悬臂桥梁施工工艺综述

悬臂桥梁施工工艺综述

1、悬臂桥梁施工工艺

所谓悬臂桥梁施工工艺其重点在“悬臂”上，主要适应在跨度较大的预应力混凝土悬臂桥梁、连续钢结构桥等结构上。根据梁体制造方式，可将悬臂施工法分成悬臂浇筑和悬臂拼装两大类。悬臂浇筑的施工中利用悬吊式的活动脚手架（又称挂篮）选择墩柱两侧的对称平衡地开始浇筑3～8米的梁段混凝土，每完成一段，等到混凝土符合设计强度之后便张拉纵向预应力的钢绞线，接着向前方移动挂篮，继续下一段施工作业。某大桥上方的箱梁悬臂浇筑可分成四部分，第一部分称为O#块施工，第二部分是2～8号块的梁段悬臂浇筑，第三部分就是对边跨现浇段进行施工，最后的部分就是合拢段施工，具体又细分成对边跨合拢段的施工和对中跨合拢段的施工。悬臂桥梁施工工艺在施工中可以突破高度、水位等影响，适应性强，目前该技术已经不仅仅限于悬臂桥梁的施工，且广泛的应用于大跨度混凝土连续桥梁的施工。当然该技术也存在一些不足，如桥梁的施工周期稍长，且悬臂浇注的混凝土加载时间短，容易导致混凝土出现较大的收缩和徐变，当然如果利用事先计算分析与预压载施工等措施是可以有效克服的。

2、悬臂桥梁施工工艺的基本流程

（1）桥梁0#号墩的施工

0#块在所有的梁体中是重量最大、高度最高的一块，在其墩柱的顶端，不能使用挂篮施工。因为0#号块的体积偏大，里面的倒角也相对较多，所以在该大桥的施工中一般分为两个阶段的浇筑，第一阶段浇筑在腹板高度大于1.5米的地方。0#块里分布着纵向的预应力钢绞线以及竖向和横向的精轧螺纹钢。此外，0#块的顶板中要通过所有的纵向预应力钢绞线管道。所以要在浇筑前对管道的质量和坐标进行仔细检查，以减少在0#块的误差。下面就以某工程实例说明其施工过程。

（2）支架设计

如在某个跨河工程中，设计的0号块支撑的方案如下图1所示，下部支架与墩顶为斜拉结合，下部支架为模板支护提供平台，其不会受到载荷压力，而受力的整体为塔架。

（3）预压和钢筋骨架施工

支架完成后应检查支架的搭建是否保证了安全与稳定，并利用压载消除支架的弹性形变，并按照设定的高程进行支架加载后的调节；完成加载后是对其浇筑前的准备，对钢筋和预应力管道、内模施工，因为结构要求强度较大，其内部的钢筋与预应力管的结构复杂，应按照设计先行下料并分批运输，在现场绑扎完成施工，从主拱钢筋到隔梁、到箱梁底腹板等，最后进行内模施工。

（4）浇注阶段

在完成钢筋施工和立模后即进行浇注混凝土，从低到高进行施工，浇注应按照横向对称完成，混凝土的浇注量应保证均匀，使其高程稳定上升，避免结构失衡发生扭曲。

（5）顶板浇注和养生

在底腹板混凝土达到设计强度的90%时就可搭设顶部板支架进行浇注。浇注完成后应进行养生处理，主要是洒水养生，时间应保证在14天以上。待混凝土强度达到设计的90%时可以进行预应力张拉。在张拉的过程中应按照设计要求进行，根据规范来控制张拉过程。其中以应力为主而伸长量为辅助参考。

（6）拆除支架和模板

当混凝土的强度达到设计的90%以上，并完成张拉施工后就可拆除模板，此时应利用吊装设备拆除模板与支架。

（7）挂蓝设计

挂蓝的支撑点在已经浇注完成的箱梁上，保证其具备一定的承载能力，并在其上面完成悬臂构件的浇注。利用挂蓝进行下一节段的各种施工，即将模板、钢筋、管道等安置在上面，混凝土浇注与预应力筋的张拉、灌浆等都是在上面完成。在施工中挂蓝是悬臂施工中施工梁的承载结构也是施工的作业现场。当一个工作阶段完成后，就解除挂蓝上的锚固措施，移动至下一个施工段上，循环往复完成整个悬臂工程。通常采用的挂蓝形式如下图2所示。

挂蓝的形式随着工程技术的不断发展，其已经从原有的压重平衡式结构变为通用的自锚平衡式结构。挂蓝的承载结构已经可以用万能杆件或者贝雷钢架拼接而成，或者可以根据实际设计结构来满足施工要求。挂蓝选择与应用时应注意保证其承载能力与刚度、稳定性、行走方便等需求。

挂蓝的实际原则应遵循：结构应保证简单、受力明确、行走自如、兼顾稳定、变形率小刚度大、锚固拼接方便、自重小；长度不宜过长，节段、锚固等结构的受力与变形都应在控制范围；挂蓝断面应取决与结构界面形式应按照施工要求与桥梁情况进行设计，常用的是单箱或者双箱结构等；设计载荷包括挂蓝自重、模板重量、箱梁梁段重量、平衡重量、振捣设备振捣载荷、千斤顶油泵等重量都是挂蓝应当承载的施工荷载；挂蓝行走或者浇注混凝土会带来不稳定系数，应大于1.5；挂蓝系统包括了承载系统、行走系统、锚固系统、悬吊系统、工作平台等。

（8）悬臂浇注施工

悬臂浇注通常采用的是快速凝结水泥，利用的是高强度混凝土。在自然条件下浇注后的短时间内35小时左右，混凝土的强度即可达到标准强度的70%，这样可以加快施工的速度。在实际的施工中每阶段悬臂的施工周期为7～10天，具体情况视工程量、设备、气温等条件来确定。最为常见的悬臂浇注工艺跨径为50～120m。

在悬臂浇注中应按照以下要点进行，挂蓝就位后是安装和校正模板吊架和模板，主要是控制模板的中心位置与高程，高程控制中应注意保留抛高，抛高量包括的是计算抬高量和挂蓝的形变等；模板与前一段混凝土面应保证紧密平整；如果前一个施工段落完成后中线与高程误差需要调整时应在模板安装的时候完成；当箱梁梁段进行分批次浇注的时候，因为先行浇注的混凝土会出现凝结，后浇注的混凝土将引起挂蓝二次形变，从而导致先浇注的混凝土出现开裂等，为了避免此种情况对挂蓝可以采用压重梁等措施；梁段拆模后应对梁段端口进行凿毛，这样是为了保证与下一个梁段紧密结合，安装新旧梁段接缝的钢筋和锚具时应保证质量，加强接缝位置的连接，避免结构开裂；在安装预应力管道的时候应保证前后施工段的衔接准确，线型顺畅并接头严密，并利用胶布保护防止灰浆渗漏，此外在浇注中控制振捣工艺，对预应力管道进行保护。

3、边跨梁段施工与合拢

边跨两端的施工当边长比边长与中边长比值大于0.5时，边跨边段形成不了对称的阶段区域，可以采用以下施工措施：利用支架辅助施工；先对中跨进行合拢，形成稳定的结构后不在对对称性进行要求，结构能承受较大的力矩，随后利用挂蓝完成施工。当然也可将前面的两个方式结合起来进行施工。

4、结束语