浅谈悬臂浇筑施工法

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浅谈悬臂浇筑施工法

摘要：自60年代出现了悬浇施工方法以后，预应力混凝土桥梁不断向大跨径发展。作为其施工的关键设备，悬浇挂篮施工也得到了不断发展，为缩短悬浇周期、提高经济效益奠定了基础，取得了良好的施工效果，在近代桥梁建筑中已得到越来越多的应用。

关键词：悬臂浇筑

工程概况：北川河大桥位于西宁市城北区，横跨北川河，该桥主桥采用35+60+35米的三跨变截面预应力混凝土连续梁桥，横截面为单箱单室。根据受力情况采用三向预应力。主桥采用菱形挂篮施工，以21号墩、22号墩为两个T构，单T划分8个块段，施工时最大悬臂长度27.5m，悬臂浇筑最大长度4m，最大重量95吨，单T浇筑最大不平衡力控制在200KN 以内。

1 悬臂浇筑施工工艺

悬臂法浇筑法又称无支架平衡伸臂法或挂（吊）篮法，所用的主要的设备是挂篮。通过挂篮的前移，对称地向两侧跨中逐段浇筑混凝土，并施加预应力，如此循环作业。

其施工工艺流程：挂篮前移就位→调平模板→（钢筋制作）安装底板及腹板钢筋→安装内模→绑扎顶板钢筋→安装预应力管道→监理工程师验收→浇筑混凝土（制作试块）→混凝土养护、拆膜及接缝处理→预应力筋下料、穿束→张拉预应力筋→封锚、压浆→挂篮前移就位。

2 菱形挂篮的组成和特点

挂篮主要由三个系统组成：主桁承重系统、底篮和模板系统、走行系统。菱形挂篮特点：结构简单，受力明确，整体刚度大，安全可靠，操作方便；前端及中部工作面开阔，便于挂篮轨道、腹板、底板钢筋、竖向预应力钢筋的安装，加快施工速度；走行装置构造简单，外侧模、底模可一次就位，内模也能整体拉到位；利用箱梁竖向预应力筋锚固轨道及挂篮，取消了后平衡重，挂篮自重轻。

3 挂篮安装顺序（挂篮的拆除顺序相反）

3.1 找平铺枕：测量放样并用墨线弹出箱梁中线、轨道中线和轨道端头位置线，用1:2水泥砂浆找平铺枕部位，铺设钢轨；

3.2 安装轨道，确认中心距无误后，用锚固梁与竖向筋将轨道锁定；安装前后支座，前支座与轨道之间铺四氟乙烯滑板；

3.3 吊装主桁架并安装桁架间联结系，用精轧螺纹钢与扁担梁将主桁架后端锚固在轨道上；主桁架采用临时固定措施,保证两主桁架稳定；

3.4 吊装前上横梁及组合件(包括翼缘横臂、主梁横臂)；

3.5 安装外滑梁；

3.6 吊装底摸架及底摸板组合；

3.7 松0#、1#侧板，前移至模板预定位置；

3.8 吊装内模模架及内滑梁；

3.9 调整主模标高及模板相对尺寸。

4 挂篮预压

挂篮预压的主要目的是取得挂篮弹性变形与荷载的线型关系，检验挂篮主桁架的承载能力，消除挂篮的非弹性变形，为悬浇施工中的变形及高程控制提供可靠依据，确保合拢精度，同时检验挂篮的质量是否满足设计要求，对挂篮整体的安全性能作出检测。预压荷载取梁段最大重量的1.2倍。预压分五级加载：20％=>40％=>60％=>80％=>100％，卸载顺序与加载顺序相反；每次分级加载和卸载后，测量底篮前横梁吊带处的挠度，底篮横梁和底板变形；主桁片上前横梁吊带处的挠度。在每级加载或卸载时及时进行观测。在加载过程中应注意检查挂篮各个部位，发现异常现象应立即停止加载，进行处理。根据测量数据进行统计分析，

得出挂篮施工挠度。

5 挂篮前移

5.1 找平梁顶面并铺设钢（木）枕及轨道。

5.2 放松底摸架前后横梁上吊带。

5.3 底篮后横梁两侧的吊耳与外侧模滑梁之间用10t倒链连接，将底篮悬挂在外滑梁上。

5.4 拆除后吊带与底篮后横梁的连结。

5.5 解除挂篮后端锚固螺杆。

5.6 轨道顶面安装两个10t倒链（每套挂篮）并标计好前支座（移运器）的位置。倒链牵引前支座使挂篮、底篮、外侧模一起向前移动。

5.7 将主桁架锚固。安装后吊带，将底摸架吊起。

5.8 调整模板高程，拉出内模调平，挂篮前移完成。

6 悬臂浇筑梁的挠度控制及注意事项

6.1 线型控制即在预应力混凝土悬臂施工阶段，根据线型控制小组计算提供梁体各截面的最终挠度变化值（即竖向变形），设置施工预拱度，据此调整每块梁段模板安装时的前缘标高。按照施工顺序，每悬浇一段观测5次，即挂篮就位后混凝土浇筑前、梁段混凝土浇筑后、张拉纵向预应力束前、纵向预应力张拉后、移动挂篮移动到位时。每次观测记录好标高、温度变化。测量结果以表格形式及时反馈至线型控制小组，并对一些意外情况在备注栏中进行反映。

6.2 注意事项

6.2.1 对每套挂篮进行预压来消除其非弹性变形，测出其弹性变形，为确定立模高程提供依据。

6.2.2 在每个墩0号段布设基础沉降观测点，并将结果反应在合拢前4个梁段和边跨段的高程中。

6.2.3 定期观测温度和日照对T构悬臂端挠度的影响，通常在早晨进行初测，在下午5点后进行复测。观测后制成图表进行分析，从而为全桥的立模标高和线形调整提供依据。 6.2.4 从合拢段前4个梁段起，对全桥各梁段的标高和线形进行联测，并在这4个梁段内逐步调整，以控制合拢精度。

6.2.5 加强对挂篮与轨道、钢(木)枕和梁顶混凝土之间的非弹性变形的观测。

6.2.6 在T构悬臂浇筑施工期间，梁顶面所放材料、机具设备应符悬臂载重的要求。

6.2.7 线形控制观测点要有明显标记，并在施工中妥善保护，避免碰撞后弯折变形。用Φ20直径的钢筋作观测点，钢筋露出混凝土面以10mm为宜，并将钢筋顶磨圆。

7 各梁段混凝土浇筑及预应力张拉

7.1 0#、1#段在墩顶安装贝雷桁架托架平台施工，由于0#、1#段节段较长，混凝土方量大，分两层浇注，其余梁段一次浇筑完成。分层浇注时水平施工缝采用湿接缝，并在上层砼浇注前撒高标号水泥净浆，提高两层砼粘结力。浇筑是从梁前端开始浇筑，在根部与已成梁段混凝土连接。并按先底板，然后腹板、顶板的顺序，左右对称浇筑，避免墩身承受偏心压力。混凝土灌注完后及时养护，采用塑料薄膜或土工布覆盖，洒水养护，养生期为7天。当混凝土强度及相应的弹性模量达到设计要求后，按设计要求及对称同步原则张拉预应力筋，并进行压浆。

各梁段施工时，根据安装挂篮需求，预留好各种预留孔道及预埋筋，以便挂篮拼装时能准确就位。

7.2 预应力张拉顺序：先纵向，再横向，后竖向。纵向索对称中线张拉；先腹板后顶板，先下后上，先长索后短索。纵向预应力束张拉流程：清理孔道→穿束→安装锚具→张拉设备