讲义 桥梁上部结构悬臂施工技术一、悬臂拼装施工(一) 概述悬臂拼装施工包括块件的预制、运输、拼装及合龙它与悬浇施工具有相同的优点， 不同之处在于悬拼以吊机将预制好的梁段逐段拼装此外还具备以下优点：1. 梁体的预制可与桥梁下部构造施工同时进行，平行作业缩短了建桥周期2. 预制梁的混凝土龄期比悬浇法的长，从而减少了悬拼成梁后混凝土的收缩和徐变3. 预制场或工厂化的梁段预制生产利于整体施工的质量控制二） 悬拼施工方法1. 梁段预制方法分长线法及短线法2. 长线法，组成梁体的所有梁段均在固定台座上的活动模板内浇筑且相邻段的拼合面应相互贴合浇筑，缝面浇筑前涂抹隔离剂，以利脱模优点是由于台座固定可靠，成桥后梁体线性较好，缺点是占地较大，地基要求坚实，混凝土的浇筑和养护移动分散长线法施工工序：预制场、存梁区布置→梁段浇筑台座准备→梁段浇筑T梁段吊运存放、修整→梁段外运→梁段吊拼3. 短线法，梁段在固定台座能纵移的模内浇筑待浇梁段一端设固定模架，另一端为已浇梁段（配筑梁段），浇毕达到强度后运出原配筑梁段，达到强度要求梁段为下一待浇梁段配筑，如此周而复始，台座仅需3个梁段长优点是场地较小，浇筑模板及设备基本不需要移机，可调的底、侧模便于平竖曲线梁段的预制；缺点是精度要求高，施工要求严，施工周期相对较长。
三） 梁段的拼接施工1. 0号块：为了确保连续梁分段悬拼施工的平衡和稳定，常与悬浇方法相同，将构件支座临时固结，必要时在墩两侧加设临时支架以满足悬拼的施工需要2. 1号块：1号块是紧邻0号块两侧的第一箱梁节段，也是悬拼构件的基准梁段，是全跨安装质量的关键，一般采用湿接缝连接湿接缝拼装梁段施工程序包括：吊机就位→提升、起吊1号梁段→安设铁皮管→ 中线测量→丈量湿接缝的宽度→调整铁皮管→ 高程测量 →检査中线→固定1号梁段→安装湿接缝的模板→浇筑湿接缝混凝土→湿接缝养护、拆模 →张拉预应力筋→下一梁段拼装3. 其他梁段拼装：釆用胶接缝拼装，拼装施工程序包括：吊机就位→起吊梁段→初步定位试拼→检查并处理管道接头→移开梁段→穿临时预应力筋入孔→接缝面上涂胶接材料→正式定位、贴紧梁段-张拉临时预应力筋→放松起吊索→穿永久预应力筋→张拉预应力筋后移挂篮→下一梁段拼装四） 预制梁块悬臂拼装时应注意的要点1. 梁段的存放场地应平整，承载力应满足要求，支垫位置应与吊点一致2. 节段预制前，应在预制场地建立精密测量的平面控制网和高程控制网，并设置测量控制点、测量塔及靶标测量控制点应设在远离热源和震动源的位置，且应具有良好的 通视条件，必要时应设置备用的测量控制点。
3. 预制块件的悬臂拼装可依据设备和现场条件选用若方便在陆地上或在便桥上施工时，可采用自行式吊车、门式吊车进行拼装；对于水中桥跨，可采用水上浮吊进行安装；对于高墩身的桥跨，可利用各种吊机进行高空悬拼施工4. 桥墩顶梁段及桥墩顶附近梁段施工时，可采用托架或膺架为支架就地浇筑混凝 ±o托架或膺架应经过设计，计算其弹性及非弹性变形5. 应保证拼装的第一个梁块（基准块）的预制精度，安装时应对纵、横轴线、高程进行精确定位测量，为以后的拼装创造条件6. 采用悬臂拼装法修建预应力悬臂梁桥时，应先将梁、墩临时锚固或在墩顶两侧设立临时支承，待全部块件安装完毕后，再撤除临时锚固或支承7. 节段拼装施工前，应对预制节段的匹配面进行必要的处理，并应确定接缝施工的方法和工艺在悬臂拼装施工过程中，应跟踪监测各节段梁体的挠度变化情况，控制其中轴线及高程；当实测梁体线形与设计值有偏差时，应及时进行调整8. 施工前应按施工荷载对起吊设备进行强度、刚度和稳定性验算，其安全系数应不小于2.0,节段起吊安装前，应对起吊设备进行全面安全技术检查，并应分别进行1.25倍设计荷载的静荷和1.1倍设计荷载的动荷起吊试验，经检查及起吊试验符合要求后方可正式 进行节段的起吊拼装。
9. 节段悬臂拼装时，桥墩两侧的节段应对称起吊，且应保证桥墩两侧平衡受力，最大不平衡力应符合设计规定10. 采用胶接缝拼装的节段，涂胶前应就位试拼胶粘剂进场后应进行力学性能及作业性能的抽检，其各项性能应满足结构设计与节段拼装施工的要求节段的匹配面应平整，对尘土、油脂等污染物及松散混凝土、浮浆应清除干净，涂胶前的匹配面应进行干燥处理11. 胶粘剂宜采用机械拌合，且在使用过程中应连续搅拌并保持其均匀性，胶粘剂应涂抹均匀，覆盖整个匹配面，涂抹厚度不宜超过3mm对胶接缝施加临时预应力进行挤压时，挤压力宜为0.2MPa,胶粘剂应在梁体的全断面挤出，且胶接缝的挤压应在3h以内完成；当施工时间超过明露时间的70%时，在固化之前应清除被挤出的胶结料胶粘剂在涂抹和挤压时，应采取措施对预应力孔道的端口处进行防护，防止胶粘剂进入孔道内12. 釆用胶接缝的节段，在拼装工作结束并经检查符合要求后，应立即施加预应力对接缝进行挤压湿接缝块件应待混凝土强度达到设计强度等级的80%以上时，才能张拉预应力束13. 体系转换应按设计顺序进行二、悬臂浇筑施工(一) 概述适用于大跨径的预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、T形刚构桥、连续刚构桥。
其特点是无须建立落地支架，无须大型起重与运输机具，主要设备是一对能行走的挂篮二) 施工准备1. 挂篮设计及加工(1) 挂篮是悬浇箱梁的主要设备，它是沿着轨道行走的活动脚手架及模板支架国内外现有的挂篮按结构形式可分为桁架式、三角斜拉带式、预应力束斜拉式、斜拉自锚式；按行走方式可分为滑移式和滚动式；按平衡方式可分为压重式和自锚式对某一具体工程，应根据梁段分段情况，根据对挂篮的重量、要求承受荷载及施工经验对挂篮进行认 真详细的设计除必须满足强度、刚度、稳定性要求外，还要使其行走、锚固方便可靠， 重量不大于设计规定挂篮由主桁架、锚固、平衡系统及吊杆、纵横梁等部分组成，由工厂或现场根据挂篮设计图纸精心加工而成挂篮试拼后，必须进行荷载试验2 )挂篮与悬浇梁段混凝土的重量比不宜大于0.5,且挂篮的总重应控制在设计规定的限重之内2) 挂篮的最大变形(包括吊带变形的总和)应不大于20mm4） 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、 斜拉水平限位系统的安全系数及上水平限位的安全系数均不应小于25） 挂篮制作加工完成后应进行试拼装挂篮在现场组拼后，应全面检査其安装质量，并应进行模拟荷载试验，符合挂篮设计要求后方可正式投入使用。
2. 0号、1号块的施工：挂篮是利用已浇筑的箱梁段作为支撑点，通过桁架等主梁系统、底模系统，人为创造一个工作平台对于0号、1号块挂篮没有支撑点或支撑长度不够，需采用其他方式浇筑一般采用扇形托架浇筑扇形托架可用万能杆件、贝雷片或其他装配式杆件组成，托架可支撑在桥墩基础承台上或墩身上托架除须满足承重强度要求 外，还须具有一定的刚度，各连续点应连接紧密，螺栓旋紧，以减少变形，防止梁段下沉和裂缝3. 临时固结：对于连续箱梁，梁与墩未固结在一起，施工时，两侧悬浇施工难以保持绝对平衡，必须在施工中采取临时固结措施，使梁具有抗弯能力临时固结一般采用在支座两侧临时加预应力筋，梁和墩顶之间浇筑临时混凝土垫块将梁固结在桥墩上，使梁具有一定的抗弯能力在条件成熟时，再采用静态破碎方法，解除固结三） 悬臂浇筑施工工艺流程悬臂浇筑梁段混凝土分次浇筑施工工艺流程：挂篮前移就位→挂篮静载试验→安装梁段底模及侧模→安装底板及腹板钢筋→梁段底板混凝土浇筑及养护，安装内模、顶模及腹板内预应力管道→安装顶板钢筋及顶板预应力管道，接缝混凝土处理→浇筑腹板及顶板混凝土→检查并清洁预应力管道→梁段混凝土养护→拆除端模板→穿预应力钢筋→张拉预应力钢筋→管道压浆→封锚。
如梁段混凝土釆用一次整体性浇筑，则应在安装好底模及侧模后，制作完成底板、腹板普通钢筋和预应力钢筋，然后安装内模，制作顶板的普通钢筋和预应力钢筋，安装端模，再浇筑整个梁段混凝土，混凝土养护，预应力钢筋张拉等四） 悬臂浇筑施工中应注意的要点1. 主梁各部分的长度应充分考虑主梁的形式、跨径、墩宽、挂篮的形式以及施工周期来确定0号段长度—般为5 ~ 20m,悬浇分段长度一般为3 ~ 5m2, 桥墩顶梁段及桥墩顶附近梁段施工时，可采用托架或膺架为支架就地浇筑混凝 ±o托架或鹰架应经过设计，计算弹性及非弹性变形3, 在梁段混凝土浇筑前，应对挂篮（托架或膺架）、模板、预应力筋管道、钢筋、 预埋件、混凝土材料、配合比、机械设备、混凝土接缝处理情况进行全面检査，经确认后 方可浇筑4. 悬臂施工过程中，若梁身与墩身采用非刚性连接，为保证结构的稳定性，悬臂梁桥和连续梁桥应实施0号块梁段与桥墩间临时固结支承措施；对于刚性连接的T形刚构、 连续刚构梁，因结构本身已具有一定的抗弯能力，可根据设计和施工要求在墩旁架设临时托架等方法进行施工临时固结支承可采用如下措施：（1） 将0号块梁段与桥墩钢筋或预应力筋临时固结，待解除固结时再将其切断。
2） 在桥墩一侧或两侧设置临时支承或支墩3） 顺桥向用扇形或门式托架将0号块梁段临时支承，待悬浇到至少一端合龙后恢复原状4）临时支承可用硫磺水泥砂浆块、砂筒或混凝土块等卸落设备，以使体系转换 时，较方便地撤除临时支承当采用硫磺水泥砂浆块作临时支承的卸落设备，并采用高温 熔化撤除支承时，必须在支承块之间设置隔热措施，以免损坏支座部件5. 挂篮安装时应保证安全、稳定、可靠1) 挂篮的主纵横梁的分联和移动操作应特别精心，以防急剧的塌落和倾覆2) 浇筑混凝土时，后端应锚固于已完成的梁段上，后锚和移动架可采取保险锚、 保险索或保险手拉葫芦等安全措施3) 挂篮桁架在已完成的梁段上行走时，应于后端压重稳定4) 挂篮组拼后，应全面检查安装质量，并对挂篮进行试压，以消除结构的非弹性 变形挂篮试压的最大荷载一般可按最大悬浇梁段重量的1.3倍考虑挂篮试压通常采用 水箱加压法、试验台加压法及砂袋法6. 悬臂浇筑施工应对称、平衡地进行，两端悬臂上荷载的实际不平衡偏差不得超过设计规定值；设计未规定时，不宜超过梁段重的1/4悬臂梁段应全断面一次浇筑完成， 并应从悬臂端开始，向已完成梁段推进分层浇筑7. 悬臂浇筑的施工过程控制宜遵循变形和内力双控的原则，且宜以变形控制为主。
悬浇过程中梁体的中轴线允许偏差应控制在5mm以内，高程允许偏差为土 lOmmo8. 挂篮前移时，宜在其后方设置控制其滑动的装置或在滑道上设置止动装置；前移就位后，应立即将后锚固点锁定，防止倾覆9. 悬臂浇筑段前端底板和桥面的标高，应根据挂篮前端的垂直变形及预拱度设置， 施工过程中要对实际高程进行监测，如与设计值有较大出入时，应会同有关部门查明原因进行调整10. 安装模板后，应严格核准中心位置及标高、校正中线1) 组装模板并校正中线，外模及框架的长度和高度应能适应各节段的变化内模由侧模、顶模和内框架组成，应便于拆模和修改2) 如上一节段施工后出现中线或高程误差需要调整时，应在模板安装时予以调整3 )模板和前一节段的混凝土面应平整密贴11. 对纵向预应力长钢束的张拉'；宜通过必要的试验确定其张拉程序和各项参数，张拉持荷时间宜增加1倍；当钢束的伸长值不能满足要求时，可采取补张拉或反复张拉的措 施，但张拉应力不得超过设计规定的最大控制应力横向预应力釆用一端张拉时，其张拉 端宜在梁两侧交错设置竖向预应力宜釆取反复张拉的方式进行，反复张拉的次数应以钢 束的伸长值是否达到要求且是否可靠锚固而定12. 挂篮行走前要测定已完成节段梁端标高，并定出箱梁中轴线。
当解除挂篮的后锚固后，挂篮沿箱梁中轴线对称向两端，每前进50cm作一。