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1、浅述悬臂现浇箱梁挂蓝法施工工艺1. 概述1.1 工艺简介悬臂施工法是以桥墩为中心向两侧对称的、逐节段悬臂接长媒介一段穿束并张拉直至合拢的施工方法，是大跨径桥梁施工中最常用的方法之一。它首先由德国工程师采用该法建造了预应力混凝土连续梁桥，之后被广泛用在预应力混凝土T型刚构桥，连续T型刚构桥，斜拉桥等各种桥型中。它的优点是施工对桥下交通不干扰，在高桥位时可以避免繁重的脚手搭设，在深山峡谷及交通繁忙的河道往往采用此法。随着桥梁事业的发展，尤其近几年来采用悬臂施工法在国内外大跨径预应力混凝土桥梁中得到了广泛应用。据资料统计，国内外1952年以来100m以上大跨径混凝土桥梁中，悬臂浇筑法施工者占80%左
2、右，采用悬臂拼装法施工者占7%左右。我国最早用于60年代，主跨124m的预应力钢筋混凝土T型刚构柳州大桥，1980年建造了主跨174m的重庆长江大桥，主跨125m湖北宜昌乐天溪大桥等。以及在预应力T型刚构基础上又发展了跨度更大的连续T型刚构桥，例如主跨180m的广州洛溪大桥，主跨270米的虎门大桥辅航道桥是我国跨径最大的预应力混凝土梁桥，跨度排名世界第三。图1-1 柳州大桥图1-2 三门峡黄河公路大桥图1-3 虎门大桥辅航道桥1.2 悬臂施工的主要特点：1、在跨间不需要搭设支架。在施工过程中，施工机具和施工人员的重力，全由墩台和已建成的梁段承受，随着施工的进展，悬臂逐渐延伸，机具设备也逐步移置
3、于梁的伸臂端，始终不需要支架自下对梁作支撑。2、施工期间可不影响桥下通航或行车。所以悬臂施工法可应用于通航河道和跨线立交大跨径桥梁。3、能减少施工设备，简化施工工序。应用悬臂施工法易于做到施工时的内力状态和建成后较为一致。4、对每个墩有两个工作面平行作业。对几个墩可同时施工，有利于加快施工速度，缩短工期。5、悬臂施工法充分利用预应力混凝土悬臂结构承受负弯矩能力强的特点，将跨中正弯矩转移为支点负弯矩，使桥梁的跨越能力提高。6、悬臂施工用的悬臂吊机或挂篮设备可重复使用，施工费用较省，可降低工程造价。悬臂施工法主要可分为悬臂拼装和悬臂现浇两种，本文就悬臂现浇法在连续T型刚构中的应用加以阐述。2.挂篮
4、的一般构造及适应性2.1 挂篮的定义 挂篮是一种钢制的活动悬空构造物，它是悬臂施工法的主要设备。顾名思义，“挂”是指可以移动的具有起重能力的设备统称；“篮”是指像吊篮一样可容纳梁体及其设备和人员操作的空间。2.2 挂蓝的组成及类型挂蓝一般由承重系统，行走系统，锚固系统，悬吊系统以及篮子等组成。挂篮按各结构不同可分为图2-1所示各种类型。桁架式型钢梁式承重结构 斜拉式撑架式 滑行式行走方式 滚动式滑行滚动结合式挂篮组成及类型 全压重式锚固方式 半压重半锚式全锚式直吊杆悬吊系统斜吊杆篮 子图2-1 挂篮组成及类型框图2.2.1 桁架式挂篮由万能杆件、军用导梁常备架桥设备组成承重桁架，其下部配有行走
5、部分，并通过该部分将荷载传至已浇好箱梁上，主桁梁后部分配有配重或锚固连接件，前部分伸出已浇箱梁，有悬吊部分和篮子相接。如苏州狮山桥、浙江富阳桥主跨70m、80m的连续梁桥，均采用此种挂篮现浇，见图2-2（a） 示意图（b） 施工实图图2-2 桁架式挂篮2.2.2 型钢梁式挂篮（此种方法现在很少使用，故此处不再介绍）2.2.3 撑架式挂篮这是桁架式的另一种形式，由型钢组成桁架，作为承重梁，常做为宽大桥面的一种挂篮形式，此种挂篮的优点在于前上横梁比较高，有较大的施工空间，但对其稳定性要求较高，见图2-3图2-3 撑架式挂篮施工实图2.2.4 斜拉式挂篮（三角形挂篮）此种挂篮有两种结构：一种是与结构
6、大索无关的自斜拉式结构，由于设置了拉索，用钢量减少，例如用三角组合梁构成承重梁，并于悬吊系统、行走系统组成挂篮主体结构。用四氟板垫层做滑板，供施工时挂篮前移，见图2-4b。另一种形式是利用永久索，将安装的永久索与挂篮之间，用以工具式拉杆相连接，并在已浇箱梁下，设置中拉杆和后拉杆，用以抵抗垂直力和水平力，见图2-4c。这样就形成了用钢量少，具有很大承载力的挂篮。示意图（a）施工图（b）施工图（c）图2-4 斜拉式挂篮2.3 挂篮结构挂篮主要由吊篮、悬吊、承重、行走、锚固或平衡重等几部分组成。2.3.1 吊篮部分吊篮即为模板系，是主要受力结构之一，要承受整个施工梁段重量，常为板梁或桁架结构，要满足
7、强度和刚度要求。为满足梁段变截面要求常要在模板系后端作成铰结构。2.3.2 悬吊系统悬吊系统由前悬吊部分和后吊杆组成。前悬吊部分包括模板系平台、垂直钢带、承重横梁，千斤顶等部分。垂直钢带是重要承重构件，应根据要求留其眼睛板，以备穿销子用，或用链条悬吊在横梁上。主要是将吊篮内梁段及其他荷载由钢带传至桁架承重梁主结构，再经导梁传至已浇梁段。为调节挂篮前端高度，常在导梁中间安置千斤顶，认为控制挂篮是否水平。后吊杆是传送荷载的受力杆件。应在已浇梁段上设置受力横梁及千斤顶，可以任意调节高度。2.3.3 承重系统承重结构是挂篮的重要受力结构，它一般由万能杆件、军用导梁、或型钢组成桁架结构。它前端要承受悬吊
8、系统传送荷载，后要承受锚固系统或压重传送荷载。每次运转后要检查各构件受力状态及变形，一定要保持其正常运转。2.3.4 行走系统主要由滚轮和四氟滑板组成。它支承挂篮的承重结构，将力传至已浇梁段上，或在牵引力作用下将挂篮沿桥纵轴方向前进。2.3.5 锚固系或平衡重位于挂篮后端的锚固常用拉杆螺栓，将锚固钢丝绳或链条拧紧，或在承重结构后端加平衡重，用以平衡挂篮在施工中所承受的倾覆力矩，确保施工安全可靠。2.3.6 张拉平台一般直接做于挂篮前端底板纵梁上。 图2-5 悬吊系统及工作平台 图2-6 行走系统及锚固装置3.挂篮悬臂现浇法一般施工工艺挂篮悬臂现浇是利用挂篮设备将桥垮结构在纵向（桥轴线方向）从桥
9、墩向两侧悬臂伸出对称浇筑混凝土。即从墩顶向跨中逐段浇筑混凝土，待每段梁段养护达到设计强度后，通过张拉预应力来将各梁段连接成整体，在移动挂篮浇筑下一段梁段至全桥合拢。挂篮悬臂现浇施工，可根据现浇梁段尺寸确定分次浇筑，一般情况下分为一次浇筑和两次浇筑，特殊情况下采用三次浇筑。采用一次浇筑时对施工组织要求较高，混凝土运送及时，应满足两个对称阶段同时浇筑，且应防止在浇筑腹板时底板产生翻浆现象。分两次浇筑时应防止第一次浇筑部分（一般为底板和腹板）在第二次浇筑时，由于挂篮变形而引起新老混凝土连接部位开裂。要达到一次浇完目的，须采取一定技术措施，例如延长混凝土初凝时间，模板规格化，以及处理好混凝土熟料一次下
10、料问题。如果分两次浇筑，要考虑相应技术措施，防止第一次以浇筑混凝土的开裂问题，例如可在第一次浇筑混凝土加入缓凝早强剂，达到一定强度穿索张拉，或采用斜拉方式将模板抬高一个高度。挂篮悬臂现浇施工工艺见图3-13.1浇筑墩顶0#块时，对于挂篮悬臂现浇，T型刚构桥墩顶全部采用固结，连续T型刚构主墩采用全固结连接，边跨墩顶采用临时固结措施。以消除由于施工荷载不对称引起墩顶的不平衡弯矩。3.2在0#块上拼装挂篮时要安顺序拼装，并要消除挂篮施工中变形对桥跨结构带来的影响，并制定挂篮悬臂施工操作规程，并严格按操作规程执行。3.3模板，建议采用装配式定型钢模板，对个别转角、棱角部位配置木模，吊篮内后端要设置铰结
11、构，以适应边截面要求，并保留部分模板使之连接平顺和防止漏浆。内模侧模对应配套定型钢模，可利用千斤顶装拆，内模刻整体拆下退出维修，翼板底模一般与侧模刚接一体，如发现变形应及时维修校正。模板周转使用，应做到勤维修勤保养。3.4预应力管道，一般可分为铁质波纹管和塑料管，一般先绑底面钢筋，确定管道位置正确并固定，再绑扎顶面钢筋。绑扎时要确保预应力管位置和形状不发生变化，可根据浇混凝土需要后绑少量预应力管道或钢筋，但不得遗漏。3.5浇筑混凝土，建议一次浇完。浇底板时应控制一定坍落度，浇完后可采用空吸或撒少量水泥的方式吸取多余水分，使之早凝和有强度，便于腹板浇筑。建议腹板采用小石子混凝土泵送，但要控制浇筑
12、量，做到边浇筑边振捣，保证混凝土密实。特别对预应力索张拉部位，由于有螺旋筋等钢筋较密，应采取必要措施保证质量。图3-1 挂篮悬臂施工工艺流程图3.6拆模养生，浇筑完第二天即可拆除侧模，养生达到设计强度穿索张拉。（浇筑时要制作试块，试块达到强度方可张拉）3.7穿索，一般短索人工穿索，长索要用卷扬机穿索。穿索前要进行清孔，必要时用中性肥皂水冲洗管道，对于索管内可能有的异物应在浇完混凝土后立即清除。3.8张拉，根据锚具采用相应张拉设备，张拉设备千斤顶和油泵要由有资格单位标定验证，张拉要按规范要求实施，按张拉应力和伸长量双控要求控制。3.9压浆封锚，按设计要求制浆、压浆，并作封锚处理。3.10边跨合拢
13、段浇筑，在悬臂浇筑的同时，在过渡墩顶或桥台上搭设排架浇筑边跨现浇段。同时不断测试悬臂段和边跨现浇段距离、高差，记录日温变化的影响，利用日最低温度浇筑合拢段（最好用膨胀混凝，掺合少量铝粉）3.11体系转换，对于连续梁桥，消除临时固结措施，成为简支或单双悬臂。体系转换要缓慢、均匀、对称进行，使之逐步落在结构支座上，消除临时固结要安全，特别是采用预应力张拉措施的，要通过张拉消除预应力后，在逐步完成体系转换工作。3.12跨中合拢段，对于连续梁桥、连续T型刚构均有跨中合拢段施工一项，对于预应力混凝土强制式合拢。4. 以旬河特大桥为例具体阐述挂篮悬臂现浇法施工工艺旬河特大桥分为主桥和引桥两部分，其中主桥上
14、部结构为55+4100+55米预应力混凝土连续T型刚构梁桥,由上行,下行的两个单箱单室箱形断面组成，箱梁0#块中心高度5.80m，跨中梁高2.50m，其间梁高按二次抛物线变化。箱梁顶板宽12.00m，底板宽6.50m，顶板厚30cm，腹板厚50cm 和40cm，底板厚度为3080cm。箱梁纵向、横向预应力筋采用高强度低松弛钢铰线，锚具采用OVM系列锚具，竖向预应力筋采用32精轧螺纹粗钢筋。桥面横坡采用不同腹板高度予以调整。主桥除墩顶0#块与边跨现浇段外其余各节段均采用挂篮悬臂浇筑法施工，分11对梁段，即6x3.5+5x4.5米进行对称悬臂浇筑。桥墩墩顶块件长11.00米，中孔合拢段长2.00米
15、，边孔现浇段长3.89米，边孔合拢段长2.00米。工程于2006年5月份动工，图4-1为旬河特大桥主桥整体布置图 4.1 0号段施工0号节段是在墩顶托架上搭设施工平台，进行分段立模浇筑施工的。图4-1 旬河特大桥总体布置图（尺寸单位：cm）4.1.1 托架搭设在墩身最后一节时按设计标高将预埋件安放好，拆模后，按设计图将托架搭设好，并经检查合格后方可进行下道工序，同时应考虑沉降量。4.1.2 底模铺设在托架上按设计图铺设好底模，同时按设计标高控制底模顶标高。4.1.3 侧模安装0# 块侧模利用挂蓝侧模，用塔吊将侧模吊装就位，就位后，用碗扣脚手将翼缘下口支撑牢固，以防其倾覆。其模板纵横轴线与墩身轴线相吻合，侧模两侧用拉条和内撑加固，以保证其整体刚度和结构尺寸。4.1.4 内模安装采用组合模板和内模支架支撑，并用拉条与外模相连，保证结
