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1、连续梁悬臂浇筑施工技术1.技术背景随着我国经济建设的迅速发展，大力发展交通运输事业，建立四通八达的现代化交通运输网，具 有非常重要的现实意义。在交通网中，桥梁占据着非常重要的地位，同时一个国家或地区桥梁的建设 水平也反应了该国家或地区的综合经济实力和科学技术水平。预应力混凝土连续梁桥以其刚度大、整体性好、变形小、抗震能力强、行车平顺等优点，使得该 类桥型在我国公路、铁路、城镇道路桥梁工程中得到广泛应用。2.技术简介预应力连续梁的桥墩和梁体是铰接的，不能抵抗弯矩，施工中需要设置墩、梁临时固结，待梁体 跨中合拢后解除临时固结，实现体系转换。连续梁悬臂浇筑采取施工挂篮为基础，按照阶段进行悬臂 浇筑，
2、最终合拢完成。挂篮是以工字钢或者槽钢为主桁架作为承重结构，以底篮、模板系统、吊杆、吊带及锚杆、上下 横梁组成。利用已经浇筑完成的粱段为支撑点，通过主桁架结构、底篮及模板系统组成一个工作平台， 在工作平台上进行绑扎钢筋、支模板、浇筑混凝土、张拉预应力等工序，一个阶段完成以后，挂篮按 照自己安装的行走轨道工作平台整体依次向前推移，如此反复直至合拢。连续梁施工流程示意图如下 图 1 所示：图 2.1 连续梁施工示意图3.适用范围适用于公路、铁路、城镇道路桥梁施工。4.施工工艺流程及操作要点施工工艺流程图墩身竣工、中线测试安装永久、临时支座墩旁落地支架搭设支架预压现浇0#段挂篮安装、调试墩梁临时固结挂
3、篮制造、试验对挂篮预压1#悬灌段施工，钢筋安装，混凝土养护， 张拉测量观测点标高挂篮前移就位测量观测点标高加设劲性支撑梁段悬灌循环施工边跨直线段施工张拉临时预应力束按设计顺序完成边跨合拢段施工测量标高、设配重测量放样解除临时支座和临时固结，进行中跨合拢段施工，完成体系转换钢筋安装桥面系施工混凝土运输检验4.2 墩、梁临时固结墩、梁临时固结目的是承受中支点处最大不平衡弯矩和相应竖向反力。临时墩设在横向支撑箱梁 腹板范围内，用以抵消中墩两侧梁体结构的不均匀性、施工不平衡荷载和风荷载的影响，以及考虑一 侧挂篮坠落情况时用以抵抗梁体倾覆。通常采用以下两种形式：4.2.1 墩顶临时固结墩顶临时固结是指：
4、将墩、梁临时固结设置于墩顶的永久支座两侧对称布置，并将墩身和 0#块 临时固结在一起，从而起到抵抗不平衡力矩的目的。采用此方法施工时，提前在墩身施工时预埋精轧螺纹钢筋，待墩身完成后再浇筑墩顶临时支墩， 最后在浇筑 0#块时将墩顶临时支墩和梁体固结一起。图 4.2.1.1、墩顶临时固结现场照片4.2.2 钢管桩临时支墩钢管桩临时支墩是指：通过螺旋钢管（管内灌注混凝土）将承台和 0#块或者 1#块（根据具体情 况设置）临时固结在一起，来抵抗施工中产生的不平衡力矩。采用此施工方法时，在承台施工时提前预埋钢板，将螺旋管电焊在承台上，然后内部浇筑混凝土， 在浇筑 0#或者 1#块时将螺旋管和梁体固结在一
5、起。图 4.2.2.1、钢管桩墩梁固结现场立面图图 4.2.2.2、钢管桩墩梁固结现场正面图4.3 0#块施工4.3.1 施工流程图4.3.2 0#块施工工序安装永久支座设置临时支墩或锚固设施支架搭设及预压模板安装 绑 扎钢筋预应力管道安装混凝土浇筑养生。在支架进行预压时，分三级进行加载，即设计荷载的 60%、100%、120%。边加载边测量，随时观测 支架沉降值，达到规范要求后，停止预压进行卸载。图 4.3.2.1、0#块正面、立面支架示意图4.4 梁体标准段施工4.4.1 施工流程按照设计要求，各 T 构从 1#块开始进行悬臂现浇施工。采用轻型挂篮施工，施工工艺如下：4.4.2 挂篮施工1
6、、挂篮常见形式及其结构常见挂篮有两种，一种是三角挂篮，一种是菱形挂篮，三角挂篮设计受力明确，结构简单，易操 作，本工程中采用了三角挂篮。挂篮设计为无平衡重自行式三角挂篮。三角挂篮由主构架、底模架、前上横梁、行走及锚固系统 等组成。主构架是挂篮的主要承重部分，由两片桁架及联接系和门架组成，均采用栓接。底模架是由 前后横梁，底模纵梁和底模构成一个平台，前横梁设 4 个吊点，后横梁设 2 个吊点。前上横梁联接于 主构架前端的节点处，约一半的梁段和底模的重量通过吊带传递给它。走行及锚固系统由轨道、钢枕、前后支座(后支座为反扣轮)、手动葫芦等组成。这种挂篮走行方便，前后作业面开阔，不影响后续施 工作业。
7、图 4.4.2.1、挂篮示意图2 、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，用吊车将 杆件吊至 0#块顶面，然后按下列程序对称拼装挂篮：铺设钢（木）枕安装轨道安装前后支座吊 装三角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。挂篮拼装好后，进行预压，挂篮预压目的：A、检测挂篮的安全可靠性；B、检测挂 篮的弹性变形，为悬臂梁浇筑施工时的线形变化提供数据；C、消除挂篮的非弹性变形。挂篮在安装完成后，在安装好的模板内吊装砂袋进行预压，加载分三级为设计重量的 60%、100%、 120%。在砂袋不能满足预压要求
8、时，也可以采用预压钢块等大密度物体，或者采用钢绞线预压，即在 承台上预埋钢绞线通过钢绞线张拉控制荷载重量达到预压挂篮的目的。挂篮预压主要对挂篮的主承力桁架进行预压。三角主桁架是悬浇施工的主要承重构件,在首次悬 浇前需对其进行预压以消除非弹性变形并测出桁架在悬浇施工时的弹性变形为立模高度提供依据，确 保成功线控。3 、挂篮行走在挂篮预压完成后，开始绑扎钢筋，安装内膜，安装预应力管道，浇筑混凝土，养生，最后张拉预应力筋，封锚，本粱段施工完成。 在一个粱段完成，新的粱段开始之前需对挂篮进行前移，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
9、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，重复上一段工 序，最终完成标准段施工。4.5 边跨不平衡段（边跨直线现浇段）施工边跨不平衡段施工采用碗扣式支架形式，和 0#块施工类似，此处不再赘述。4.6 合拢段施工合拢遵循“低温灌注，既拉又撑还抗剪”的原则。合拢前在适当的温度条件下使两悬臂端（或悬 臂端与边跨现浇段）临时连接，保持相对固定，以防止合拢段混凝土在早期因为梁
10、体混凝土的热胀冷 缩而开裂。同时选择在一天之中气温较低、温度变化幅度小的时间内进行混凝土灌注，保证合拢段新 灌注的混凝土处于气温上升的环境中、在受压的状态下达到终凝，从而避免混凝土受拉开裂。4.6.1 边跨合拢段施工工序A.在主墩 T 构悬灌施工完成前 15 天，完成边跨现浇段的施工。 B.边跨合拢段施工时，保留合拢用的挂篮外侧模后拆除挂篮的其余部分。安装但不固定合拢段底模板和外侧模板，将其对称支撑在悬臂端和边跨现浇段上。然后将现浇段和 T 构梁面上的杂物清理干 净，将梁上施工必须的施工机具放置在指定位置（0 号段上）。接着将 T 构及现浇段上所有观测点的高 程精确测量一遍。C.比较边跨合拢段
11、两侧两个梁段的顶面高程，如果其高差15mm，则继续进行下步施工；如果 15mm，则运行线形控制软件，计算使15mm 的配重方法和要求。然后把配重材料放在梁上指定 位置，调整，使其达到要求。D.在 T 构的两端分别加载平衡重（每端重量为合拢段重量的一半）。E.为防止 T 构因热胀冷缩而对合拢段混凝土产生不利影响，在合拢段内模和钢筋安装前，选择 在气温比较适宜（20左右）或按设计要求的时间，按设计的位置和数量焊劲型骨架支撑，并张拉部 分顶板和底板合拢束（张拉力按设计要求），从而将边跨现浇段与 T 构临时锁定、连成一体，具体张 拉值是根据抵抗梁体下滑与墩顶支座产生的摩擦力计算而来。F.固定合拢段底模
12、板和外侧模板。 G.绑扎底腹板钢筋、安装底腹板波纹管，立合拢段内模，绑扎顶板钢筋和波纹管等，做好灌注混凝土前的准备工作。 H.将边跨合拢段的混凝土灌注时间选在一天中气温较低、温差变化比较小的午夜前后。 混凝土灌注过程中，安排专人不断地吊走放置在 T 构合拢侧的配重。混凝土灌注结束时，应吊走该侧的全部配重。卸除平衡重与灌注混凝土同步等量地进行。混凝土浇筑完成以后，保证混凝土表面湿润，防止由于混凝土前期水化热过大造成表面出现收缩 裂纹。4.6.2 体系转换由于设计不同，体系转换进行的时间点也不尽相同。在边跨合拢段施工完成以后，适时拆除中墩 处临时支墩，临时固定纵向活动支座，正式支座开始受力，然后张
13、拉预应力钢筋并进行锚固，使其成 为单悬臂连续结构。4.6.3 中跨合拢段中跨合拢和边跨合拢顺序一致，不同点在于中跨合拢在焊接劲型骨架时中跨箱室内有横隔板，下 部的支撑骨架在焊接时被阻隔开，一般常见处理方式有两种：一、内刚性支撑，即在腹板和底板交接处设置两块竖向钢板，在适时对合拢段临时锁定时焊接钢 板和劲型支撑，在浇筑混凝土时在劲型支撑处预留 1010cm 缺口，方便在浇筑混凝土完成后张拉预 应力前切除劲型骨架。二、将劲型骨架焊接于底板倒角处，横隔板处预留孔洞，钢筋适当移动，在混凝土浇筑完成后， 将骨架进行切除。5. 材料与设备5.1 原材料连续梁采用的混凝土为高性能混凝土，标号一般在 C50
14、以上，要求对原材料严格控制，所用中砂 和碎石必须经过水洗，碎石、砂、水泥、粉煤灰及外加剂等各种原材料进场前都要严格按照施工规范 进行每一项试验检测，不符合要求的一律不得进场。根据工程施工进度计划，按资源供应能力和需求，做到超前计划，按时供应，强调保障，避免供 不应求。特别是在节日期间应提前采购，储备足够的材料，避免出现供不应求及材料停供的情况。5.2 设备加强机械设备的维修保养，做好定期检查，并记录。使用前对设备进行全面的检查，并做空载运 行试验，严禁设备带病作业。做好各种材料的质量记录和资料的整理与保存工作，做到各种证明、合 格证、验收、试验单据齐全，确保其可追溯和完整性。开工前需对挂篮设备
15、进行重新检查，对受力构 件、精轧螺纹钢筋做探伤检测，保证挂篮的安全可靠性。主要设备为：混凝土搅拌站、插入式捣固棒、 混凝土泵车、砼搅拌运输车、吊车、挂篮及模板、0段模板、空压机、混凝土浆搅拌机、压浆机、卷 扬机、切筋机、弯曲机、钢筋调直机、对焊机、电焊机、高压水泵、震动压路机、装载机、穿心式千 斤顶、穿心式千斤顶、柴油发电机。6.效益分析连续梁悬臂浇筑工艺采用了现阶段先进施工工艺，有效的利用和整合资源，加快施工进度，避免 与跨越既有线等产生不必要的地方问题，合理有序的施工过程，减少了辅助设施的投入，做到高标准、 高质量的快速施工，并在理论计算与施工全过程的监控下，施工安全得以保证。施工中对施工人员的 专业知识水平提出更高要求，提升施工的知识储备与实践控制能力，为后续类似施工积累丰富的经验。
