高速铁路大跨度连续梁悬臂浇筑技术及线形控制方案

孙红月

（中交一航局第二工程有限公司，山东青岛 266431）

1 工程概况

新建鲁南高速铁路站前工程RLTJ-2标段，起讫里程为D2K6+029.403—DK12+562.175，线路总长17.62km。本标段内包含桥梁4座/15.63km，路基1.99km；框架涵1座。其中，跨沈海高速特大桥（60m+100m+60m）连续梁采用悬臂浇筑技术进行施工。

2 悬臂浇筑施工

2.1 挂篮施工

2.1.1 挂篮结构

挂篮是桥梁墩身施工的模板和平台，也是横系梁0号梁段顶的托架。根据工程施工需求，本项目采用菱形挂篮，挂篮主要由平台操作系统、后锚锚固系统、附加杆件、主桁系统、悬吊系统、行走系统、轨道锚固系统和模板系统组成，机械程度高，操作便捷，能够自由变化位置，满足多样化的施工要求。

2.1.2 挂篮的移动

挂篮悬臂浇筑施工从0#段开始，并在完成前一梁段的浇筑施工及预应力张拉后，即可使挂篮沿着行走轨道移动到下一梁段。具体施工步骤为：绑扎底板和腹板钢筋→安装支架和预应力管道→移动内模，调整0#内模高度→浇筑施工和养护→预应力张拉、压浆→下一梁段作业。

挂篮前移就位的方法和步骤如下：

（1）检查新浇节段混凝土强度及弹性模量，判断其是否满足设计要求，若满足要求，即可开展预应力张拉和压浆作业，完成张拉注浆封锚后，应放松模板构件的前后吊杆，使挂篮降低10～20cm。

（2）分别在挂篮构件的2 榀主桁架前支点位置布设32t 千斤顶，千斤顶顶起主桁架前支点，升高5～10cm，接着再敲紧锁死支撑杆螺母，稳定挂篮。

（3）下降主桁架，使其与滑轨接触。安装并检查行走小车、行走滚轮，使其分别与滑轨及滑梁可靠接触，卸去挂篮后锚筋及底篮后锚，安装两个10t 葫芦并牵引挂篮前移就位。

挂篮前移注意事项：下放底篮时，操作千斤顶应同步平衡下放；操作面正下方不准有人停留，防止手柄掉落造成伤害；吊杆需划标记。轨道要铺设牢固、平整、顺直，不得偏移。四氟滑板应牢固地固定在桁架前支座下，并定位准确，否则极易造成挂篮主桁两侧行进阻力不一致，存在倾覆风险。T 构两侧挂篮应同步对称进行，同一只挂篮的左右两片桁架走行前后位置相差不大于5cm，同一T 构两只挂篮走行前后位置相差不大于20cm，滑移统一使用手拉葫芦配合千斤顶同步进行。

2.2 模板施工

基于挂篮加载试验确定挂篮弹性变形值，确定各段底模板标高。完成底模标高的调整后，接着再将外侧模板和立内模位置调整到位，并严格按照施工规范安装模板，避免浇筑混凝土后出现漏浆现象。

（1）底模：结束悬臂挂篮下横梁的安装作业后，测量人员应根据施工方案和测量的弹性变形量确定底模标高，完成底模边线的测量放样，注意在确定边线位置时应多次测量复测，降低测量误差。

（2）侧模：确定底板标高后，应综合设计标高和线形监控预抬高值计算出侧模标高，并分别检测对杆件、吊杆、吊带的弹性模量，控制中线和高程，并多次复测，降低误差。

（3）立内模：施工人员完成底板和腹板钢筋绑扎，再完成预应力钢筋绑扎，注意钢筋应绑扎松紧适当，然后开始立内模。采用内模架和钢模板组成内模系统，操作伸缩臂连接内模竖向吊带提高内模，内模就位后，采用拉杆连接内模与外模。此外，在立内模时，应以1.5m 为间距预留活动窗口，设计混凝土浇筑捣固预留孔洞（预留孔上采用钢筋网补强），分层浇筑，完成下部混凝土浇筑作业后应在上面采用钢板封堵，钢板边缘采用双面胶密封，接着再继续开展混凝土浇筑作业，边关闭内模边实施浇筑，直至完成施工。

（4）立端模：采用桁架模板及模板外设的拉杆式槽钢调整模板，并在端模板和槽钢之间设计木楔，提高端模安装精度。

完成模板安装作业后，应采用上下穿拉杆和钢丝绳调整模板位置，并全面排查模板间错台、顺直度、钢筋保护层厚度，确保各项指标达到施工要求。先由施工单位进行自检，自检合格后报送监理单位审核，审核后即可开展混凝土浇筑作业。

2.3 混凝土施工

（1）浇筑顺序：为保证安全及桥梁线形，悬浇施工各节段需对称施工，使用2 台泵车同时浇筑混凝土，单侧混凝土施工从一侧底板与腹板接头处开始浇筑混凝土，然后浇筑底板混凝土，待底板与腹板接头处混凝土强度满足封堵要求后浇筑腹板混凝土，最后浇筑顶板混凝土。混凝土浇筑时应保证T构两端平衡，两侧混凝土浇筑需对称进行。

（2）混凝土捣固人员经培训后上岗，尤其是钢筋密集部位、端模、拐角及新旧混凝土连接部位指定专人进行捣固。

（3）采用小型30 振捣棒插入振捣，振捣厚度控制在30cm 左右，垂直插入振捣，应插入至下层5～10cm为宜。混凝土振捣的移动半径应保持在50cm 以内，严格遵循振捣施工规范，避免碰撞钢筋、波纹管以及预应力筋。混凝土应持续振捣，直到混凝土表面泛浆，无冒泡和下沉后，结束振捣作业[1]。此外，施工人员在实施振捣时，应随振随验，避免出现漏振或过振问题，技术人员跟班作业[2,3]。

2.4 预应力张拉

（1）遵循由外至内两侧对称的预应力张拉原则，分别完成腹板束和后顶板束张拉作业。分阶段按照纵向、竖向、横向的顺序完成张拉，张拉结束后及时压浆。

（2）根据施工现场同条件养护混凝土试块的性能检测报告，确定检查梁体混凝土强度和弹性模量。当混凝土的龄期超过7d，且梁体混凝土强度与设计强度相同，弹性模量达到设计值90%以上时，方可实施张拉。

（3）纵向预应力钢束均采用双端张拉，张拉应力和伸长量双控。若在张拉过程中发现实际伸长值与理论伸长值之间的差值超过±6%，应立即暂停张拉作业，排查异常原因，并根据原因选择相应的处治措施。

（4）预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，采用自锚式锚固体系，预应力管道成孔采用预留预应力波纹管管道成孔工艺。

2.5 孔道压浆和封锚

在开始孔道压浆前，应在预应力孔道一侧布置真空泵，将孔道内的空气吸出，使孔道内的真空度保持在80%以上。采用真空压浆工艺，在预应力孔道另外一层布置压浆机，设置注浆压力，宜控制在0.7MPa 以上，将制备的水泥浆液压入孔道

孔道压浆结束后，应剪除孔道外露多余的钢绞线，先采用清水冲洗孔道端头，再使用高压风吹干水迹，接着使用无收缩水泥砂浆进行封锚，完全覆盖锚板及夹片、外露钢绞线，砂浆覆盖的厚度应达到15mm以上。

2.6 挂篮拆除

完成箱梁悬灌梁段施工后，方可拆除挂篮结构。先后拆卸箱内内模骨架及内模、侧模系统、底模系统、主桁架，同时安排吊带系统和行走锚固系统的拆除作业。

在拆卸挂篮时应两端同时进行，并在施工前检查各类施工设施的质量和稳定性，安排专员在施工地面指挥空中作业，采用卷扬机吊装侧模和底模，主桁架应先退至墩位后，再实施拆卸。

3 线形控制

3.1 线形设计

线形设计作为桥梁项目前期的重要环节，对勘察和设计人员提出了较高的要求。该项工作主要是对桥梁整体道路的线形规划及后期施工运营而操作的，技术人员在控制线形时，应从桥梁的平面坐标、侧面及立面高程内容着手，以精确、耐用、经久、美观为前提，对桥梁的线形结构展开细致的分析和规划，同时结合前期的地质勘察资料，实现桥面设计工作的科学性、合理性，为后期的施工及运营提供保障。此外，对影响线形控制的客观因素，也要以专业的方式进行解决，从而提升线形控制的优化效果和可行性。

3.2 悬臂箱梁的施工挠度控制

加强每一梁段中线和高程的监控，并动态跟踪施工，根据前一梁段的施工成果优化下一节段立模标高，控制成桥偏差，确保成桥后线形和两悬臂端标高的偏差均不超出标准值。

挠度观察数据是掌握桥梁走向的重要依据，连续梁桥的线形勘测段位于各个阶段的末端。设置0＃块标高测量点，重点是控制顶板设计标高。同时作为悬浇后期标高观测参考点。各个0＃块顶板，每块设置9 个高程测量点。悬浇阶段的每一个监控断面上设置两个相称的标高测量点，不仅用来勘测箱梁的挠度，也可以用来观察箱梁有无出现扭曲变形问题，对于ϕ16mm圆钢高程测点，圆钢顶部应打磨平整，并且圆钢要超出顶板，超出长度应控制在2～3cm，超出部位涂刷红色油漆。

测量点设置原则：（1）尽可能贴近腹板；（2）测量点距离梁段顶部10cm；（3）不可以阻碍操作和挂篮的移动及其牢固等；（4）便于保护；（5）尽可能降低勘测任务量。例如，架设一次仪器就可以勘测所有测量点的高程，测量点尽可能地布设在挂篮里侧，即可降低因转移仪器而产生的误差。

3.3 测量控制网

在固定的混凝土框架桥顶部和山坡上设置高程控制基点，形成测量控制网。介于高程系统连续性的一贯特点，在放样操作中，技术人员要严格遵守该项特点，对不同高程的线形进行合龙作业，科学布置高程控制基点，有利于完善连续梁统一高程系统，同时对保证大跨度连续梁施工和线形控制也有积极意义。

3.4 测量监控实施内容

影响连续梁施工线形的因素较为复杂，主要的影响因素包括温度、收缩徐变、挂篮质量与施工荷载。为加强对连续梁线形控制和预测节段浇筑温度，应做好施工监测，具体监测内容有：

（1）灌注混凝土节段前端底模板标高测量。测量混凝土浇筑施工前节段前端底模板标高，并在浇筑后再次测量底模标高，确定浇筑施工前后的高程变化，为立模和内模标高的设计提供数据参考。

（2）灌注混凝土前后测量。在混凝土灌注前测量待实施浇筑作业的梁段内和已完成施工的梁段内的观测桩桩顶标高，在完成混凝土施工后再次测量各观测桩桩顶标高，比较前后高程变化情况。

（3）预应力张拉前后的测量。测量未实施预应力张拉施工的梁段高程，并以测量值作为初始值，计算各预应力张拉作业对梁段的影响量。张拉完毕后，再次测量各梁段的高程，查验预应力张拉作业对高程的影响。

（4）移动挂篮后观测。测量移动挂篮后各梁段的高程。

每一梁段浇筑张拉作业都要按照以上步骤进行监测控制，并要如实记录观测数据，为连续梁线形控制优化提供真实有效的数据。比较监测数值和理论计算值，若发现两者偏差超过规定值，应及时进行修整，以免干扰线形合龙。标高测量和校模工作尽可能安排在上午6 时至8 时，该时间段内温度较低，可利用温度修正模板高程值。

同时，合龙施工是连续梁施工的重要组成部分，在合龙施工前应做好温度和高程的监测，为合龙施工提供数据支撑。合龙检测的内容主要包括：

（1）温度线形测量：在连续梁施工区域内选择3 个梁段进行连续24h的测量，每间隔2h测量一次梁段的标高，收集温度对已浇筑梁段的影响数据，分析数据，绘制温度应力曲线，直观反映温度与线形变化的关系。

（2）合龙段的高程测量：在合龙段临时锁定前后、张拉前和合龙前后分别对梁段的标高进行测量，并将实际测量值与理论值进行比较，若发现实际测量值和理论值的差值超出规定值，则应排查异常偏差原因，并采取相应的纠偏措施，保证施工精度。

3.5 线形控制的注意事项

（1）在开始施工前，施工人员应认真分析施工图纸，复核各节段线形控制的高程，并在此基础上编制线形控制方案，自检后报送至设计单位和监理单位，由设计单位和监理单位进行审核批准，批准后方可开始施工。

（2）基于施工场所的稳定性，分析悬臂长度、挂篮结构、预应力等影响因素，确定最佳的悬浇线形控制方案。

（3）根据施工设计方案确定悬浇梁段的模板高程和中线，确定横向标线，在施工过程中应经常测量中线和高程，以免温度应力和预应力影响施工精度。

（5）在开展测量放线工作时，施工人员应加强同孔同节段技术参数的控制，确保同孔同节段的竣工高程、中线偏位及里程大小相同。

4 结语

连续梁桥悬臂现浇工程施工工艺相对较为复杂，因此，对任何一个工序都要进行严格控制，以此才能确保工程最终质量达标。本文结合实际工程案例，对悬臂浇筑施工作业中的挂篮工艺、模板施工要点以及混凝土和预应力分项作业的关键技术进行论述，并提出线形控制解决方案，希望能够为同类工程提供参考。