连续梁悬臂浇筑施工工艺方法

连续梁悬臂浇筑施工关键工艺方法中国水电十五局副总工教高孙剑峰一、沣河大桥连续箱梁设计情况主桥上部结构设计为（55+5×100+55）m七跨变截面预应力混凝土连续梁，断面为单箱三室，主箱梁顶板宽27.0m，底板宽19.5m，翼缘悬臂宽3.75m。

主梁根部梁高8.0m，跨中梁高2.5m。

按照悬臂浇筑方法设计，（0+1）＃块段长12m，梁段从2（2ˊ）～13（13ˊ）梁高及底板曲线均按圆曲线变化，合龙段长2m。

（0+1）＃块段采用支架法施工。

2（2ˊ）～13（13ˊ）梁段采用悬臂浇筑施工，单跨共12次完成悬臂浇筑。

合龙段利用挂篮及模板完成。

悬臂浇筑梁段最大块为3#段，长4.5m，混凝土117m3，重量306t。

最小块段为2#段，长2.5m，混凝土87 m3，重量226t。

二、连续箱梁施工程序1、连续箱梁总体施工顺序主桥连续箱梁采用悬臂浇筑法施工。

施工分为4个阶段：在主墩墩顶和墩旁支架上浇筑0#段、1#段，挂篮悬臂浇筑施工2#段～13#梁段，在落地支架上浇筑边跨直线段，合拢段施工及体系转换。

线型控制贯穿连续梁施工的始终。

2、已完成的施工阶段照片支架法浇筑（0+1）＃块段悬臂浇筑挂篮组装（前方正面）悬臂浇筑挂篮组装（前方侧面）三、悬臂浇筑施工基本概念1、挂篮悬臂浇筑施工的定义及适用条件定义：挂篮悬臂浇筑是在桥墩两侧对称逐段浇筑混凝土、张拉预应力筋、移动挂篮、立模绑扎钢筋等循环直至合龙形成连续梁桥的施工方法。

适用条件：多跨连续梁或较长大跨度。

2、特点1）、施工中产生负弯矩，桥墩也承受施工中产生负弯矩，因此宜在运营状态下结构受力与施工阶段接近的桥梁中选用，如变截面连续梁、T构、斜拉桥。

与顶推法相比，不因施工而增加过多的材料，不受跨数限制。

2）、采用梁墩固结措施，施工过程中需要有体系转换；3）、逐跨连续悬臂施工可以利用已建结构在桥面上运输，故机具设备、材料、预制节段的运输简捷。

此外，每完成一个新的悬臂并在跨中合龙后，结构的稳定性和刚度不断加强。

同时施工线形及合龙技术要求较高。

4）、机具设备种类多，主要是挂篮。

逐段浇筑，易于调整标高，控制梁段变形。

5）、属无支架施工。

挂篮悬臂浇筑施工不需大量施工支架和大型临时设备，不影响桥下通航、通车，不受季节、洪水影响，方便地跨越深谷、大河和交通量大的道路，施工不受跨径限制。

但因施工受力特点，悬臂施工宜在变截面梁中使用。

但悬臂浇筑施工与其它施工方法比较，上、下不能同时施工，施工期要长一些。

6）、连续梁桥最终恒载内力与施工方法有关，混凝土徐变引起的内力重分布也不一样。

加载龄期短，砼收缩徐变大。

在悬浇施工中，如何提高混凝土的早期强度对有效缩短施工周期关系较大，这也是现场浇筑施工法的共性问题。

3、关键工序1）桥墩0号块圬工体积数量大，结构复杂，预埋件、钢筋束、孔道、锚具多，一般采用现场就地浇筑。

先将梁根部节段与0号块一起现浇，可采用支架或三角托架支承部分施工重力。

2）箱形截面，可将梁体每2~5m分为一个节段（块段），对称悬臂施工。

节段宜划分成批等长度。

3）根据挂篮的承截能力承载重从500~1500kN不等，每节段施工周期一般为7~10天。

4）梁墩固结措施原因：挂篮悬浇过程中难免要出现不平衡力矩，但T形刚构不用。

措施：（1）加临时锚固方法：a)预应力双排锚杆，锚杆的下端预理在墩内，锚杆从混凝土中穿过并锚在梁顶。

b)拆除，在临时支座中设置20mm厚的硫磺砂浆夹层，并在临时支承附近布设千斤顶，便于施工中的微调。

（2）在墩旁设置临时支架条件：桥墩太高、悬臂太长，不足以承受不平衡力矩时，方法：墩单侧或两侧设置支架和临时固结共同承受施工弯矩。

5）挂篮定义：挂篮是悬挂在已经张拉锚固的箱梁梁段上，是一个能沿轨道行走的活动脚手架，所有工作均在上完成。

6）合龙段（1）合龙段长度在满足施工操作要求的前提下，应尽量缩短，一般采用1.5～2.0m。

（2）合龙宜在低温时进行，遇夏季应在晚上合龙，并用草袋等覆盖，并加强接头混凝土养护。

（3）合龙段混凝土中宜加入减水剂，以便及早达到设计强度，及时张拉预应力筋。

（4）合龙段采用临时锁定措施，采用劲性型钢或预制的混凝土柱安装在合龙段上、下部作支撑，然后张拉部分预应力筋，待混凝土达到要求强度后，张拉其余预应力筋，最后再拆除临时锁定装置。

（5）为保证台龙段施工时混凝土始终处于稳定状态，在浇筑之前各悬臂端应附加与混凝土质量相等的配重(或称压重)，加配重量依桥轴线对称加载，按浇筑重量分级卸载。

4、箱形截面的浇筑施工工艺流程悬灌梁段施工工艺框图进入下一悬浇梁段施工5、悬臂浇筑控制要点（1）悬臂浇筑是在桥墩两侧对称逐段浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后张拉预应力束，移动机具模板（挂篮）继续悬臂施工。

但需注意由混凝土龄期差而产生的收缩、徐变内力。

（2）连续梁悬臂浇筑必须保证墩梁固结，注意施工期的体系转换，结构上的预应力配置必须与施工受力相一致。

（3）箱形截面的浇筑混凝土数量不大---采用全截面一次浇筑；所浇混凝土数量较大---每一梁段的混凝土通常分两次浇筑，即先浇底板混凝土，后浇腹板及顶板混凝土。

（4）施工安全控制10大关键词墩梁固结挂篮拼装对称逐段全截面一次浇筑混凝土养生混凝土达到一定强度张拉预应力束挂篮前行体系转换四、施工挂篮设计及安装要点1、挂篮设计、制作及构件检测挂篮设计于2014年 3 月11日通过了专家评审，并根据专家的评审意见进行了完善、修改，通过了监理和建设单位的审批。

挂篮选用自锚平衡式菱形挂篮，该形式的挂篮具有节点少、变形小、质量轻、结构完善，施工方便和适应性强等优点，根据设计要求，挂篮实际重量应小于130t，挂篮实际重量为127t，满足设计要求。

挂篮在浇筑混凝土状态和行走时的抗倾覆安全系数、自锚固系统的安全系数分别为3.37、5.1、2.6都不小于2，满足规范要求。

单榀桁架承载能力≦125t 。

后锚钢筋安全系数为2，偏小。

挂篮制作加工完成后,进行了试拼装。

挂篮在现场组拼后，进行全面检查，并进行预压实验。

挂篮主桁架、纵横梁桁架无裂缝、无变形，几何尺寸正确。

锚杆及吊杆均采用JL32精扎螺纹粗钢筋。

单桁后锚16根，吊杆8根。

满足后锚不少于10根的设计要求。

挂篮厂家已提供钢板磁粉检测报告、焊缝磁粉检测报告、箱体、主桁磁粉探伤、80销轴磁粉探伤、50销轴磁粉探伤、轨道、反扣轮磁粉探伤报告、挂篮结构设计计算书、施工图、工艺说明书及安装作业指导书。

2、兴土挂篮安装工艺（视频）3、挂篮安装要点1）挂篮拼装挂篮结构构件运达施工现场后，利用吊装设备吊至已浇梁段顶面，在已浇好的0#梁段顶面拼装，拼装完毕后，对挂篮施加梁段荷载进行预压，充分消除挂篮产生的非弹性变形，悬灌施工过程中，将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算。

2）安装运行管理职责（1）严格按照挂篮厂家提供的《挂篮施工、安全要点》、《挂篮使用说明书》等文件按照使用挂篮。

（2）实行挂篮预压前联合验收责任制，认真填写《验收表》。

《挂篮检查验收部位及标准》应再具体化、数据化。

（3）安全管理人员参与技术方案的制定，积极履行现场检查职能。

（4）挂篮拼装、拆除应保持两端基本对称同时进行。

挂篮拼装应按照各自的顺序逐部操作，作业前应对吊装机械及机具进行安全检查，在操作过程中地上、空中应有专人进行指挥及指导。

（5）所有现场人员必须身体健康，有恐高症、心脏病和酒后人员不得参加作业；严禁疲劳作业；遵守各项安全规定；不违章作业。

3）挂篮安装的关键控制点（1）后锚杆锚杆采用JL32精扎螺纹粗钢筋，单桁后锚16根。

从计算书结果可以得到，一个后锚点的最大锚固力为749.1KN，采用4根直径32mm、抗拉强度标准值为785MPa的精轧螺纹钢筋。

A=804.2mm2×4=3216.8mm2σ＝N/A =749.1/3216.8=232.9MPa<f/2=392.5MPa后锚杆的安全系数为785MPa/392.5MPa=2故后锚钢筋满足规范2倍安全系数的要求。

轨道压梁及后锚压梁锚杆其中轨道压梁锚杆10根，锚固于竖向预应力筋上。

后锚压梁锚杆4根，锚固于顶板上。

行走保险（后三角下平杆）压梁2根，锚固于轨道压梁上。

质量要求：锚杆压梁要压紧。

检查内容：锚点位置正确，锚固锚具连接器合格，连接器要对半连接，手千斤顶压，手工拧紧螺母，必要时采用扭力扳手，扭力按15kN控制，太紧不利于应力自行分配。

手千斤顶压紧内模吊杆（2）前吊杆吊杆均采用JL32精扎螺纹粗钢筋，设计吊杆8根，预压后前下横梁两根铆接处下弯值较大，则在铆接处两侧各增加2根吊杆，前下横梁吊杆总数达12根。

前上下横梁及吊杆为了保证JL32精扎螺纹粗钢筋的铅直受力，前吊杆的下端结构为T型吊架，销轴连接利于转动。

质量要求：锚杆不受外力剪切。

上端吊杆垫梁平整，下端与吊具连接可靠。

检查内容：吊杆下端拧入吊具11cm。

所有吊杆不得碰撞、不得火焰接近，现场防火。

斜面吊杆必须采用楔形垫块，保证混凝土有足够的受力面。

4）挂篮预压为了保证悬浇施工的安全，为施工时调整底模板提供依据，挂篮拼装完成后，应对挂篮进行加载试验，测量挂篮的变形挠度值，测绘出受力与位移的关系曲线，确定模板安装高程。

本次预压采用1.1倍荷载，分55%、110%两级预压。

加载拟采用沙袋进行分级加压和反力张拉预压两种方式预压。

沙袋在现场装好后，称量10个沙袋的重量，取平均值为预压沙袋的单袋重量，反力预压采用两台110吨千斤顶进行张拉预压。

预压结果经分析评审后，监控单位根据此值计算出立模标高，测量队依据监控单位指令放线，作业队施工。

5）挂篮前行严格按照前移步骤有序进行，挂篮前移要有专人统一指挥，承重吊具进行有效转换，防止前移时的失稳。

3、挂篮拆除箱梁悬浇梁段施工完毕后，进行挂篮结构拆除。

部分模板合龙段利用。

拆除顺序为：箱内拱顶支架→侧模系统→底模系统→主桁架，吊带系统及行走锚固系统在其过程中交叉操作。

箱内拱顶支架采取拆零取出，侧模、底模系统采用整体吊放，主桁架采取先退至墩位附近再进行拆零。

五、混凝土悬臂浇筑及质量控制1、混凝土浇筑方法箱形悬臂梁施工采用一次灌筑法。

混凝土可能有地泵、泵车单独入仓及混合入仓形式，按照荷载对称原则控制，不平衡重量不得大于30t（10m3混凝土，即1罐车料）。

悬臂灌筑施工主要包括挂篮前移、挂篮调整及锚固、钢筋及孔道安装、混凝土灌注及养护、预应力施加、孔道压浆六个工序循环进行。

当混凝土强度和弹性模量达到设计要求后进行预应力张拉，根据梁体情况具体调整。

红光路沣河桥悬臂浇筑一个块段施工周期按照13d计划，各个工序时间安排见表。

2、浇筑工艺及注意事项1）由于梁段较高，在灌筑底板、腹板混凝土时，宜采用减速漏斗下料，用插入式振捣器振捣梁段底板（二次灌筑）顶板。

2）与底板相连的八字角以及腹板部分的混凝土，由于振捣时会引起八字角下部翻浆，致使此处混凝土质量欠佳，易出蜂窝、麻面、露筋等缺陷，应倒角压板浇筑，混凝土宁少勿多可再补，防止底板偏厚，应在底板混凝土灌注完成后静停一段时间，待底板混凝土坍落度明显减小且尚未初凝再灌注腹板混凝土。