建铁路长江埠至荆门线电气化改造工程下辛店上行疏解线陈家湾特大桥工程，正线起点里程DK61+468.36，终点里程DK65+199.83，桥长3731.47m，其中(40+64+40)m连续梁在37#、38#墩之间跨越既有汉丹铁路，汉丹铁路最大时速为250km/h,斜交角度约为57°，施工正线里程DK62+656.01～DK62+801.71（36#～39#墩），跨越汉丹线中心里程为DK57+783。(40+64+40)m连续梁位于R=800m的圆曲线和缓和曲线上，连续箱梁按曲线梁设计，桥墩按线路曲线的法向布置。

箱梁采用单箱单室截面，顶板宽7.5m，底板宽3.9m（中墩墩顶处底板加宽至4.8m）。中墩墩顶处箱梁梁高5.2m，跨中及现浇段梁高2.8m。梁底曲线按二次抛物线变化。墩顶0#梁段长8m，一个“T构”的悬臂分为7对梁段，其划分从根部至跨中为：2*3.5m，5*4.0m。悬臂浇筑梁段最大控制重量约为1150KN，中跨合拢段和边跨合拢段长度均为2.0m，两个边跨现浇段各长7.75m。箱梁顶板厚为40cm，箱梁底板厚为38～75cm，腹板厚度45～75cm，变化规律详见相关图纸。箱梁主墩墩顶、边墩墩顶及中跨跨中处设置横隔墙，墙厚分别为：2.0m、1.5m、0.6m，每道横隔墙上均设过人洞。

四、施工工艺流程

（一）0#梁段施工

根据箱梁截面的情况确定混凝土是一次浇筑还是分次浇筑，一次浇筑时，应在顶板中部留一窗口，使混凝土由窗口进入箱内，分布到底模上。当箱梁较高时，应用减速漏斗向下传送混凝土，采用二次浇筑时，先安装底模、侧模及底板、侧板的普通钢筋、预应力筋，待浇筑第一次混凝土后，再安装内模及顶板普通钢筋及预应力筋。由于0#块结构复杂，预埋件、钢筋、各向预应力钢束及其孔道、锚具密集交错，梁面有横坡度，根据本桥结构形式及高度，混凝土分两次浇筑，施工程序为：0#梁段的施工顺序为：托架安装→安装支座( 施工临时锚固支座) →安装底模→预压→分片吊装0# 段外模、安装底板和腹板钢筋→安装腹板预应力波纹管及竖向预应力钢筋→安装内模板→绑扎顶板钢筋和横向预应力筋→安装纵向预应力管道→搭设混凝土灌注工作平台→灌注混凝土→混凝土养生→拆模→预应力筋张拉及孔道压浆→底模拆除，

（二）支架布置

支架施工满足以下要求：支架有足够的强度、刚度和稳定性的要求; 有简便可行的脱模措施; 预压重量大于浇筑混凝土的重量; 支架地基承载力必须满足要求，基础可采用明挖扩大基础、钢管桩基础或钻孔桩基础; 根据混凝土及支架产生的弹性和非弹性变形，设置预留量; 支架底有完好的排水系统。

1、 0# 梁段的支架布置: 主要由外侧钢管支架和内侧焊接在主墩、临时支墩的刚性牛腿组成。钢管根部焊接在承台顶部的预埋件上，并采用剪刀撑进行整体加固。

2、设置墩顶梁段与桥墩临时固结装置（临时支座）。临时固结目的: 保证连续梁施工过程中永久支座不承受荷载的压力; 抵消在连续梁浇筑过程中两侧的不平衡重，保证合龙前连续梁T 构的整体安全; 确保连续梁在温度徐变及预应力张拉时自由变形。对于连续箱梁，梁与墩未固结在一起，施工时，两侧悬浇施工难以保持绝对平衡，必须在施工中采取临时固结措施，使梁具有抗弯能力。临时固结一般采用在支座两侧临时加预应力筋，梁和墩顶之间浇筑临时混凝土垫块。将梁固结在桥墩上，使梁具有一定的抗弯能力。在条件成熟时，再采用静态

破碎方法，解除固结。

对准支座中心线与垫石中心线，用专用钢楔块楔入支座四角，找平支座底面调整到设计标高。用钢楔块楔入支座四角，找平支座，并将支座底面调整到设计标高，在支座底面与支承垫石之间应留有20 ～ 30 mm 空隙，安装灌注用的模板。仔细检查支座中心位置及标高后，用无收缩高强度灌注材料灌浆。

3、为保证支架结构的安全，采用大型有限元程序对支架结构进行计算，完成支架的检算。

4、支架的预压。试验方法就是模拟该孔混凝土梁的现浇过程，进行实际加载，以验证并得出其承载能力。因为其荷载是顺序逐加的，且观测时间（或卸载时间）长达24 h，所以当完成120%荷载加载时，4h之后需要观测一次，12 h之后需要观测一次。

（三）安装模板

1、挂篮模板作为0#梁梁段的外模板，外模采用定型钢模板，模板加工完成后，运输至现场。根据现场实际情况，该桥采用的模板纵向按三段进行划分，在施工场地内拼装成4.4 m+5 m+4. 4 m 的整体形式，后在箱梁浇筑过程中周转使用。

2、钢筋绑扎以及预应力管道的安装。每个0#梁段非预应力钢筋，在地面进行加工，并由塔吊吊装至模板顶部的施工操作平台，人工进行现场绑扎。搭设脚手架并按程序绑扎钢筋，纵向预应力管道用定位置网片进行固定。

定位网片安装与钢筋绑扎顺序: 加工钢筋吊装骨架→制作钢筋堆放平台→墩顶测量放线→吊装钢筋→顺序绑扎底板钢筋→绑横隔板钢筋→绑扎腹板钢筋→安装竖向波纹管和预应力筋、安装纵向波纹管→立内模板→绑扎顶板底层钢筋→安装纵向、横向波纹管→绑扎顶板顶层钢筋。

（四）挂篮施工

1、挂篮拼装和预压

挂篮加工完成后0#块作为起步梁段，在0#块按走行及锚固系统、主构架、前上横梁、底模架的顺序进行拼装，拼装时要做好中线及标高的控制。拼装完成后先用千斤顶进行模拟加载，检查和测量挂篮的制作质量和在荷载作用下的变形，重点是主桁梁的变形。挂篮预压采用吊车提升砂袋的方法进行，预压质量为梁段的1. 2 倍。通过观测确认挂篮合格后进行绑扎钢筋、立模、浇筑。

2、挂篮悬臂施工

1) 挂篮悬臂施工顺序。

挂篮就位→调整底模、外侧模标高→绑扎底板、腹板钢筋→安装纵向预应力管道→支立内部模板、堵头模板→绑扎顶板钢筋→浇筑混凝土→养护→穿钢绞线→张拉→压浆→移挂篮

2)施工注意事项。每梁段底腹板钢筋的安装按照施工顺序由下而上对称安装; 顶板钢筋的安装注意顶板横向预应力钢绞线的线型控制，必须严格按照设计位置安装，各种定位钢筋安装牢固，防止钢筋变形; 安装波纹管时，必须先对钢筋骨架进行固定，防止因变形而影响波纹管正确安装，然后按照计算的钢绞线坐标，以0# 块中心为坐标原点，以0#块纵向为X 轴，横向为Y 轴，竖向为Z 轴，确定出波纹管的位置; 波纹管接头处、锚垫板与波纹管连接处要采用胶带纸密封防止漏浆现象; 顶板波纹管的高度一定要满足设计要求; 混凝土浇筑严格按先底板、后腹板、再顶板的顺序; 顶板从翼板与腹板相交处向翼板边缘、顶板中部浇筑减少施工接缝; 所有悬臂灌注梁段要求一次灌注成型; 悬臂段施工无论进行任何流程施工都必须坚持对称平衡作业，以保持悬臂端的稳定性。

（五）合拢段施工

合拢段施工是悬臂施工的重点，合拢必须按照悬臂桥先中跨后边跨的合拢顺序施工。合拢中必须注意以下问题：

1)合拢时的温度。温度的选择会直接影响到成桥后箱梁内力的大小，按设计要求合拢段锁定宜选在日照温差小的阴天或温度变化幅度较平稳的时间段进行，能够对施工现场温度观测确定为温差变化最小的午夜1 h合拢锁定，这样可以使混凝土在强度增长时刚好处于气温回升时。

2) 混凝土配合比设计。为保证合拢后能及早进行预应力张拉，合拢段混凝土的配合比设计要比普通段高一个等级，并掺入微膨胀剂 ，加强振捣以免新老混凝土的连接处产生裂缝。

3) 合拢状态时的施工荷载。合拢时施工荷载应符合设计要求，要将除加压物体外的施工机具等全部清除或移至0#块顶部，以保证应力状态与设计相符。要计算应力及挠度，比较中跨合拢段两侧2 个梁段的顶面高程，要控制高差△≤15mm 方可继续进行下步施工。

4) 墩身变形观测。利用全站仪和导线控制点定期复核各墩0#段中心点的位置，并与原设中心点进行比较偏移位置即墩身变形量。施工过程中，注意观测温度变化对墩身变形的影响。

结语

大桥的悬臂施工要经历一个长期而复杂的施工过程以及结构体系转换过程，各施工阶段的结构受力都将伴随着结构体系、约束条件和荷载作用的变化而不断变化。所以相关部门应根据具体情况制定科学的施工方案，科学的进行悬臂体系

的转化等工作。悬臂施工方法有很多优势，相信以后还会有更大的发展空间。

参考文献：

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[2]唐永. 预应力混凝土连续粱悬臂施工技术探讨[J]. 中国科技投资,2013,Z1:106.

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