第9讲_悬臂现浇法施工(图解)案例

吊挂纵梁 内模 安装好的内模板
2) 内模安装
精轧螺纹钢吊杆 • 内模也是由钢 模板组拼而成， 通过吊挂纵梁 和精轧螺纹钢 吊挂在挂篮主 桁架上。 • 内模只有侧面 和顶面三面， 没有底面，便 于底板混凝土 浇筑和振捣。
吊挂纵梁 内模 安装好的内模板
3) 顶板钢筋绑扎、预应力管道及预留、预埋件安装
5)
0#、1#段预应力安装、张拉及压浆
纵向预应力张拉
竖向预应力张拉
• 砼达到设计要求时安装预应力钢绞线后进行张拉，悬臂施工 一般包括纵向、横向及竖向三向预应力，而纵向、横向一般 采用钢绞线，竖向一般采用预应力粗钢筋（精轧螺纹钢筋）。 • 张拉完成后须对预应力孔道进行压浆。
6) 挂篮前移并调整标高进入制梁状态
0#段拆模的砼
（2） 挂篮安装及预压
1） 挂篮安装
下拉油缸 推进油缸
主千斤顶
液压油缸
主轨
• 0 ＃块预应力（永久及临时）张拉压浆后 即可安装挂篮，现以菱形挂篮为例，简 要介绍挂篮安装过程。
前后工作车
液压油缸
主轨
主框架
前后工作车
液压油缸
主轨
内模
底框架
横梁
前后框架
主框架
前后工作车
液压油缸
主轨
内模
MIDAS菱形挂篮模型
9.3 挂篮悬臂施工方法
1 O#段施工 2 挂篮安装 3 悬臂段施工 4 合龙段施工 5 悬臂施工优缺点
（1） 0＃块浇筑
• 什么是0#块？0#号块的位置在哪里？
• 0 ＃ 段位于桥墩上方，灌注0 ＃段相当于给挂篮提供一 个安装场地。
（1） 0＃块施工
• 0 ＃段一般需在桥墩两侧设托架或支架现浇。 • 立0 ＃段底模时，同时安装支座及防倾覆锚固装置。
• （5）、悬臂施工法优缺点
• 3）、适用范围 a）大跨度连续梁或斜拉桥； b）适用于桥梁跨越公路、铁路等有通车要求的环境； c）适用于桥梁跨越河流、沟谷及海上施工（不便于搭设 支架的环境）； d）适用于高墩桥梁（搭设支架不经济）；
9.4 工程实例
点击播放 巴基斯坦丹加利特大桥
9.5 工程事故
缺点是挂篮自重 大，工作系数 （挂篮自重/梁 体分段最大重量） 较大，一般在 1.0以上，对梁 体在施工阶段的 荷载承受能力要 求较高；挂篮本 身承受荷载能力 有限，施工节段 不能太重；悬灌 时挠度变形也比 较大，近年已很 少见应用。
1）挂篮主桁结构类型
︵ ︶ 平 行 无 平 衡 重 挂 篮 平行无平衡重挂篮取消了配重，因此减小了结构自重，由前吊 挂系统和后锚固系统组成。 b
第9讲 悬臂现浇法施工技术
9.1 施工概述 9.2 挂篮的构造及设计 9.3 悬臂施工方法 9.4 工程实例
9.5 工程事故
9.1 施工概述
点击播放 悬臂现浇施工动画
内昆铁路花土坡大桥
大连立交桥
• 什么是挂篮？
• 挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架，其锚固 悬挂在已施工梁段上，在挂篮上可进行下一梁段的模 板、钢筋、预应力管道的安设，混凝土灌注和预应力 张拉，灌浆等作业。完成一个阶段的循环后，挂篮即 可前移并固定，进行下一阶段的悬灌，如此循环直至 悬臂灌注完成。
弓弦式桁架
菱形挂篮
受力合理，可消除 非天性变形
自重轻，加工、安 装、施工方便，刚 度大变形小，操作 空间大
杆件多，制作安 装麻烦
加工精度高，通 用性差 桁架结构复杂 自重大，刚度小 结构复杂，加工 安装麻烦
可用于跨径 200m以上的 梁 可用于跨径 200m以上的 梁
桁架与H型钢结合 刚度大、自重轻 底 篮 大型钢 全桁架 结构简单 刚度大，自重最轻
普遍用于三角 挂篮底篮
很少采用 常用于平行挂 篮底篮
(2) 挂篮设计
原则: 外形简单、受力明确、重量轻、变形小、稳 定性好、装拆方便、移动灵活。
两
种 状 态
(2) 挂篮设计计算
一般采用结构设 计软件 （MIDAS或桥 梁博士等）进行 整体建模计算， 一般需验算其强 度、刚度、稳定 性、抗倾覆能力 等。
3.2 锚具
预应力筋
连接 器 螺 母 垫 板
用于锚固直径为Φ25和Φ32的高强精轧螺纹钢筋， 主要应用于预应力箱梁纵向施工、大型建筑屋架和岩土锚固 中。由锚具、连接器、垫板组成，配用YG-70穿心式千斤顶和 专用连接头进行张拉
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3.2 锚具
高 压 油 泵
挤 压 好 的 挤 压 头
合龙前实景
合龙段钢筋施工
合龙段混凝土施工
• （5）、悬臂施工法优缺点及适用范围
• 1）、优点 a）跨间不设支架，不影响通航或行车； b）内力状态施工与运营较一致； c）设备经改造可重复使用； • 2）、缺点
a）必须按施工顺序逐段悬浇，施工工期长；
b）挂篮设备及锚固装置构造较复杂，一次性投入大； c）一般需要对称施工，有时需要对梁体进行配重，工序 较复杂；
底框架
横臂
前后框架
主框架
前后工作车
内模
液压油缸
外模
主轨
底模
内模
工作平台
液压油缸
底框架
横梁
前后工作车 端模
主框架
前后工作车
内模
液压油缸
外模
主轨
底模
2) 挂篮加载试验 • 在0 ＃块上安装完挂篮以后(内模暂不安装)，应首先进行挂 篮加载试验，以获取加载与挂篮变形的关系曲线。 • 加载时应注意分级加载，且分级应均匀。
（1）挂篮结构类型及构造
功能
移动脚手架，挂在建成的梁段 上；完成下个节段的作业。 式 、弓弦式 、滑动斜拉 式 、菱形等。
结构形式 型钢式、桁架式 、斜拉
类型及 构造
平衡方式 压重式、 锚固式和半压
重、半锚固式。
行走方式 滚动式、 滑动式和组合式。 组成
承重梁、悬吊模板 、锚固装 置 、走行系统 、工作平台。
︵ ︶ 平 行 无 平 衡 重 挂 篮 b
1）挂篮主桁结构类型
平行无平衡重挂篮优点是：桁架材料均采用工地常备杆 件（贝雷梁、军用梁等），设备利用率高，节约成本， 提高经济效益；结构刚度大，移动灵活，抗风能力强， 特别是侧向抗风能力强，结构简便，受力明确。 缺点是：主桁结构长，自重大，施工节段不能太长。
（3）
悬臂段施工
1) 梁体钢筋绑扎及预应力管道安装 • 卸载后根据预压数据调整底模高程后即可绑扎底板和腹板 钢筋。纵向钢筋需要跟0#段纵筋连接，可采用机械连接或 焊接。预应力波纹管也需要接长，且要控制其严密不漏浆。 焊 接 连 接
机 械 连 接
2) 内模安装
精轧螺纹钢吊杆 • 内模也是由钢 模板组拼而成， 通过吊挂纵梁 和精轧螺纹钢 吊挂在挂篮主 桁架上。 • 内模只有侧面 和顶面三面， 没有底面，便 于底板混凝土 浇筑和振捣。
• 两端挂篮应同时同步对称前移，移动过程应缓慢、平稳，根 据挂篮移动程序逐步前移，移动就位后要及时锁定，防止挂 篮倾覆。
7)
2#梁段钢筋混凝土施工
2#段对称施工
预应力钢筋联接器
• 值得注意的是2#段及后续梁段施工时除纵向钢筋波纹管须接 长外，纵向预应力钢筋也需要接长。一般采用预应力钢筋联 接器进行接长，使纵向预应力贯通受力，其余施工同1#段。 • 按照此工序逐段推进直至合龙。
H
桁架吊挂横梁
2）挂篮底篮（吊篮）结构类型
大型钢底篮 大型钢底篮
（b）、大型钢底篮
大型钢结构简单，加工安装方便，但自重大、刚度较小，因 此施工过程中变形较大。
2）挂篮底篮（吊篮）结构类型
︵ ︶ 全 桁 架 底 篮 c 底篮纵横梁 均采用桁架 结构，结构 自重轻、刚 度大，施工 过程变形小； 但桁架结构 复杂பைடு நூலகம்加工 精度要求高， 因此增加了 加工和拼装 难度。
套 筒 及 弹 簧
GYJ挤压机
是制作P型固定端锚具的 专用挤压设备。
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（4） 合龙段施工 1） 临时约束解除 连续梁合龙前的墩、梁临时固结约束措施解除
① 一般讲，在两侧边跨合龙后， 应立即解除墩梁临时固结措施， 使梁成简支悬臂体系。 ② 也有另一种情况，可以在中跨 合龙后再解除墩梁临时固结措 施。 采取上述哪一种解除方式， 要与设计院沟通后才能确定， 切勿自行确定。
1）挂篮主桁结构类型
︵ ︶ 菱 形 挂 篮 e
菱形挂篮自重轻，结构简单、受力 明确，加工、运输、拼装、移动和 拆除省力，节约资金；所有吊点均 在梁面以上，因此施工操作空间大。 主桁加工精度要求高，挂篮根据本 工程特点计算设计，各构件需要使 用型钢专门加工，通用性差。
2）挂篮底篮（吊篮）结构类型
︵ ︶ 桁 架 与 型 钢 组 合 H型钢纵梁 a 桁架自重轻， 承载能力大， 因此将吊挂 横梁设计为 桁架，在桁 架上再设置 H型钢纵梁， 用于传递模 板及砼施工 荷载。特点 是刚度大、 自重轻，但 桁架结构复 杂。
墩旁托架 桥墩较矮时开安装墩旁支 架支承在承台上；桥墩较 高则在施工桥墩时安装预 埋件，然后在预埋件上安 装墩旁托架。 墩旁支架
0#段模板安装
0#段砼浇筑
0#段模型直接支承在墩旁支 架或托架上，安装底模板时， 同时安装支座（永久和临时） 及防倾覆锚固装置。 0#段施工须埋设永久预应力 孔道和安装挂篮所需的预应 力钢筋（预留挂篮安装孔洞）
全桁架底篮
3）挂篮及底篮（吊篮）结构类型对比
项目 平行桁架式 平行无配重式 优点 结构简单，一次性 投入少，施工方便 结构简单，一次性 投入少，施工方便 受力明确，结构轻 巧，施工方便 缺点 自重大，弹性变 形大 主桁长度大，弹 性变形大 适用范围 跨径100m内 的梁体
主 桁
三角桁架
跨径100m内 的梁体 主桁加工精度高，可用于跨径 200m以上的 通用性差 梁
1）挂篮主桁结构类型
︵ ︶ 三 角 桁 架 挂 篮 c
三角桁架挂篮优点是： 结构轻巧简单、受力 明确、安装方便。 缺点是：主桁加工精 度要求高，挂篮根据 本工程特点计算设计， 各构件需要使用型钢 专门加工，通用性差。
1）挂篮主桁结构类型
︵ ︶ 弓 弦 式 挂 篮 d
弓弦式挂篮由平行桁架式挂篮 演变而来，除具有桁高随弯矩 大小变化、受力合理的特点外， 安装时还可在结构内部预施应 力以消除非弹性变形，故也可 取消平衡重，所以一般重量较 轻。 缺点是杆件数量多、制作安装 都较麻烦，且易丢失。
• 顶板纵筋应与0#段纵筋连接牢固，波纹管应接长；同时还要 埋设梁体结构预埋件和挂篮前移所需的预埋件或预留孔洞。 • 注意波纹管要预留通气孔，便于后续压浆。
4) 浇筑1#段混凝土及养护
• 两侧梁段应同步对称浇筑，两端浇筑砼差值不应大于1m3. • 混凝土浇筑时纵向应从0#段向跨中对称浇筑；横向应由两侧 向中间对称浇筑，确保混凝土浇筑振捣密实。 • 浇筑完成后对砼进行覆盖保湿养护。
1）挂篮主桁结构类型
（a）平行桁架式挂篮 平行桁架式挂篮的尾部一般设有一平衡重（可用混凝土块制 作），其作用是防止挂篮在行走时因前重后轻，失稳导致倾 覆。
1）挂篮主桁结构类型
︵ ︶ 平 行 桁 架 式 挂 篮 平行桁架式挂篮的优点是结构简单， 可以充分利用常备式万能杆件、军用 梁或贝雷梁制作挂篮的受力主桁架， 可减少一次性投入。 a
2） 合龙口临时锁定
内外刚性支撑锁定措施
合龙口的临时 锁定支撑 外(或内)刚性支撑和张拉临时 束共同锁定 仅设刚性外（或内）刚性支撑锁定
3）合龙施工要点


选择日气温较低、温度变化幅度较小时锁定合 龙口并灌注合龙段混凝土。 合龙口的锁定，应迅速、对称地进行，先将外 刚性支撑一段与梁端预埋件焊接（或栓接）， 而后迅速将外刚性支撑另一端与梁连接，临时 预应力束也应随之快速张拉。在合龙口锁定后， 立即释放一侧的固结约束，使梁一端在合龙口 锁定的连接下能沿支座左右伸缩。



合龙口混凝土宜比梁体提高一级，并要求早强 为保证浇注混凝土过程中合龙口始终处于稳定状态，必 要时浇注之前可在各悬臂端加与混凝土重量相等的配重， 加、卸载均应对称梁轴线进行。 混凝土达到设计要求的强度后，先部分张拉预应力钢索， 然后解除劲性骨架，最后按设计要求张拉全桥剩余预应 力束，当利用永久束时，只需按设计顺序将其补拉至设 计张拉力即可。 临时束的张拉力一般宜在0.45～0.5Rjy（根据设计要 求），以防在合龙过程中预应力束过载报废而需要重新 更换新束。
• 悬臂浇筑的施工顺序？

用挂篮悬臂施工的主要工作内容包括：在墩顶 浇筑起步梁段(0#块);在起步梁段上拼装悬灌挂 篮并依次分段悬浇梁段；边跨及中跨合龙。
9.2 挂篮的构造及设计
挂篮是一套受力复杂的结构体系， 从挂篮安装、预压、混凝土浇筑到 前移挂篮，过程复杂，要经过多次 体系转换，因此要对各工况进行详 细的结构计算，一般使用结构计算 软件整体建模计算。