悬臂现浇连续梁施工技术探析

王丹

摘 要： 本文先简单介绍了连续梁桥悬臂现浇施工法的基本概念和特点，然后以津秦客运专线跨天津塘沽高速特大桥为实际案例，梳理了悬臂现浇施工工艺的具体流程。

关键词： 悬臂；现浇；连续梁；技术探析

引言：桥梁是市政道路系统的重要组成成分，随着新材料的诞生和社会生产水平的提高，桥梁的跨径越来越大。我国预应力混凝土连续梁桥在上个世纪70年代首次应用到城市桥梁中。预应力混凝土梁桥现已成为我国最常见的一种桥梁形式，预应力混凝土连续梁桥的施工工艺中悬臂现浇施工法是一种常见的施工工艺，由于其简单，高效的工艺特点而有着很高的实用性。因此，对悬臂现浇施工工艺开展分析和研究，有利于施工技术的推广与改进，从而提高桥梁建设的水平和桥梁的质量。

一、连续梁桥悬臂现浇施工法

目前我国大部分已建成的大跨径预应力混凝土连续梁桥都采用的悬臂现浇施工工艺。悬臂现浇法又称为挂篮法、吊篮法、无支架平衡伸臂法。是将以完工的墩顶段作为起点，利用挂篮从立模、浇筑混凝土、预应力钢筋张拉、从两侧向跨中合拢，最后成为整体。图1是悬臂现浇施工的基本示意图。

悬臂现浇法施工的特点有：预应力混凝土连续梁桥的结构受力状态适合悬臂施工，T型梁受力模式与成桥后的结构受力相近；悬臂现浇法不需要支架施工，在航道通行、山间施工时不会影响桥下的正常通行；每个阶段的施工基本都在挂篮内开展，减小了彼此施工面之间的影响，有利于提高施工效率；采用分段施工，有利于变高度的箱梁施工的开展；挂篮结构简单，成本不高，有利于降低成本。

二、悬臂现浇施工关键技术分析

下面以津秦客运专线跨天津塘沽高速特大桥为例。该桥为连续梁桥，梁全长221.5米，计算跨径60+100+60米，结构为单箱单室、变截面变高度结构。梁体顶宽12米，底宽6.7米，桥中支点梁高7.85米，跨中和边跨分别为10米和15.75米，直线段梁高4.85米。在端支点、中跨跨中和中支点设置5道横隔板。

1 初步施工

在安装前要先把各个部分和滑面清洗干净，支座的四角高差小于等于1毫米，支座构件对正，中心线对齐。临时支座钢筋一部分嵌入箱体，一部分预埋进墩帽中。该桥0#和1#段采用的是支架法施工，本文只对该桥的悬臂浇筑法做介绍。

2 悬臂浇筑梁段施工

悬臂浇筑施工的挂篮采用三角桁架式挂篮，该挂篮分为吊架、锚固、模板、走行和附属部分。这种挂篮优点是可以让内外模板一次性走行到位。挂篮由两片三角形主桁构成，抗倾覆系数大于2，由导链牵引，前支座设聚四氟乙烯的滑板，后支座设有滑轮，减少摩擦力。在投入使用前要先对挂篮的各项参数进行计算确保安全，荷载计算包括挂篮的自重、混凝土重量、施工器具的重量、施工人员的重量以及振动器振捣时产生的荷载；主桁的计算是利用吊点反力来验算主桁上的杆件结构强度和受力状况；抗倾覆稳定计算是利用主桁计算求出后锚力检验挂篮的抗倾覆系数；另外在计算时都要考虑混凝土建筑时的工作状况。

挂篮还事先要在工厂进行强度和变形测试，通过加载确定挂篮的弹性形变和非弹性形变值。确定挂篮的各个部位连接正常，计算施工时的各项参数。

挂篮的安装在0#和1#段预应力加载完毕后进行。安装的过程主要是：安装滑轨，通过预埋钢筋锚固；吊装主桁架；安装前横梁和模板。

通过1-2个梁段的灌注变形测定结果来确定挂篮的各项参数，主要是根据测试数据确定挂篮的预留沉落值；确定挂篮底模板和主桁架的变形。挂篮悬挂在张拉并锚固在墩身上的T型箱梁段上，从而使得挂篮能够顺着轨道移动。当上一段梁完成张拉后，先松掉挂篮的后锚点、前后吊带，拉动走行导链，让主梁系和模版系就位。完成下一段的立模、绑扎、预应力管道安装、混凝土浇筑以及钢筋张拉等所有工序。等到0#和1#段的施工梁段混凝土达到设计强度后，着手进行挂篮的安装，并开始悬浇梁段的工艺，基本的步骤主要有以下几点：

① 上梁段浇筑12小时后，开始铺设轨道，铺平然后锚固，安装前行导链，拆除堵头木模。

② 上梁段浇筑完成24小时后，拆除模板拉筋，松掉内外模以及底板模。

③ 设置待张拉钢绞线，预装模具。

④ 等循环段的混凝土达到设计强度后，开始纵向钢绞线的张拉，完成后進行真空辅助压浆。

⑤ 在完成浇筑的梁段上，铺陈轨道，松掉挂篮尾部的后锚具，通过轨道前段用导链钢索与挂篮主构架连接，拉动导链牵引挂篮滑行。

⑥ 挂篮滑行到位后，利用竖向预应力钢筋固定挂篮尾部的锚固连接，拉起前横梁的千斤顶和底模板的后吊装置，完成调整后进行下一梁段的作业。

整个悬臂梁段施工的工艺控制主要体现在两方面：前6个月的徐变期以及等到混凝土强度和各参数达到设计强度后方可进行预应力钢绞线的张拉。悬臂现浇施工需要注意的是混凝土浇筑平台要设置在完成浇筑的梁段混凝土和端模上，悬臂浇筑的过程始终是对称展开。梁段进行悬灌时，挂篮与上一梁段混凝土结合的地方要先凿毛。每个梁段的施工都要根据设计的要求预设泄水孔、通风通电的预留空洞以及其他预埋构件。梁段悬臂施工时要注意整体挠度的变化，悬臂浇筑时T型结构的两端要保持荷载的平衡，浇筑时两端的混凝土浇筑量差距最好不超过2方。同时浇筑梁段混凝土时要注意水平方向上的分层浇筑，确保一次性浇注成型，如果浇筑的混凝土自流高度超过了2米，还应当用溜槽和导管运输，保证混凝土浇筑顺利进行。悬灌循环段施工的基本顺序可以用下图3表示。

悬臂浇筑施工完成后要进行边跨现浇段施工，由于该桥边跨现浇段采用的是落地支架法施工，这里不详细介绍。

3 合拢施工

合拢施工按照先边跨，后中跨的顺序进行。中跨合拢前要先拆除一个挂篮，利用挂篮内外模滑行梁和底板模前后的横梁作为吊架，通过预留孔将挂篮的内外模和底模吊在梁段上完成合拢施工。合拢的上一段梁段留有预设孔洞，待纵向预应力钢筋完成张拉后，利用卷扬机把外模切成小块挨个吊下，然后拆除底板模桁架，用卷扬机分别吊下底板模和横梁，最后用吊机将挂篮的主构件拆除。

三、结束语

悬臂现浇连续梁施工技术是一种适用性强，工序简便，施工效率高的连续梁桥施工工艺。随着桥梁建设的不断发展，桥梁的施工工艺不断的进步，只有对桥梁的施工技术进行深入的研究和创新，才能确保桥梁建设事业的进一步发展。

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