斜拉桥悬臂施工技术研究

潘莉

摘要：斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的主要桥型之一。悬臂施工是斜拉桥最常用的施工方法。本文以斜拉桥悬臂施工实践为背景，介绍了预应力混凝土斜拉桥主梁悬拼、湿接缝施工、匹配面涂胶等施工技术与管理措施。结果表明斜拉桥悬臂施工具有安全性可靠，技术可行，为类似工程提供借鉴和参考。

关键词：斜拉桥；主梁；悬臂拼装；施工技术；管理

1 引言

斜拉桥梁体尺寸较小，橋梁的跨越能力较大，受桥下净空和桥面标高的限制少，同时便于悬臂施工。但是，斜拉桥属于多次超静定结构，设计计算复杂，施工中高空作业较多，且施工控制等技术要求严格。为了克服斜拉桥的缺点，采取了加固的措施，对某些重点加强把控，得到了良好的效果和施工经验，主梁0#块施工完成后进入吊装悬拼阶段，预制梁块属于重型构件，应结合现场的环境条件采用稳妥的运输方式进行。主梁吊装悬拼的机械设备应是整机重量轻、加于主梁上的力矩小，一般选用架梁吊机，也可以选用合适的其它形式的吊架。

2 架梁吊机结构

架梁吊机根据最大施工荷载进行设计，并进行结构的强度、刚度、稳定性验算。架梁吊机的质量、锚固点作用点位置、锚固方式应满足主体结构设计单位要求。采用合适的提升方式，减小吊梁过程中架梁吊机对主梁的冲击系数。

架梁吊机移位可设滑道，采用液压油缸移位，也可采用倒链滑车、卷扬机牵引移位。架梁吊机移位时应两侧同步，移位偏差应按设计要求进行控制。走行时应在滑道上标明尺度，同时应设限位装置。架梁吊机就位后起吊悬拼主梁前，应检查其位置及各种性能、状态（特别是锚固状态），确定符合要求后办理签证，投入使用。

本项目架梁吊机主要结构由构架、可移式定滑轮组及其平移机构、液压站、吊具、液压卷扬机、滑道及整体前移机构、锚固结构、司机室、电气系统、整机水平调节千斤顶、环链手拉葫芦组成。

3 吊装前准备工作

悬拼吊装前，对预制梁块匹配面检查、清理。混凝土龄期达到设计要求后清除表面污物，疏通预应力管道。起吊预埋件、孔道应做重点检查。同时进行预制块件成品检查，运输设备和架梁吊机检查、试车，做好胶拼人员的技术培训工作。制定合理地水上运输方案，并获得河道管理部门的许可。取得塔柱的初始状态系数，以便同梁块架设的不同阶段进行比照。

4 主梁吊装试拼

架梁吊机起吊预制梁块应垂直起吊，不得斜吊。在起吊预制梁块20cm左右时应停止提升，检查起重设备的工作状态；确认其状态正常后，继续提升；同时撤走运输车（船）。起吊设备与待吊梁块上结构的连接应快速、安全有效。梁块起吊至桥面位置后，通过吊机顶部平移机构与已拼梁块对接试拼，检验梁块之间的匹配情况和孔道对中情况，同时穿入预应力筋与已拼梁块试接。

5 主梁悬拼

起吊梁块试拼合格后，通过吊架上的纵推油缸使起吊梁块与已拼梁块之间产生400～500mm的顺桥向距离（满足梁块间涂胶以及涂胶后对位拼接的空间要求）。涂胶完成后，将起吊梁块退回到预拼的位置，精确对位后张拉主梁纵向预应力，使胶拼材料在压力状态下固化（固化压力应不小于0.2Mpa或根据设计要求执行，挤压应在3小时以内完成）。

主梁悬拼过程中，可以通过吊架两侧提升设备的同步升降调整梁块的高程位置，通过两侧提升设备的不同步升降调整梁块的横桥向高差，通过吊挂在吊架和梁块之间的倒链调整梁块顺桥向的扭角，通过在起吊梁和已拼梁块之间设置千斤顶调整起吊梁块的顺桥向位置，从而实现梁块位置的全方位调整。

6 湿接缝施工

悬拼梁块一定距离后需用现场浇筑的湿接缝对梁块进行拼接。采用湿接缝的主要目的为调整梁体线型。因此，湿接缝后的第一个梁块定位显得十分重要，其高度、纵轴线、仰角、水平扭角应符合相关规范要求。

梁块定位首先在已拼梁块上测量桥中线及第一道横隔墙中线位置，然后调整吊装梁块的三维坐标，满足中线和里程要求后通过接头短筋焊接与设置剪刀支撑临时固定。定位精度首先应满足设计要求，设计无要求时参照规范要求，满足定位精度要求后，按设计要求焊接湿接缝临时锁定结构。

梁块临时锁定后，脚手平台移至湿接缝处，立底模，安装底板预应力孔道，底板钢筋焊接、绑扎，立内箱模，安装顶板预应力孔道，钢筋焊接、绑扎，浇筑混凝土。湿接缝采用补偿收缩混凝土，混凝土达到设计强度后张拉预应力，预应力张拉完成后解除临时锁定机构。

混凝土浇筑过程中要跟踪观测已拼梁块的沉降及扭转情况，如不能满足要求要及时调整。混凝土需对称浇筑，防止横向扭转。

7 匹配面涂胶

需胶拼的梁块在试拼时按湿接缝梁块的测量定位方法进行准确定位，满足精度要求后方可移开梁块。胶拼材料强度必须大于混凝土设计强度，同时满足不同的温度要求。胶拼材料的配方应通过实验确定，不同的固化温度应选用不同的配方，以满足现场操作要求。

胶拼前，应将胶拼材料按要求进行组分配置，并根据组分比例要求和搅拌要求进行混合搅拌，经充分搅拌均匀后即可涂刷。胶拼面的两面均需涂刷胶拼材料，采用先上后下的涂刷办法。为加快进度可分两个或多个工作面同时进行配胶涂刷，涂刷工作宜在30分钟内完成，涂胶厚度以1mm为宜，最厚不得大于1.5mm。

环氧树脂涂刷完毕后移动吊架平移机构使匹配面对接。张拉预应力筋使匹配面形成不小于0.2MPa的压力，胶结料在均匀压力作用下固化。尽早人工刮除挤出的多余胶，用通孔器疏通匹配面孔道，以免胶料堵塞孔道。胶拼完成后接缝部位要及时覆盖，防止雨水冲刷或阳光直射。涂布胶料的同时制取至少2组试件，与胶接料同条件养护，以此确定下一工序的施工时间及胶料的强度标号。胶拼面因缝隙较大挤压不密实的部位，可在全部应力张拉后用粘度较小的净浆灌缝。

预应力张拉按设计图纸、现行施工规范中的技术要求进行。张拉完成后对梁块的安装位置进行测量，以便确定下一梁块的安装位置。匹配面尽量不采用加设垫片的方法调整梁体位置；确需加设垫片时，垫片材料的强度应满足设计和规范要求。

8 主梁合龙

主梁合龙为梁部施工的关键工序，施工时结合外部的施工环境综合考虑，选择合适的施工方案。主梁合龙按照设计要求选择合适的时间拆除架梁设备。合龙前两悬臂端高差需严格控制，合龙的重点应该是临时锁定，高差过大时可根据设计监控要求进行调整。合龙段采用补偿收缩混凝土浇筑，浇筑时严格按照设计合龙温度进行，同时选择适宜的天气，风力不得大于3级。合龙段混凝土达到设计要求强度后张拉主梁预应力，然后解除合龙段临时锁定结构。

9 结语

预制悬拼斜拉桥在施工过程中需采用许多新技术、薪工艺、新材料，主要体现在梁体的预制、下河、浮运、吊装、胶拼工艺的改进，全新体系钢绞线斜拉索的运用和梁体悬拼线形控制。如何更加完善设计细节，提高施工管理水平，确保桥梁线形，增强桥梁耐久性能，成为桥梁建设者们新的课题。预制悬拼斜拉桥施工过程中，不断涌现出新技术、薪工艺和新材料，简化施工的基础上，加快施工进度，减少施工成本，主要体现在梁体的预制、下河、浮运、吊装、胶拼工艺等的改进，本项目中全新体系钢绞线斜拉索的运用和梁体悬拼线形的控制，取得了良好的经济和社会效益，为类似工程提供参考。而如何更加完善设计细节，提高施工管理水平，确保桥梁线形，增强桥梁耐久性能等，成为了桥梁建设者们新的课题。

参考文献：

[1]李国豪.中国桥梁工程[M].北京：高等教育出版社，1998.

[2]杨文渊、徐彝.桥梁施工工程师手册.北京：人民交通出版社，2000. [3]中华人民共和国行业标准，公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）.北京：人民交通出版社，2000.