大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工法概述

【摘 要 】悬臂施工方法从钢桥引入到预应力混凝土桥后,使预应力混凝土桥得到了迅速发展,连续梁式桥则从传统的支架施工法发展成现在广泛应用的悬臂施工法.本文详细介绍了大跨度连续梁桥悬臂浇筑法施工的施工工序及要点,可供广大工程技术人员参考.

【关 键 词 】预应力混凝土；连续梁桥；悬臂施工；施工工艺

1. 概述

悬臂施工法用于建造预应力混凝上桥,是1950年由前联邦德国首创.它利用己建成的桥墩沿桥跨径方向逐段地悬出接长对称施工,因此采用悬臂施工的必要条件是：施工中墩与梁固结,施工过程中桥墩需承受不对称弯矩.悬臂施工时随梁段增加即悬臂长度的增长,梁内出现的负弯矩不断增大,对混凝土桥必须在梁段上缘施加预应力,使其完成的梁段连成整体.悬臂施工是由两个相邻的桥墩同时向两侧分段进行,水平推进,直到跨中合拢,各梁段用预应力紧密连成整体.它通常分为悬臂浇筑施工和悬臂拼装施工两类.

2. 悬臂浇筑法施工要求

2.1 0号块施工.

（1）采用悬臂灌筑法施工时,墩顶0号块梁段采用在托架上立模现灌.施工托架有三角形、扇形、门式等形式,拖架可采用万能杆件、万能杆件、贝雷梁、型钢等构件拼装,也可采用钢筋混凝土构件作临时支撑.托架总长度视拼装挂篮的需要而定.

（2）由于考虑到在托架上灌注梁段0号块混凝土,托架变形对梁体质量影响很大,在作托架设计时,除考虑托架强度要求外,还应考虑拖架的刚度和整体性；采用万能杆件、贝雷梁、板梁、型钢等做托架时,可采用预压、设预拱度或调整等措施,以减少托架变形.

（3）0号段托架预压满足要求后,在托架上支立模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土,混凝土强度满足要求后开始进行挂蓝的拼装.

2.2 挂篮的设计与安装.

（1）选择挂篮形式主要考虑结构简单、自重轻、受力明确、变形较小、行走安全、装拆方便等方面因素.挂篮横断面布置,一般取决于桥梁宽度和梁横断面形式.挂篮设计荷载主要有：模板重力、梁段重力、挂篮自重、平衡重重力、振捣器重力及振动力、千斤顶及油泵重力、施工人员重力等.挂篮行走及灌筑梁段混凝土时的稳定系数,均不应小与1.5.

（2）挂篮组拼后,应全面检查安装质量,并做载重试验,以测定其各部位的变形量,并设法消除其永久变形.在起步长度内0号块梁段完成并获得要求的强度后,在墩顶拼装挂篮.有条件时,应在地面上先进行试拼装,以便在墩顶熟练有序地拼装挂篮.拼装时应对称进行.挂篮的操作平台下应设置安全网,防止物体坠落,以确保施工安全.挂篮应呈全封闭,四周设围护,上下应有专用扶梯,方便施工人员上下挂篮.挂篮行走时,须在挂篮尾部压平衡重,以防倾覆.灌筑混凝土梁段时,必须在挂篮尾部将挂篮与梁进行锚固.

2.3 模板的安装与梁段混凝土的灌筑.

（1）挂篮就位后,安装并校正模板吊架,此时应对灌筑梁段混凝土设预拱度,以使施工完成的桥梁符合施工图标示.预拱度值包括施工期结构挠度,因挂篮重力和临时支撑释放时支座产生的压缩变形值等.模板安装应核准中心位置及高程,模板与前一段混凝土面应平整密贴.如上一节段施工后出现中线或高程误差需要调整时,应在模板安装时予以调整.

（2）安装预应力预留管道时,应与前一段预留管道接头严密对准,并用胶布包贴,防止灰浆渗入管道.管道四周应布置足够定位钢筋,确保预留管道位置正确、线形和顺.

（3）灌筑混凝土时,可以从前端开始,应尽量对称平衡灌筑.灌筑时应加强振捣,并注意对预应力预留管道的保护.

（4）为提高混凝土早期强度,以加快施工速度,在设计混凝土配合比时,一般加入早强剂或减水剂.混凝土梁段灌筑一般5～7d一个周期.为防止混凝土出现过大的收缩、徐变,应在配合比设计时按规范要求控制水泥用量.梁段拆模后,应对梁端的混凝土表面进行凿毛处理,以加强接头混凝土的连接.

2.4 预应力波纹管的加工、安装及固定.

（1）箱梁设纵横竖三向预应力筋,预应力波纹管在施工现场加工,使用波纹管卷制机卷制而成,管道卷制时,纵向采用咬口接缝,并用氧焊焊接,套接长度为50mm,为便于穿过预应力钢束,各管节头均采用同向套接,波纹管套接方向相邻悬臂段保持同向套接.

（2）在箱梁底板及顶板底层钢筋绑扎完毕后,开始绑扎纵向预应力波纹管.首先把波纹管按正确位置摆放在底板及顶板底层的钢筋上,然后绑扎底板及顶板上层钢筋.待底板及顶板钢筋绑扎好后,开始固定波纹管.波纹管的固定采用10的“井”型钢筋,直接挂在底板及顶板的主筋上,然后用电焊将“井”型钢筋点焊固定,定位筋的间距控制在直线段为0.6m,曲线上为0.4m,以使其不能上、下、左、右移动,从而确保波纹管位置的正确并使其顺直、圆顺、无死弯.“井”型钢筋的内径比波纹管的外径大3～5mm.竖向及横向波纹管采用同样的固定方法,喇叭管的中心线要与锚具垫板垂直,波纹管正确定位后,检查波纹管是否有孔洞或开裂现象发生,防止在浇注混凝土的过程中发生漏浆,封堵波纹管.钢绞线管道、精轧螺纹钢筋、普通钢筋发生冲突时,进行局部调整,调整原则是先普通钢筋,后精轧螺纹钢筋,然后是横向预应力钢筋,保持纵向预应力钢筋管道位置不动.

（3）预应力波纹管管道采用加强型镀锌波纹管形成,壁厚不小于0.35mm,波高不小于3.5隔板附近管道设三通管,边跨底板束在距支座约10m附近管道设三通管,钢束长超过60m的按相距20m增设一个三通管,利于通气,保证压浆质量.预应力管道附近对钢筋施焊时,采取保护管道的措施.mm.纵向预应力钢束管道内径为35mm.横向预应力钢束管道内径为70×19mm.管道固定后严格控制管道位置及弯曲角度.对腹板束、顶板束在0号段管道中部设三通管,中跨底板在合拢段横.

2.5 预应力筋的下料、穿束、张拉及孔道压浆.

（1）预应力筋的下料.纵向钢绞线下料长度等于设计长度(每侧增加工作长度90cm),横向钢铰线下料长度等于设计长度（单侧增加工作长度70cm）.钢绞线下料开盘前,将钢绞线捆放置于用钢管搭设的框架内,以防在抽拉钢绞线时整捆散落,开盘下料时,将抽出钢绞线摊置在平坦地面上,整理顺直后,按下料长度使用无齿锯切割.下料时,切割口两侧各5cm处,先用铁丝绑扎,然后切割,切割后立即焊牢.钢绞线编束先将钢绞线理直,使其松紧一致,单根钢绞线间不能出现交叉现象,整束钢绞线不得出现缠绞现象,每隔1.0m用18～22#铁线绑扎成束.绑扎时,接头处衬以16mm,长20cm螺纹钢环一根.编束完成后,系上标签,说明束号、束长,存放在防雨棚内待用.