简述预应力混凝土桥梁悬臂浇筑的施工

熊祖发

【摘要】本文介绍了悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥的主要特点，探讨了预应力混凝土桥梁悬臂浇筑施工技术质量控制。

【关键词】预应力混凝土；桥梁；悬臂浇筑；施工技术

近几年以来，被大量修建的大跨度预应力混凝土以及T型刚构、连续钢构桥、连续梁大多都采取对称悬臂浇筑的方法来进行施工。这种方法能够在不影响桥下行车或者通航的情况下进行施工，此外还充分利用了预应力混凝土能够承受高强度的负弯矩能力的优点，促进提升工程桥梁的跨越能力。

1悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥的主要特点

1.1预应力混凝土连续梁桥的结构受力状态有利于悬臂施工，即悬臂施工时的受力与成桥后的结构受力较为接近。施工时的预应力筋张拉既是施工时的临时需要，又是成桥后的结构受力筋。

1.2作為无支架施工，有利于通航河流建桥、有利于深山峡谷之间建桥、有利于城市立交建桥，不妨碍桥下净空，不影响桥下交通。

1.3有利于节省施工费用，降低工程造价。因为挂蓝结构简单，成本低廉，逐段浇筑混凝土无需大型吊装设备。

1.4有利于变高度箱梁施工。由于采用分段施工，便于梁体设计成变高度梁，可使预应力混凝土连续梁桥的结构布置呈千姿百态，能设计出各种轻巧、飘逸、美观的桥梁。

2.预应力混凝土桥梁悬臂浇筑施工技术

2.1挂篮拼装及预压

挂篮安装标高要严格按设计标高进行安装，从0#段梁端向中间安装轨道，利用连接器接长精轧螺纹钢筋，将轨道锚固，量测轨道中心距无误后，用螺母把轨道锁定，用螺栓在轨道接缝处将轨道连接成整体；挂篮主构架分片吊装，先吊装远离塔吊位置的一片，放至前后支座上，旋紧连结螺栓，采用脚手架临时支撑，按同样方法吊装另一片主构架；将主构架后端通过精轧螺纹钢和扁担梁锚固在轨道上，调整位置，安装连接系；吊装前上横梁前，先在主构梁前端放置作业平台，在前上横梁上的上、下垫梁及两根钢吊带一起组装好后，整体起吊安装，待底模架拼装完成后安装千斤顶；在0#梁段底板预留孔内，安装后吊带、千斤顶和上垫梁，后吊带从底板穿出与底模架连接；拆除0#梁段底部部分支架，将底模架后端插入0#段箱梁底部，前端与前吊带连接；挂篮外侧模首先用于0#梁段施工，在上述拼装程序之前，将外模走行梁先放至外模竖框架上，0#段顶板上预留孔，先将后吊架安放好，后端插入后吊架上；内模架首先使用在0#节段，待1#节段需要使用内模架时，吊装内模架走行梁穿入0#节段，临时固定在横隔板预埋件上，同时利用横隔板梁体变化处预留孔安装好后吊杆，待内模脱模后，利用倒链前移至1#节段；挂篮弹性及非弹性变形值，加上设计立模标高值，为1#段的立模标高，底模的标高通过前上横梁上的千斤顶调整。

挂篮组拼完成后，为有效消除挂篮安装后的塑性变形，实测挂篮本身在加载状态下的弹性变形，需对组拼后的挂篮进行加载预压。可采用钢筋、钢绞线、砂袋仿照挂篮受力模式布载，进行四级加载，并及时测量每级加载后的支架弹、塑性变形值，预压测点布置在后支座、前支座、上横梁、下横梁、后横梁等处。

2.2挠度控制

挠度控制是悬臂浇筑桥梁混凝土施工控制的关键，影响挠度的因素有挂篮变形、预应力损失、混凝土弹性模量、测量误差、混凝土徐变等等，其中挂篮变形至关重要。工程实践证明，与挂篮变形相比，其它影响因素对挠度控制的影响远不及挂篮变形更具有实际意义。鉴于此，悬臂浇筑施工过程中一定要注意拧紧挂篮系统的螺栓，拉紧吊带，这样施工支模时计入的预抛高过程中的挂篮变形才能更准确，从而确保合拢段对位准确并保证工程质量。

2.3预应力张拉与压浆

张拉前应对千斤顶油表进行标定，通过万能机或传感器，标定出相应的千斤顶油表读数。由于万能机和油泵之间不可能完全同步，瞬时读数也常出现误差，可用最小二乘法建立相关方程，并应注意标定状态与工作状态一致，张拉以应力控制为主，并按规范要求测量张拉伸长值，辅以伸长值校核。安装张拉设备时应保证锚垫板，锚具和千斤顶三心重合，张拉时要控制进油和回油速度，缓慢平衡，在张拉过程中，应认真测量预应力筋伸长，并做好记录。第一梁段张拉完毕即进行孔道压浆，压浆时应按设计要求的配合比配制灰浆，以保证能顺利入孔道。

2.4挂篮前移

压浆后待水泥浆强度达到20Mpa后即可移动挂篮。安装轨道；将底模平台后横梁用两台5t手拉葫芦悬于外模走行梁上；拆除底模平台后吊带；同时安装前吊带、外模走行梁前吊绳和悬吊滚轮，使底模平台和外侧模在自重作用下脱模；拆除挂篮后锚；轨道前端安装手拉葫芦，牵引主构架前移，并带动底模平台和外侧模一同前移。

注意事项：1）T构两端的挂篮应同时移动；2）拆除后锚前要认真检查反扣轮各部联结是否可靠，发现问题及时解决；3）挂篮移动前要调整底模平台和外侧模水平，仔细检查挂篮各部分联结情况，检查挂篮上的安全网，钢筋头或其字绳索有无与箱梁钩挂的情况，发现问题及时处理；4）挂篮移动要统一指挥，两台手拉葫芦尽量同步，并防止脉冲式行走；（5）挂篮移动过程要用两台手拉葫芦拉住挂篮的节点，防止溜车事故发生。

2.5边跨的施工

边跨不对称的现浇梁段采用在已浇悬臂段和过渡墩上架设吊篮进行施工。其现浇梁段利用挂篮施工，施工方法同主跨。边跨施工等混凝土强度达到设计要求后，分批张拉预应力筋，然后压浆封锚。

2.6合拢程序

测量合拢口中线及标高，必要时采取措施校正以满足施工规范要求做跨中合拢准备，立模安装合拢段劲性骨架在箱梁顶，底板顶面设体外组合钢杆支撑在两悬臂端面之间设置千斤顶，对两侧T构主动施顶，增大悬臂端面间距（是否施顶及顶力大小应根据砼长期收缩徐变和合拢时环境温度确定），顶梁的同时应监测墩的位移，在达到一定的变形量后停止顶梁，然后锁定合拢口，拆除千斤顶，顶力转至撑杆。张拉N18，N22，每束张拉力为设计值的40%。在一天温度最低时段灌注13号合拢段砼。为缩短砼及张拉钢束的时间间隔，采用早强砼。在灌注合拢段砼的过程中，在两边跨挂篮旁边逐渐加压重块（加至6t）以平衡中跨的灌注，待砼强度及弹模达到90%设计值并不小于5天龄期后张拉N18，N22至设计值，拆除合拢段劲性骨架张拉合拢段竖向预应力钢筋。

合拢段施工是连续刚构施工的关键。为确保合拢段的施工质量拟采取以下措施：1）选择在一天中温度最低的时间段内灌注混凝土。2）灌注混凝土前在合拢段相邻梁上设置刚性支撑并先期部分张拉N18，N22束钢绞线将合拢段锁定，防止由于温度变化引起的梁体伸缩而压坏或拉裂新浇混凝土。支撑的设置和预应力张拉吨位根据当时的温度经计算确定。3）为防止出现由于新浇混凝土自身收缩而引起的裂纹，在混凝土中加入微膨胀剂。

2.7连续梁体系转换

按照设计要求，先中跨合拢，然后两边跨合拢。在施工至最后一个节段9#块完成后，安装中跨合拢段吊架，施加顶力，安装劲性骨架，利用钢束锁定。边浇注中跨合拢砼，边在两边跨挂篮位置逐渐压重。中跨合拢完成后，在两边跨现浇直线段节块。浇注顺序从两边墩位置向跨中对称进行，最后对称浇注10、10a节段。从而完成三跨连续梁的内力调整和体系转换。体系转换完成后即可进行桥面施工。

3.结束语

随着悬臂施工方法的应用，连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。无论是城市桥梁、高速公路桥、高架道路、山谷高架栈桥，还是跨越宽阔河流的大桥，预应力混凝土梁较多的发挥了它的优势，它是广泛使用的一种桥型。