悬臂施工

一、悬臂施工特点
1、桥跨间不需打设支架，不影响桥下通航、泄 洪和行车； 2、多孔结构同时施工，施工速度快；
3、施工挂蓝可重复使用，施工费用低；
4、施工受力状态与运营状态接近，便于布筋；
5、预应力连续梁、悬臂梁采用悬臂施工，需进 行体系转换；施工过程中需墩梁临时固结，合拢后 撤消临时固结，转为铰结体系。第四节 悬臂施工法 Nhomakorabea概述
悬臂施工技术又称分段施工法，以桥墩为中心向 两岸对称、逐节悬臂接长的施工方法。 起源：钢桥悬臂拼装
我国1964年在河南应用于T型刚构桥。目前普遍 应用于T型刚构桥、悬臂梁桥、连续梁桥、斜腿刚 构、斜拉桥等。其中，1997年虎门大桥主跨270m 采用悬臂施工；斜拉桥施工跨径达800m。
一号块即墩柱两侧的第一块，一般与墩柱上的零号块以 湿接缝相接。一号块是悬臂施工箱梁的基准块件。为防止 悬拼块件发生上翘和下挠，必须采取各种措施确保一号块 定位的准确。定位后的一号块可由吊机悬吊支承，也可在 其下设置临时托架支承。为便于进行接缝处预应力孔道连 接、接头钢筋的焊接及接缝混凝土的浇筑，湿接缝一般宽 0.1～0.2m。 1号块拼装和湿接缝处理的程序如下： （1）块件定位，测量中线及高程； （2）接头钢筋焊接及安放制孔器； （3）安放湿接缝模板； （4）浇筑湿接缝混凝土（用高标号砂浆或小石子混凝 土）； （5）湿接缝混凝土养护，拆模； （6）穿一号块预应力筋（束）并进行张拉和锚固。
调整措施：
1、1号块准确定位，预拱度严格控制；
2、其他块件胶接缝的涂层尽量减薄，保证在临时的均 匀压力下固化； 3、悬臂拼装出现挠度过大，可采取以下措施调整： （1）通过多次涂胶将胶缝作成上厚下薄的胶接层，以 调整上翘度；
（2）在接缝上缘的胶层内加垫钢板，增加接缝厚度；
（3）凿打端部，调整尺寸；
（4）增加一个湿接缝，调整误差。
如何解决悬臂拼装施工中的结构上挠
1．一号块定位时按计算的悬臂挠度及需设的预拱度确定 正确的定位位置，并仔细准确地进行定位； 2．其他块件胶接缝的涂层尽量减薄，并使在临时的均匀 压力下固化； 3．悬拼过程中发现实际悬拼挠度过大时，需认真分析原 因，及时采取措施。可采取的措施按上翘程度不同大体上 有：通过多次涂胶将胶接缝做成上厚下薄的胶接层，以调 整上翘度；在接缝上缘的胶层内加垫钢板，增加接缝厚度 ；凿打端面，将块件端面凿去一层混凝土，凿去的厚度沿 截面的上、下方向按需要变化，然后涂胶拼接；增加一个 湿接缝，即改胶接缝(或干接缝)为湿接缝，将块件调整到 要求的位置。
（三）穿束及张拉
（1）对称于箱梁中轴线，钢束两端同时成对张拉； （2）先张拉肋束，后张拉板束； （3）肋束的张拉次序是先张拉边肋，后张拉中肋； （4）同一肋上的钢丝束先张拉下边，后张拉上边； （5）板束的张拉次序是先张拉中部，后张拉边部。
张拉顺序：对称张拉，先肋后板，先边后中，先上后下。
四、悬臂挠度控制
（2）
（4）边跨合拢，C墩放松临时固结 形成单悬臂梁； （5） B、C跨间合拢，形成三孔连 续梁
（3）
（4）
3、T构—双悬臂梁—连续梁施工法 B
（1）
C（1）B墩临时固结，悬臂浇注；
（2） C墩临时固结，悬臂浇注 （3）B、C跨中合拢，形成双悬臂 梁； （4）边跨合拢，形成三孔连续梁
（2）
（3）
（4）
3、两种施工方法比较
（1）施工进度方面
悬臂浇注：5~7天/节段 悬臂拼装： 4~6天/节段
（2）结构整体性
悬臂浇注节段间按施工缝处理，整体性好；悬臂拼装采 用干接头，整体性差。 （3）施工变形控制 悬臂浇注：逐段施工，逐段调整，变形容易控制；悬臂 拼装由于梁段已预制完成，施工变形控制难度大。 （4）施工适应性
一、块件预制
1、长线预制 按桥梁底缘曲线制作固定底座，在底座上安装底模板、 侧模板等浇注梁段。 底座方式：土胎、石料砌筑、打桩支架。 制作顺序：先奇数段，后偶数段，保证结合密贴。
2、短线预制
由可调整外部及内部模板的台车和端模板架完成制作， 第一节浇注完毕，利用端面作为第二节端模板。
3、卧式预制
桁架梁采用卧式预制，需翻身起吊。
八、施工控制
几何线形控制、应力控制
1．将施工中实际结构状态信息如量测的标高，钢束张拉 力，温度变化，截面应力，以及设计参数的实测值，如混 凝土、钢材的容重和弹性模量，构件几何尺寸，施工荷载， 混凝土的徐变系数等输入计算机程序。 2．通过对各种量测信息的综合处理，得到结构的误差。 3．对成果进行判断，决定是否要采取有效措施来纠正已 偏离目标的结构状态。纠正措施主要是采用调整浇筑梁段 的标高。其它如改变预应力束的张拉次序、改变张拉力等 ，在不改变结构承力的条件下也是可考虑的办法。
4、定位器和预留孔道制孔器
定位器：固定位置，承受剪力。称为“剪力块”、“防 滑楔”。
制孔器：位置准确，保证穿束顺利。
二、块件运输
场内运输、块件装船、浮运、吊装。
三、悬臂拼装
（一）悬拼方法
1、悬臂吊机拼装
组成：纵向主桁架、横向起重桁架、锚固装置、平衡重、 起重系、行走系、工作吊蓝等。
移动式吊车悬臂拼装施工 用桁式吊车悬臂拼装施工
悬臂浇注：施工受季节影响大，冬季、雨季施工困难； 悬臂拼装受季节气候影响小，环氧树脂适应温度范围大。
（5）起重能力要求
悬臂浇注：起重能力要求小，一般只进行模板、钢筋、 混凝土和小型构件的吊装；
悬臂拼装：对起重能力要求大。
目前，广泛采用悬臂浇注施工法。
悬臂拼装施工法
悬臂拼装施工包括：梁体预制、运输、拼装、合 拢等工序。
（5）工作平台（6）底模架
（二）挂篮设计 （三）挂篮拼装 挂篮试拼、载重试验；墩顶拼装（对称进行）、设置安全网、
五、悬臂浇注梁段
1.挂篮安装定位，设置抛高值（预拱度），保证施工完成的桥梁 符合设计标高；
2.安装模板位置准确，与前一梁段结合紧密；考虑误差调整； 3.预留孔道位置准确，接头严密，防止漏浆； 4.两段对称平衡浇注；
七、合拢段施工
施工方法：挂篮合拢或吊架合拢
1.合拢段长度的选择：1.5~2.0米；
2.合拢温度选择：低温合拢，保证混凝土早期结硬过程处于升温 膨胀受压状态；
3.混凝土选择：早强，及时张拉预应力筋，防止混凝土开裂；
4.合拢段采取临时锁定措施，减小吊架变形，防止混凝土开裂。
采用劲性骨架作为预留孔道浇入混凝土梁体内； 5.采取临时配重措施，保持受力不变，减小变形。
三、梁墩临时固结措施
对于T型刚构，由于梁墩本身固结（刚性连接），在施工过程中 不存在临时固结问题。
对于连续梁、悬臂梁等铰接体系（支座支承），在悬臂施工过程 中，为保证施工过程中结构的稳定可靠，承受施工过程中的不平衡 力矩，必须采取措施将0号块与桥墩间临时固结或临时支承。 临时固结（支承）措施：
1.通过竖向钢筋或预应力筋临时固结，待解除时切断； 2.在桥墩一侧或两侧加临时支承或支墩； 3.0号块临时支承在扇形或门式托架上； 4.临时固结支承体系（支座）一般采用硫磺砂浆垫块、 砂筒、混凝土块等，便于拆除。
四、施工挂篮
施工挂篮是悬臂浇注施工的主要机具。挂篮是一个能沿着轨道行 走的活动脚手架，锚固在已张拉完成的梁段上，用于下一梁段模板 安装、钢筋帮扎、预留管道安装、混凝土浇注、预应力筋张拉、孔 道压浆等工序。
（一）挂篮型式 1.梁式挂篮 2.斜拉式挂篮 3.组合斜拉式挂篮
梁式挂篮的组成： （1）承重钢桁架（2）悬吊系统（3）锚固系统（4）行走系统
（2）边跨合拢，B墩放松临时固结 形成单悬臂梁； （3）C墩临时固结，悬臂浇注
（2）
（4）B、C跨间合拢，C墩放松临时 固结形成单悬臂梁； （5）循环施工…….
（3）
（4）
2、T构—单悬臂梁—连续梁施工法 B
（1）
C（1）B墩临时固结，悬臂浇注；
（2）边跨合拢，B墩放松临时固结 形成单悬臂梁； （3）C墩临时固结，悬臂浇注
（一）悬臂挠度计算（共轭梁法） 1、恒载、活载及预应力产生的挠度
2、徐变挠度 与施工日期和徐变完成时间有关。加载龄期短，后期徐 变挠度大，加载龄期长，后期徐变挠度小。
3、墩柱弯曲引起的挠度
（二）安装误差的控制与纠正
悬臂拼装阶段，由于受到预应力、自重力产生弹性与非 弹性变形的影响；以及块件拼装的几何尺寸误差，造成施 工过程中实际挠度超过设计值。因此在施工过程应采取措 施进行严格控制和调整。
二、悬臂梁段0号块施工
墩顶0号块梁段采用在托架上立模浇注混凝土，同时设 置临时锚固装置，使0号块梁段与桥墩固结，保证承受两 侧悬臂施工产生的不平衡力矩。
施工托架的形式：扇形、门式等形式，采用万能杆件、 贝雷梁、型钢等构件拼装；或者采用钢筋混凝土构件作临 时支撑。 在托架上浇注0号块混凝土，托架变形对梁体质量影响 较大，在对托架进行设计时，除考虑托架的强度外，还应 考虑托架的刚度和整体性。采用万能杆件、贝雷梁制作托 架时，可采取预压、抛高等措施，减小托架的变形。
2、其他块件（胶接缝）
（1）块件提升、内移就位；
（2）块件移开； （3）穿束； （4）涂胶； （5）块件合拢就位，测量中线及标高； （6）张拉、锚固。
（1）利用悬拼吊机将块件提升、内移就位，进行拭拼； （2）移开块件，与已拼块件保持约0.4m的距离； （3）穿束； （4）涂胶（双面涂胶）； （5）块件合拢定位（利用定位器并施加一定压力），测 量中线及标高，检查块件出坑前所作跨缝弹线是否合； （6）张拉预应力筋（束），观察块件是否滑移、锚固。
（1）纵向主桁架：主要承重结构，由贝雷梁、 万能杆件、型钢拼装。
（2）横向起重桁架：支承在纵梁上，起吊梁体。
（3）锚固装置和平衡重：保证施工和前移过程 稳定性。
（4）起重系：起吊构件。 （5）行走系：实现悬拼吊机的前移。
（6）工作吊蓝：完成传束、张拉、压浆等工作。