悬臂浇筑法在大跨预应力连续梁桥工程中的应用

悬臂浇筑法在大跨预应力连续梁桥工程中的应用

薛冰

江门市银洲湖高速公路有限公司

摘要：悬臂浇筑法也被称为吊篮法、挂篮法。悬臂浇筑法的主要应用原理就是将已经完成建设的墩项段作为起点，然后应用悬吊起来的挂篮分别从立模、张拉钢筋、浇筑混凝土开始从两边向中间对称施工，最终形成整座桥梁。本文以某桥梁工程为例，阐述了悬臂浇筑法的原理，并针对具体施工技术要点进行了全面的探讨，具体涉及到支架搭设与预压、挂篮制作与安装、模板安装等方面的内容，最终提高了桥梁的整体施工质量和施工安全。

关键词：连续梁桥;悬臂浇筑法;大跨预应力混凝土

引言

在我国梁桥施工技术中，应用悬臂施工方法，不仅可以减少施工过程中对桥梁下部通航以及行车的影响，也可以不借助预应力混凝土能够承受弯矩的能力，有效提高桥梁建筑的跨度。基于悬臂浇筑法建设大跨预应力混凝土连续梁桥，能够提升施工质量，发挥积极的应用价值。

1悬臂浇筑施工现状

关于桥梁悬臂浇筑施工法己有近90年历史。早在1928年,FreySSinet首次运用悬臂施工法建造了主跨为185。的钢筋混凝土大跨径拱桥。国外采用悬臂施工方法建造预应力混凝土桥梁始于20世纪40年代末。德国工程师首先将悬臂浇筑混凝土法应用于预应力混凝土连续梁桥,为当今连续梁、T形刚构、连续刚构、斜拉桥等采用的悬臂浇筑混凝土施工方法奠定了坚实的基础。悬臂施工法有着无支架的优点,在施工时桥梁跨越路线可以正常通车,很大程度地促进了桥梁的建设和发展。我国从20世纪60年代中期也将悬臂施工法从钢桥引入到了混凝土桥梁施工当中。随着悬臂施工技术的进步和完善,施工机械化程度的提高,桥梁结构内力分析计算和施工控制的精细化,悬臂施工法己经成为预应力连续桥梁和斜拉桥建造的主要施工方法。

2悬臂浇筑法在大跨预应力连续梁桥工程中的应用

2.1挂篮制作与安装

对于悬臂段施工来说，挂篮是最为关键的结构，因而不管是挂篮的制作工作还是挂篮的安装工作，都是连续梁悬臂施工过程中最为关键和重要的环节。本文涉及工程所应用的挂篮为三角形挂篮，其主要由以下部分构成:锚固系统、主桁架、模板系统以及底模平台。三角形主桁架主要由2榀三角形主桁架和横向连接系所构成，并且作为挂篮结构最为主要的受力结构。不管是水平杆还是外挑架，其连接方式均采用槽钢焊接的方式。为了保证主桁架水平横向的稳定性，需要将横向连结系放置在两榀主桁架的竖杆上。底模平台主要由前后横梁、底模板以及纵梁组成。因为可能会受到纵向预应力筋的约束作用，在实际施工过程中边跨和中跨的底模平台是不一样的。内模板的结构形式为抽屉式结构，悬吊系统的主要作用是用于内模、平台以及外模的悬吊施工。为了防止吊杆会产生弯曲次应力，必须保证外模走行梁前吊点和走行梁相互销接。

2.2监控分析计算及控制流程

悬臂浇筑施工桥梁的施工过程，其实是桥梁结构体系的转换过程。控制桥梁施工的基本内容就是对每个施工过程中产生的变形进行计算，同时精准地进行受力分析。本文充分考虑桥梁的实际情况，在施工过程中，应用正装分析法进行计算和分析。分析的内容主要有两个：（1）施工监控之前的具体计算和分析。根据设计图纸建立适当的模型，制定相应的控制参数，施工监控前的计算结果应该和设计单位的计算结果进行比对，如果两者相符度较高，那么证明建立的控制模型可以应用在施工监控工作中，如果两者差距较大，必须立即查明原因。（2）施工过程中的计算和分析。因为计算初期所应用的参数和实际施工情况存在一定的差异，所以初期的施工控制计算模型可能与实际情况存在一定的出入，这就会造成初期的计算结果和结构相应值相符度较差，所以应该对设计参数进行适当的调整，使计算结果可以和实测结果尽量接近。在实际施工过程中，通过多项测试，对理论值和实测值进行对比。本文涉及桥梁施工监控的理论值是通过Midas/civil2010程序计算所得，应用相关软件完成校核。

2.3连续梁合龙精度控制

本文涉及桥梁连续梁一共需要设置合龙段4个，每一个合龙段长度为2m，其中2个为中跨合龙段，重量为84t，另外2个为边跨合龙段，重量为60.2t。在施工过程中，严格按合龙顺序进行施工，即：先施工边跨合龙，然后进行中跨合龙，施工过程中，均采用挂篮进行施工。昼夜温差可能会使混凝土收缩徐变，最终造成合龙段混凝土受力过早，引起梁体自身的长度发生收缩。另外，受到预应力钢束张力及混凝土自重的影响，如果控制不合理，容易产生梁体裂纹。在施工现场，通常需要将合龙段梁段的梁体进行锁定，旨在保证梁体顺利合龙。本文涉及特大桥连续合龙段锁定，应用的施工方法为拉撑相互结合的方式。劲性骨架主要由预埋钢板、双拼槽钢和预埋钢板构成，首先应用一端焊接固定的方式对其进行固定，另外一端处于自由状态，完成合龙段两端的配重后，在混凝土浇筑施工开始前，选择全天温度最低时进行全部锁定。临时张拉预应力束的布置需要按照图纸进行，每一根钢束张力约为1000kN，完成劲性骨架焊接工作后，再进行张拉。合龙段两端的配重一般分为3种：调整梁体后期应力的附加配重、防止梁体发生扰动变形的基本配重，以及控制合龙标高的附加配重。附加配重也分为2种：①合龙段模板的自身重量，再加上施工机具及施工人员的重量；②混凝土徐变附加配重，合龙段两端高差的附加配重。通过对现场实际测量，655~656号墩边跨合龙段，底板两端相对高差为7mm，顶板相对高差为10mm；657~658号墩中跨合龙段，底板两端相对高差为4.8mm，顶板两端相对高差为8.5mm；659~660号墩中跨合龙段，底板两端相对高差为8.3mm，顶板两端相对高差为12mm；661~662号墩边跨合龙段，底板两端相对高差为9.5mm，顶板两端相对高差为1.5mm；所有合龙段高差均满足设计要求。在加载配重的过程中注意，严格按合龙段的实际重点确定配重加载重量。另外，施工过程中，一边进行混凝土浇筑施工，一边卸载配重，尽可能使混凝土浇筑重量和配重卸载重量相一致。

结语

综上，悬臂浇筑法是大跨连续梁桥的主要施工方法，它不需要大量的施工支架和临时设备，也不影响桥下通航、通车，施工不受季节、水位的影响，极大的节约了成本，并且加快了施工进度。随着悬臂浇筑法的不断成熟和完善，其必然为我国的桥梁事业带来巨大的发展与进步。

参考文献

[1]陈秀清，裴万胜，程菊红，等．预应力混凝土连续梁桥合龙顺序对成桥状态的影响研究［J］．铁道建筑，2013(12):19－20，21．

[2]董旭．预应力混凝土连续梁桥施工控制研究［D］．西安:西安建筑科技大学，2015．