大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术研究

谌 勇

(贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳 550001)

1 工程概况

本文重点针对我国贵州省镇雄(滇黔界)至赫章高速公路发乡河大桥施工展开的分析和研究，该大桥所处的区域地形相对比较险峻，周围的交通建设程度相对较低。该桥梁在设计工作当中，主桥梁的位置位于直线路段，起始桩号为k21+518.5，桥梁的终点桩号为k21+844.5，桥长326 m，桥型布置共两联：90+140+65 m预应力混凝土连续刚构+30 m预应力混凝土现浇箱梁。主桥桥墩采用双薄壁墩，桩基础；引桥过渡墩采用柱式墩，桩基础；0号桥台设置160型伸缩缝，三号墩处设置240型伸缩缝，4号桥台处设置80型伸缩缝。桥梁的横坡为2%。该大跨度桥梁采用主桥采用挂篮悬臂浇筑的施工方式，引桥采用满堂支架整体现浇的施工方式。

2 悬臂施工技术在大跨度桥梁施工中的具体运用

2.1 悬臂浇筑梁段的分布

发乡河大桥主桥设计为不对称连续刚构桥，其中1号主墩设计悬臂梁段19段，最大的悬臂长度81 m，2号主墩设计悬臂梁段13段，最大悬臂长度57 m。主梁混凝土设计标号为C55。主梁采用挂篮悬臂平衡浇筑施工，单幅共使用4套菱形结构挂篮。由于1、2号主墩的设计最大快件重量不同，在选择挂篮时根据挂篮重量不大于最大快件重量1/2的原则分别选择了不同吨位的挂篮。

2.2 悬臂施工过程

悬臂施工一般分四大部分，主要程序如下:在墩顶托架上浇筑0#段，在0#段上安装悬臂挂蓝，向两侧依次对称地分段浇筑主梁至合龙前段，在临时支架或托架上浇筑现浇梁段，合拢段施工。

(1)0#段施工

在各梁段中，0#段是梁段施工的关键。

①施工流程

主墩顶安装主纵梁位置预埋件埋设→主纵梁安装及调平、放线→铺设分配梁→安装底模及外侧模→安装底板及腹板钢筋和竖向预应力筋→安装第一次浇筑部分侧模及倒角模板→浇注底板混凝土及养生→安装顶板钢筋及纵、横向预应力管道→浇注顶板硷→养生→张拉及压浆→转入下道工序。

②施工要点

支架拼装好以后，采用砂袋法或水袋加水进行预压，预压荷载按0#段混凝土重量及其它相关施工荷载总重量的1.25倍考虑。根据安装挂篮需求，预留好各种预留孔道及预埋筋，以便挂篮拼装时能准确就位。0#段钢筋及管道密集，管道定位要准确且要牢固。混凝土浇筑后采用高压水管冲洗管道。竖向预应力压浆孔设在箱梁腹板内侧面，在竖向波纹管上开孔设置注浆孔，并用密封胶带密封。腹板混凝土浇筑时，在内模处留设混凝土侧窗及捣固孔，以减少混凝土自由倾落高度，防止混凝土离析和对管道的过度冲击，并避免捣固棒与管道猛烈碰撞，浇筑至预留孔位置后，封闭并加固侧窗，继续向上施工。

(2)梁段悬浇施工

梁段混凝土的悬臂浇注一般采用泵送，坍落度一般控制在18～24 cm，并应随温度变化及运输和浇注速度做适当调整。

①施工流程

挂篮安装、试验→进入悬灌段施工(外模安装、校正→钢筋绑扎、焊接，预应力管道安装→内模、端模安装→混凝土浇筑→纵向预应力筋张拉→纵向预应力管道压浆→移动挂篮并定位)→竖向预应力筋张拉及压浆→横向预应力筋张拉及压浆。

②施工要点

节段混凝土浇注前，须严格检查挂篮中线，底模标高；纵、横、竖三向预应力束管道；钢筋、锚头及其它预埋件的位置，认真核对无误后方可灌注混凝土。为了保证箱梁的设计线形，应制定线形控制方案，确定各节段的立模标高。混凝土的浇注宜先从挂篮前端开始，从而避免新、旧混凝土间产生裂缝。节段预应力束管道在混凝土灌注前插入硬塑衬管，以防管道被压瘪；浇完混凝土，立即用通孔器检查管道，避免万一漏浆堵管现象。

(3)合拢施工

合拢段施工是体系转换的过程，通过合拢段的施工，使桥梁完成体系的转换。首先进行边跨合拢，最后进行中跨合拢；合拢采用吊架施工，待现浇段施要是为检测挂篮的刚度是否达工结束， 混凝土强度达到设计强度后即可进行边跨合拢段的施工；两边边跨合拢段施工完成并张拉边跨顶板、底板预应力钢束，完成边跨体系转换。相同步骤完成中跨合拢。

①施工流程

吊架安装、预压→顶、底板刚性支撑安装→剪力撑安装焊接→穿临时束→撑紧刚性支撑→张拉临时束→混凝土浇注→混凝土的养护达强度的90%→张拉永久钢束→拆模及其它。

②施工要点

合拢段混凝土浇筑时间应选在日气温较低，温度变化幅度较小时锁定并浇筑混凝土。混凝土浇筑过程中等量泄水调节，防止主梁产生附加应力。合拢段混凝土宜采用微膨胀混凝土。预应力筋的张拉顺序应按照设计的规定。两个T的悬臂段数不一致，要和理进行施工组织，使中跨合拢时合拢段两端混凝土龄期差尽量少，一般控制在15 d以内。

3 悬臂施工过程中的纠偏措施

(1)梁体标高控制。标高控制是整个施工监控的重点，主要是确定每个节段的立模标高。由于悬臂施工中产生的梁体扰度、混凝土弹性模量、温差、预应力、结构体系转换、施工过程中的施工荷载及桥梁变形等因素影响，导致箱梁节段的标高控制较为复杂，在实际立模过程中，应根据各种实测结果，分析挠度产生差异的主要因素后，计算出立模标高。施工过程中严格进行立模时、浇筑混凝土前、混凝土浇筑后的各节段标高控制点测量，以计算确定下一节段的施工预抬高值。

(2)箱梁平面轴向偏位控制。主桥平面轴向偏位控制是监控每施工一个箱梁阶段后桥轴线实际平面坐标是否与设计平面坐标吻合。由于影响因素相对少，平面轴向偏位控制比箱梁标高控制更加容易，属常规测量控制。各节段施工前、后用全站仪进行严格控制。

(3)主桥应力监控。主桥应力监控的目的是施工过程中的安全预警。在施工过程中，结构中某一点的应力应随着施工的进行不断变化。对比应变值与预测值是否一致来确保结构的安全性。弯矩和剪力在主梁的节段施工中的持续变化，根据主梁在各施工阶段的受力特征和相应的内力分布，可知主梁各截面的上、下缘正应力和支点附近至四分之一跨段内的主控应力，通过与设计应力的对比可估算出结构的安全性。悬臂施工过程中严格控制悬臂两端的施工荷载均衡加载，悬浇节段混凝土浇筑时尽量两端同时浇筑，若不能同时浇筑时，不平衡荷载不能超过一端底板混凝土的重量。大型施工机具尽量安装在0号节段附近。

(4)结构的稳定性控制。要确保施工过程中结构的安全，需要对桥梁各施工工况进行稳定性计算，并结合现场应力监测数据进行分析判断，确保桥梁的稳定安全。

4 结束语

通过本文对大跨度桥梁施工当中悬臂施工技术的应用分析进行总结，在该项工作的施工当中，悬臂施工技术的有效应用在大跨度桥梁建设中应用的效果非常明显，可以有效提高整个大跨度桥梁工程施工的安全性和稳定性，对保证整个公路交通的行车安全以及行车的稳定性都有着重要的意义。在后续的桥梁施工当中需要对悬臂施工技术加以充分重视，以此来推动我国公路桥梁工程建设朝着更高层次地发展。