連續(xù)梁懸臂施工工藝及施工方法

1、連續(xù)梁懸臂施工工藝及施工方法 連續(xù)梁懸臂施工工藝及施工方法 摘要：本文對大跨度連續(xù)梁懸臂施工技術(shù)進行了分析和探討，進一步驗證了該施工工藝的科學合理性，確保了橋梁良好的施工質(zhì)量。但是，在連續(xù)梁懸臂施工技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，還應(yīng)該繼續(xù)進行深入研究，采取必要的質(zhì)量控制措施，保障橋梁工程施工的順利開展。 關(guān)鍵詞：連續(xù)梁；懸臂；工藝方法 中圖分類號：U448文獻標識碼： A 引言 大跨度預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋，采用分節(jié)段懸臂對稱現(xiàn)澆施工法，通過梁段合龍、預(yù)施應(yīng)力，實現(xiàn)“T 形剛構(gòu)懸臂梁連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換，最后形成連續(xù)結(jié)構(gòu)。在施工過程中有待解決的技術(shù)關(guān)鍵有：墩頂?shù)呐R時固結(jié)及抗傾覆穩(wěn)定性措施；合龍原那么及合龍口的

2、臨時固結(jié)技術(shù)措施；懸臂施工線型控制等。 一、懸臂施工概述 懸臂施工是在已建橋墩頂部，沿橋梁跨徑方向，對稱逐段施工的方法，所以也稱為分段施工法。每延伸一段，待混凝土到達強度后施加預(yù)應(yīng)力與已成局部形成整體。懸臂對稱施工根據(jù)施工方法的不同可分為懸臂把混凝土等材料到模子里制成預(yù)定形體和懸臂拼接組裝兩類。懸臂把混凝土等材料到模子里制成預(yù)定形體是在橋墩兩側(cè)對稱把混凝土等材料到模子里制成預(yù)定形體,等待混凝土鞏固之后拉伸預(yù)應(yīng)力筋,這要用到掛藍,完成一段之后再進行下一段。懸臂拼接組裝是在橋梁墩的兩邊對稱吊起安裝預(yù)制塊,通過拉伸預(yù)制塊來實現(xiàn)懸臂增長,主要機器是吊機。 二、適用范圍和特點 懸臂澆筑法適用于高墩、大跨

3、徑的連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)，孔下不受通航、通行的限制，其特點是無須建立落地支架，無須大型起重及運輸機具，主要施工設(shè)備是掛籃。掛籃是懸澆施工的主要設(shè)備，可在已經(jīng)張拉錨固并與墩身連成整體的梁體上移動，每段綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土、縱向預(yù)應(yīng)力張拉都在掛籃內(nèi)進行。完本錢段施工后，掛籃對稱向前各移動一節(jié)段。 三、工程概況 改建鐵路長江埠至荊門線電氣化改造工程下辛店上行疏解線陳家灣特大橋工程，正線起點里程DK61+468.36，終點里程DK65+199.83，橋長3731.47m，其中(40+64+40)m連續(xù)梁在37#、38#墩之間跨越既有漢丹鐵路，漢丹鐵路最大時速為250km/h,斜交角度約為57

4、6;，施工正線里程DK62+656.01DK62+801.71，跨越漢丹線中心里程為DK57+783。(40+64+40)m連續(xù)梁位于R=800m的圓曲線和緩和曲線上，連續(xù)箱梁按曲線梁設(shè)計，橋墩按線路曲線的法向布置。 箱梁采用單箱單室截面，頂板寬7.5m，底板寬3.9m。中墩墩頂處箱梁梁高5.2m，跨中及現(xiàn)澆段梁高2.8m。梁底曲線按二次拋物線變化。墩頂0#梁段長8m，一個“T構(gòu)的懸臂分為7對梁段，其劃分從根部至跨中為：2*3.5m，5*4.0m。懸臂澆筑梁段最大控制重量約為1150KN，中跨合攏段和邊跨合攏段長度均為2.0m，兩個邊跨現(xiàn)澆段各長7.75m。箱梁頂板厚為40cm，箱梁底板厚為3

5、875cm，腹板厚度4575cm，變化規(guī)律詳見相關(guān)圖紙。箱梁主墩墩頂、邊墩墩頂及中跨跨中處設(shè)置橫隔墻，墻厚分別為：2.0m、1.5m、0.6m，每道橫隔墻上均設(shè)過人洞。 四、施工工藝流程 0#梁段施工 根據(jù)箱梁截面的情況確定混凝土是一次澆筑還是分次澆筑，一次澆筑時，應(yīng)在頂板中部留一窗口，使混凝土由窗口進入箱內(nèi)，分布到底模上。當箱梁較高時，應(yīng)用減速漏斗向下傳送混凝土，采用二次澆筑時，先安裝底模、側(cè)模及底板、側(cè)板的普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋，待澆筑第一次混凝土后，再安裝內(nèi)模及頂板普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋。由于0#塊結(jié)構(gòu)復雜，預(yù)埋件、鋼筋、各向預(yù)應(yīng)力鋼束及其孔道、錨具密集交錯，梁面有橫坡度，根據(jù)本橋結(jié)構(gòu)形式及高度

6、，混凝土分兩次澆筑，施工程序為：0#梁段的施工順序為：托架安裝安裝支座( 施工臨時錨固支座) 安裝底模預(yù)壓分片吊裝0# 段外模、安裝底板和腹板鋼筋安裝腹板預(yù)應(yīng)力波紋管及豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋安裝內(nèi)模板綁扎頂板鋼筋和橫向預(yù)應(yīng)力筋安裝縱向預(yù)應(yīng)力管道搭設(shè)混凝土灌注工作平臺灌注混凝土混凝土養(yǎng)生拆模預(yù)應(yīng)力筋張拉及孔道壓漿底模撤除， 支架布置 支架施工滿足以下要求：支架有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性的要求; 有簡便可行的脫模措施; 預(yù)壓重量大于澆筑混凝土的重量; 支架地基承載力必須滿足要求，根底可采用明挖擴大根底、鋼管樁根底或鉆孔樁根底; 根據(jù)混凝土及支架產(chǎn)生的彈性和非彈性變形，設(shè)置預(yù)留量; 支架底有完好的排水系統(tǒng)。

7、 1、 0# 梁段的支架布置: 主要由外側(cè)鋼管支架和內(nèi)側(cè)焊接在主墩、臨時支墩的剛性牛腿組成。鋼管根部焊接在承臺頂部的預(yù)埋件上，并采用剪刀撐進行整體加固。 2、設(shè)置墩頂梁段與橋墩臨時固結(jié)裝置。臨時固結(jié)目的: 保證連續(xù)梁施工過程中永久支座不承受荷載的壓力; 抵消在連續(xù)梁澆筑過程中兩側(cè)的不平衡重，保證合龍前連續(xù)梁T 構(gòu)的整體平安; 確保連續(xù)梁在溫度徐變及預(yù)應(yīng)力張拉時自由變形。對于連續(xù)箱梁，梁與墩未固結(jié)在一起，施工時，兩側(cè)懸澆施工難以保持絕對平衡，必須在施工中采取臨時固結(jié)措施，使梁具有抗彎能力。臨時固結(jié)一般采用在支座兩側(cè)臨時加預(yù)應(yīng)力筋，梁和墩頂之間澆筑臨時混凝土墊塊。將梁固結(jié)在橋墩上，使梁具有一定的抗

8、彎能力。在條件成熟時，再采用靜態(tài)破碎方法，解除固結(jié)。 對準支座中心線與墊石中心線，用專用鋼楔塊楔入支座四角，找平支座底面調(diào)整到設(shè)計標高。用鋼楔塊楔入支座四角，找平支座，并將支座底面調(diào)整到設(shè)計標高，在支座底面與支承墊石之間應(yīng)留有20 30 mm 空隙，安裝灌注用的模板。仔細檢查支座中心位置及標高后，用無收縮高強度灌注材料灌漿。 3、為保證支架結(jié)構(gòu)的平安，采用大型有限元程序?qū)χЪ芙Y(jié)構(gòu)進行計算，完成支架的檢算。 4、支架的預(yù)壓。試驗方法就是模擬該孔混凝土梁的現(xiàn)澆過程，進行實際加載，以驗證并得出其承載能力。因為其荷載是順序逐加的，且觀測時間長達24 h，所以當完成120%荷載加載時，4h之后需要觀測一

9、次，12 h之后需要觀測一次。 安裝模板 1、掛籃模板作為0#梁梁段的外模板，外模采用定型鋼模板，模板加工完成后，運輸至現(xiàn)場。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，該橋采用的模板縱向按三段進行劃分，在施工場地內(nèi)拼裝成4.4 m+5 m+4. 4 m 的整體形式，后在箱梁澆筑過程中周轉(zhuǎn)使用。 2、鋼筋綁扎以及預(yù)應(yīng)力管道的安裝。每個0#梁段非預(yù)應(yīng)力鋼筋，在地面進行加工，并由塔吊吊裝至模板頂部的施工操作平臺，人工進行現(xiàn)場綁扎。搭設(shè)腳手架并按程序綁扎鋼筋，縱向預(yù)應(yīng)力管道用定位置網(wǎng)片進行固定。 定位網(wǎng)片安裝與鋼筋綁扎順序: 加工鋼筋吊裝骨架制作鋼筋堆放平臺墩頂測量放線吊裝鋼筋順序綁扎底板鋼筋綁橫隔板鋼筋綁扎腹板鋼筋安裝豎向

10、波紋管和預(yù)應(yīng)力筋、安裝縱向波紋管立內(nèi)模板綁扎頂板底層鋼筋安裝縱向、橫向波紋管綁扎頂板頂層鋼筋。 掛籃施工 1、掛籃拼裝和預(yù)壓 掛籃加工完成后0#塊作為起步梁段，在0#塊按走行及錨固系統(tǒng)、主構(gòu)架、前上橫梁、底模架的順序進行拼裝，拼裝時要做好中線及標高的控制。拼裝完成后先用千斤頂進行模擬加載，檢查和測量掛籃的制作質(zhì)量和在荷載作用下的變形，重點是主桁梁的變形。掛籃預(yù)壓采用吊車提升砂袋的方法進行，預(yù)壓質(zhì)量為梁段的1. 2 倍。通過觀測確認掛籃合格后進行綁扎鋼筋、立模、澆筑。 2、掛籃懸臂施工 1) 掛籃懸臂施工順序。 掛籃就位調(diào)整底模、外側(cè)模標高綁扎底板、腹板鋼筋安裝縱向預(yù)應(yīng)力管道支立內(nèi)部模板、堵頭模

11、板綁扎頂板鋼筋澆筑混凝土養(yǎng)護穿鋼絞線張拉壓漿移掛籃 2)施工考前須知。每梁段底腹板鋼筋的安裝按照施工順序由下而上對稱安裝; 頂板鋼筋的安裝注意頂板橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線的線型控制，必須嚴格按照設(shè)計位置安裝，各種定位鋼筋安裝牢固，防止鋼筋變形; 安裝波紋管時，必須先對鋼筋骨架進行固定，防止因變形而影響波紋管正確安裝，然后按照計算的鋼絞線坐標，以0# 塊中心為坐標原點，以0#塊縱向為X 軸，橫向為Y 軸，豎向為Z 軸，確定出波紋管的位置; 波紋管接頭處、錨墊板與波紋管連接處要采用膠帶紙密封防止漏漿現(xiàn)象; 頂板波紋管的高度一定要滿足設(shè)計要求; 混凝土澆筑嚴格按先底板、后腹板、再頂板的順序; 頂板從翼板與腹

12、板相交處向翼板邊緣、頂板中部澆筑減少施工接縫; 所有懸臂灌注梁段要求一次灌注成型; 懸臂段施工無論進行任何流程施工都必須堅持對稱平衡作業(yè)，以保持懸臂端的穩(wěn)定性。 合攏段施工 合攏段施工是懸臂施工的重點，合攏必須按照懸臂橋先中跨后邊跨的合攏順序施工。合攏中必須注意以下問題： 1)合攏時的溫度。溫度的選擇會直接影響到成橋后箱梁內(nèi)力的大小，按設(shè)計要求合攏段鎖定宜選在日照溫差小的陰天或溫度變化幅度較平穩(wěn)的時間段進行，能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場溫度觀測確定為溫差變化最小的午夜1 h合攏鎖定，這樣可以使混凝土在強度增長時剛好處于氣溫上升時。 2) 混凝土配合比設(shè)計。為保證合攏后能及早進行預(yù)應(yīng)力張拉，合攏段混凝土的配合

13、比設(shè)計要比普通段高一個等級，并摻入微膨脹劑 ，加強振搗以免新老混凝土的連接處產(chǎn)生裂縫。 3) 合攏狀態(tài)時的施工荷載。合攏時施工荷載應(yīng)符合設(shè)計要求，要將除加壓物體外的施工機具等全部去除或移至0#塊頂部，以保證應(yīng)力狀態(tài)與設(shè)計相符。要計算應(yīng)力及撓度，比擬中跨合攏段兩側(cè)2 個梁段的頂面高程，要控制高差15mm 方可繼續(xù)進行下步施工。 4) 墩身變形觀測。利用全站儀和導線控制點定期復核各墩0#段中心點的位置，并與原設(shè)中心點進行比擬偏移位置即墩身變形量。施工過程中，注意觀測溫度變化對墩身變形的影響。 結(jié)語 大橋的懸臂施工要經(jīng)歷一個長期而復雜的施工過程以及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換過程，各施工階段的結(jié)構(gòu)受力都將伴隨著結(jié)構(gòu)體系、約束條件和荷載作用的變化而不斷變化。所以相關(guān)部門應(yīng)根據(jù)具體情況制定科