桥梁工程中连续梁悬臂施工工艺及方法

时间：2024-07-28

（四川路桥桥梁工程有限责任公司，四川成都 610072）

在连续梁施工中，一般采用分阶段悬臂梁对称浇筑施工方法，最后通过梁段合龙，实施从单阶段到整体结构的连续梁施工。连续梁施工过程中墩顶的临时固结点、梁段合龙的质量和要求、桥段的挠度控制都是影响工程质量的关键因素。

1 连续梁悬臂施工工艺的适用范围

悬臂式连续梁施工被广泛用于跨度大，且桥梁基础采用高墩承重方式的大型桥梁工程中。在连续梁悬臂施工工艺过程中，主要使用到的施工设备是挂篮，挂篮使用的方式直接决定了连续梁的悬臂施工效率。挂篮是一种可移动、可拆卸的浇筑施工设备，可以通过张拉锚来进行位置移动，在每完成一分段的桥体施工后，移动挂篮，再向下一段施工。在挂篮内完成的施工工序有绑扎焊接钢筋、装卸模型、混凝土浇筑工程，包括纵向预应力张拉都在挂篮内完成。

2 挂篮的组成与分类

在连续梁悬臂施工工艺中，挂篮是主要施工设备，按照现有的挂篮结构模式，可以将现有的挂篮施工设备分为斜拉自锚式、预应力束式、三角斜拉式、桁架式。挂篮还可以按照平衡方式来分类，可以分为自锚式、压重式。按照移动方式来分类可以分为滚动式、滑动式两种。

挂篮由五大系统组成（包括主垳架，悬吊系统，锚固系统，行走系统，模板系统），其中锚固系统包括压紧器和锚固筋，行走系统包括内模行走系统、侧模行走系统、三角结合梁行走系统。

3 连续梁悬臂施工工艺流程

3.1 利用托架法进行施工

在现有的0#、1#块施工方法中，以托架法，落地支架法施工为主。但是考虑到高墩高度较高，桥下地势复杂，工期进度要求比较紧，考虑到安全问题，施工成本，挂篮工作的难度等等，拟采用托架法来进行施工。

现有的托架设置工艺中有两种模式，一种是通过预埋孔道使用高强精压螺纹钢筋进行对拉连接设置，以确保基座受力钢筋的稳定性。另外一种方法是通过在墩身预埋刚性牛腿，通过焊接刚性牛腿，作为基础的受力结构。考虑到预埋刚性牛腿施工方法的局限性，拟采用预埋孔道用高强度精压螺纹钢对拉连接的方式来进行托架基础设置。

综合了托架的抗剪，抗压，强度，刚度等等因素考虑后，可以通过在箱梁底部设置4道三角形托架来对箱梁进行固定，通过使用直接在32MM以上的高强精轧螺纹钢与墩身相连。

在完成对托架系统的安装后，需要对托架系统进行预压实验，以确保托架的承重能力能够满足工程的需求。在进行预压实验前，需要对混凝土土方重量，模板，钢筋，支架等等自重进行计算，还要考虑到施工时间长度，工期内的其他荷载，等计算断面荷载分布值，最后确定一个合理的堆载预压强度。

3.2 0#号梁段施工

0#梁段是连续梁的重要部分，所以0#梁段施工必须严谨，做到分好不差。一般根据桥段的施工难度可以分为一次浇筑施工或者两次浇筑施工。对于工程量大、难度高的0#梁段，应该采用两次浇筑的方式来做好质量控制工作。

如采用一次浇筑，应该提前在箱梁的顶部预留窗口，待其他安装工作完成后，混凝土能够从箱梁上部的窗口灌入，进入箱梁的箱内。浇筑时注意混凝土配合比，并且注意振捣密实。

如采用两次浇筑，可以先将0#梁段的底模、侧模和相对应的钢筋焊接绑扎、安装好，再进行第一次浇筑施工。待第一次浇筑施工达到预期质量控制后，再进行第二次施工。通过分两次浇筑的方式，能够很好地对底模、侧模钢筋绑扎焊接的质量进行控制，对混凝土的浇筑情况也能够做到较好的质量控制。由于在第一次浇筑施工中，没有进行顶板钢筋模具的安装，振捣棒和其他施工设备能够直接伸入模具内部，能够更好地确保0#梁段施工的质量。

3.3 支架布置

由于桥梁连续梁的施工过程属于大型、高强度的工程，支架布置必须满足强稳定性、强刚度性、高强度性。在施工过程中，需要对桥段进行预应力加载，支架的基础部分必须能够承载预压的重量。其中，常用的支架地基部分可以采用钻孔桩基础、明挖扩大基础或者钢管桩基础。由于在加载预应力和载重的过程中，可能会出现弹性形变和非弹性形变，支架的布置还应该考虑有一定的形变预留量，还需考虑排水问题，在底部设置排水系统。

0#梁段的支架部分由内侧焊接在临时支墩、柱墩上面的刚性牛腿和外侧钢管支架组成，为了确保施工过程中永久支座不承受负载压力，应该设立桥墩临时固结装置。通过在支座两旁临时焊接安装预应力钢筋，添加混凝土临时垫块等等的方式来布置临时桥墩固结装置。通过临时桥墩固结点的设立，能够减少浇筑过程中连续梁两次出现的不平衡重力，减少建筑重力对 T结构的影响，同时降低温度对混凝土的影响，保障施工质量。

支架的安装和设计必须满足最大承重设计，设计过程中应该使用大型有限元程序对支架结构进行运算，确保支架结构的合理性与合格性。在支架设计完成后，还应该对支架进行预加载测试。预加载的观察时间一般设定为24个小时，可以以120%的真实负重来进行预压测试，第一次观察在预加载4小时后，第二次观察在距预加载开始16小时后。预加载的重力应该从小到大，模拟浇筑过程中的混凝土结构重力变化。

3.4 模板安装

挂篮模板应该在施工场外进行加工，通过采用定型高强度钢板来作为模板加工的材料，在场地外加工完成后再运输到现场以节省施工时间。根据不同的施工情况，挂篮模板可以在场外组装成三大块，或者两大块，以方便现场的安装，安装的方法应该根据施工桥段的具体情况而定。

对于0#梁段中施工需要用到的钢筋，对于非预应力钢筋部分，应该在场外的地面上进行加工，加工完成后再通过塔吊运送进行安装施工，以节省施工时间，提升效率。对于纵向预应力管道应该用定位网片进行及时的固定，并检查网片固定的质量是否合格。

3.5 挂篮施工工艺

在0#块混凝土工程施工完毕后，并且混凝土的养护强度到达标准强度的90%以后，可以拆除内模板，对竖向、纵向预应力钢筋进行拉张，拉张完毕后，安装挂篮轨道，根据挂篮的行走方式分为滚动轨道和滑动轨道。为了保证外侧模板脱模的顺畅性，应挂篮滑动前，必须对已完成的项目进行逐一清点检查，避免出现遗漏未施工项目。

该在脱模前对挂篮的后锚装置进行解除，为了避免脱模过程中，掉落模板对挂篮造成损害，模板的前后吊杆放下的高度应该控制在3CM左右，以确保钢模不会从过高的高度掉落损坏挂篮。在脱模工作完成后移动挂篮至下一个施工的准确位置，并锁定后锚，锁定后底横梁吊带。

3.6 合龙段施工

合龙段的施工程序分为三段，包括次边跨合龙、边跨合龙、中跨合龙，一般施工顺序为次边跨合龙、边跨合龙、中跨合龙（也可以是中跨合龙，次中跨合龙，边跨合龙）。中间合龙的桥段部分采用吊架浇筑的方式来进行浇筑作业，合龙作业前应该不断调整和矫正悬梁梁段的中线和标高，确保合龙时能够进行无缝连接。为了确保合龙浇筑过程中混凝土构筑物不出现形变，应该在合龙混凝土工程开始前安装对应强度和型号的合龙段劲性骨架和张拉临时束，通过安装劲性骨架和张拉临时束的方式来确保合龙混凝土构筑物不变形。