连续刚构桥悬臂浇筑施工工法揭秘

连续刚构桥悬臂浇筑施工工法揭秘

高速铁路由于速度高、冲击荷载大、无砟轨道系统精度要求高、桥梁设计使用年限（100年）长，因此对于大跨连续刚构桥的施工精度、工后沉降以及跨中徐变挠度都提出了更高的要求。广深港铁路客运专线沙湾水道特大桥跨越紫坭河水道、沙湾水道设计为（104+168×2+112）m和（112+168×2+104）m预应力混凝土连续刚构桥，砼强度等级C60，梁部采用悬臂浇筑法施工。

图1.1沙湾水道特大桥跨越紫坭河水道（104+168×2+112）m

连续刚构桥立面示意图

一、工法特点

1、0#块采用墩顶托架法施工，安全可靠。

2、本工法使用特制无平衡重、自行式挂篮,结构设计刚度

大，受力明确，操作方便，重复利用性较好。

3、本工法优化了钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉施工

工艺，将悬浇梁单节段施工时间缩短至平均8-10天（5天

张拉），提高了工效，加快了施工进度。

4、本工法将高标号、高性能、耐久性混凝土施工程序化、

标准化。

5、悬浇梁线形和应力监控方法先进，效果好。

6、本工法有较好的社会效益和经济效益。

二、适用范围

1、适用于高速铁路高墩、大跨度连续刚构、连续梁悬臂浇筑施工。

2、适用于安全风险大、工期紧的悬臂浇筑施工。

三、工艺原理

结合高空、跨航道、设计标准高、工期紧等特点，对于大体积0#块采用悬空托架施工并采用张拉钢绞线的方法进行预压。悬灌挂篮采用了LM-300无平衡重自行式三角挂篮。为了保证桥梁成桥后的质量和施工线形，悬灌施工过程中在对挂篮拼装、模板标高、钢筋绑扎、砼泵送、浇筑及养生、预应力张拉、压浆等环节进行控制的同时，还通过采用SAP2000、MIDAS 等软件模拟施工过程、计算节段预抛值，使成桥内力、线形符合要求。通过对整个施工过程中各个环节的质量跟踪、安全控制，沙湾水道特大桥顺利完成合龙，保证了施工工期。

四、施工工艺流程及操作要点

（一）总体施工工艺

本桥主墩位于水中，从岸边搭设栈桥至墩位，作为通道。墩位处设塔吊，作为垂直提升机具。混凝土采用输送泵泵送至施工现场。0#块采用墩顶托架法施工，混凝土分两次浇筑。悬浇施工采用三角挂篮，合龙顺序为先中跨后边跨，合龙段两侧设水箱配重，利用挂篮主桁架形成合龙段井字形吊架。

总体施工工艺流程图

（二）0#块施工工艺及技术

0#块采用墩顶托架法施工，单片三角托架在地面采用型钢焊制，塔吊安装，与墩身顶部预埋钢板相连，0#块托架结构检算见图5.2-1。

0#块托架结构计算图

0#块施工图

0#块托架采用钢绞线张拉法预压，从托架顶安装钢绞线与承台预埋钢绞线相连，在托架顶采用千斤顶按设计荷载进行张拉。0#块托架预压荷载等于承受最大荷载的1.1倍。

0#块托架预压

0#块托架预压施加荷载

（三）悬臂浇筑施工工艺及技术

悬灌梁施工工序为：挂篮就位→调整底模、外侧模标高→绑扎底板、腹板钢筋→安装竖向预应力钢筋→内模系统滑出就位→安装纵向、横向预应力管道→绑扎顶板钢筋→浇筑混凝土→养护→穿钢绞线→张拉→压浆→前移挂篮→下一节段施工。如此循环施工，每节段施工周期平均为8-10天。

1）挂篮设计与施工

本桥连续梁设计为单箱单室，最重悬浇节段286t，节段长度3m～4m。大吨位梁段挂篮一般采用菱形或三角形特制挂篮，本桥采用LM-300型三角挂篮。

（1）挂篮

挂篮主要由三角主桁架、前后横向联结系、顶横梁、前后下横梁、底纵梁、模板系统、吊带锚固系统、走行滑移系统及张拉平台等组成。

LM-300三角挂篮设计

后下横梁与吊带采用铰结，有利于调整梁底线形和保证两次接缝严密。挂篮行走采用无配重后锚固自行系统，减轻了挂篮自重，每只挂篮自重115t。

挂篮主桁架前斜吊带设计可以采用精轧钢和千斤顶进行预紧，大大降低了挂篮总体施工挠度，确保了施工安全和施工质量。挂篮内模系统与内滑梁采用滚轮连接，可以方便内模系统滑移抽出。

挂篮检算采用SAP2000建模进行整体分析，经检算，主桁架结构稳定，刚度大，变形量小，挂篮满载状态下最大挠度为16.7mm。

挂篮3D模型及模型受力后的变形

（2）挂篮预压

挂篮预压在地面进行，首先在平地上平铺3条顶横梁作为调平架，采用水准仪调平。然后在调平架上拼装主桁架，两片主桁架相对，支点O处将前支座上好，后端A点用3条扁担梁和6条Φ32精轧螺纹钢锚固。在前端B节点处放置2条扁担梁，采用4根Φ32精轧螺纹钢穿过扁担梁连接，利用两台YCW80B-200型千斤顶分别分级张拉。最大荷载按最不利状态下挂篮主桁架受力的1.20倍，。预压按10%、25%、50%、75%、100%、120%的级差分级加载，加载完毕后每6小时观测一次，应力和挠度值稳定后，分50%、10%、0%三级卸载。在加载前，在主桁架OB、AC、OC杆和BC的两条吊带分别贴应变计，分级加载和卸载时分别读取应力值。在A、O、B点分别安装位移计，以测量分级加载和卸载时的主桁架各点挠度值。

挂篮预压示意图

挂篮主梁预压

（3）挂篮拼装

T构的0#梁段施工结束后，首先清理梁段顶面，并用1：2水泥砂浆将铺枕部位找平，用塔吊将杆件吊至0#块顶面，然后按下列程序对称拼装挂篮：铺设钢枕→安装轨道→安装前、后支座→吊装主桁架→吊装前上横梁→安装后吊带→吊装底模架及底模板→吊装内模架走行梁→安装外侧模→调整立模标高。

（4）挂篮移动

①挂篮移动流程：

箱梁张拉→松侧模和底模→安装轨道→移篮到位→安装后锚→调整模板→验收合格→下一道工序。

挂篮迁移

首先在梁段顶面找平并测量好轨道位置，铺设垫枕和轨道，然后脱模，将底模用倒链滑车吊挂在外模走行梁上，松开主构架后锚，用倒链牵引前支座使挂篮、底模架、外侧模一起向前移动至下一节段预定位置并重新锚固在轨道上。安装后吊带，将底模架吊起。其次在该梁段上安装外侧模走行梁后吊架，然后解除一个前一梁段上的后吊架，移至该梁段预留孔道安装好，再解除另一个。走行梁就位后调整好外模板和底模标高，内模在底板和腹板钢筋绑扎完成后才拖出，最后封端模。

②挂篮前移注意事项