桥梁上部结构悬臂浇筑施工的质量控制要点

□鞠 勇 □王 欣 □贾 鹏(永城市水利局)

一、施工准备

（一）挂篮设计及加工

挂篮是悬浇箱梁的主要设备，它是沿着轨道行走的活动脚手架及模板支架。就国内外现有的挂篮按结构形式可分为桁架式、三角斜拉带式、预应力束斜拉式、斜拉自锚式；按行走方式可分为滑移式和滚动式；按平衡方式可分为压重式和自锚式。对某一具体工程，应根据梁段分段情况，根据对挂篮的重量、要求承受荷载及施工经验对挂篮进行认真详细的设计。除必须满足强度、刚度、稳定性要求外，还要使其行走、锚固方便可靠，重量不大于设计规定。挂篮由主桁架、锚固、平衡系统及吊杆、纵横梁等部分组成，由工厂或现场根据挂篮设计图纸精心加工而成。

（二）0号、1号块的施工

挂篮是利用已浇筑的箱梁段作为支撑点，通过桁架等主梁系统、底模系统，人为创造一个工作平台。对于0号、1号块挂篮没有支撑点或支撑长度不够,需采用其他方式浇筑。一般采用扇形托架浇筑。扇形托架可用万能杆件、贝雷片或其他装配式杆件组成，托架可支撑在桥墩基础承台上或墩身上。托架除须满足承重强度要求外，还须具有一定的刚度，各连续点应连接紧密，螺栓旋紧，以减少变形，防止梁段下沉和裂缝。

（三）临时固结

对于连续箱梁，梁与墩未固结在一起，施工时，两侧悬浇施工难以保持绝对平衡，必须在施工中采取临时固结措施，使梁具有抗弯能力。临时固结一般采用在支座两侧临时加预应力筋，梁和墩顶之间浇筑临时混凝土垫块。将梁固结在桥墩上，使梁具有一定的抗弯能力。在条件成熟时，再采用静态破碎方法，解除固结。

二、悬臂浇筑施工工艺流程图（如图）

悬臂浇筑施工工艺流程图

三、悬臂浇筑施工中应注意要点

第一，主梁各部分的长度由主梁的形式、跨径、墩宽、挂篮的形式以及施工周期来确定。0号段长度一般为5～20m，悬浇分段长度一般为3～5m。

第二，桥墩顶梁段及桥墩顶附近梁段施工时，可采用托架或膺架为支架就地浇筑混凝土。托架或膺架应经过设计，计算弹性及非弹性变形。

第三，在梁段混凝土浇筑前，应对挂篮（托架或膺架）、模板、预应力筋管道、钢筋、预埋件、混凝土材料、配合比、机械设备、混凝土接缝处理情况进行全面检查，经确认后方可浇筑。

第四，悬臂施工过程中，若梁身与墩身采用非刚性连接，为保证结构的稳定性，悬臂梁桥和连续梁桥应实施0号块梁段与桥墩间临时固结支承措施,对于刚性连接的T型刚构、连续刚构梁，因结构本身已具有一定的抗弯能力，可根据设计和施工要求在墩旁架设临时托架等方法进行施工。

第五，挂篮安装时应保证安全、稳定、可靠。挂篮的主纵横梁的分联和移动操作应特别精心，以防急剧的塌落和倾覆。浇筑混凝土时，后端应锚固于已完成的梁段上，后锚和移动架可采取保险锚、保险索或保险手拉葫芦等安全措施。挂篮桁架在已完成的梁段上行走时，应于后端压重稳定。挂篮桁架行走和浇筑混凝土时的稳定系数，均不得小于1.50。挂篮组拼后，应全面检查安装质量，并对挂篮进行试压，以消除结构的非弹性变形。挂篮试压的最大荷载一般可按最大悬浇段重量的1.3倍考虑。挂篮试压通常采用水箱加压法、试验台加压法及砂袋法。

第六，桥墩两侧梁段悬臂施工进度应对称、平衡，实际不平衡偏差不超过设计要求值。设计无要求时，其两端允许的不平衡重量最大不得超过一个梁段的底板自重。

第七，悬臂浇筑前端底板和桥面的标高，应根据挂篮前端的垂直变形及预拱设置，施工过程中要对实际高程进行监测，如与设计值有较大出入时，应会同有关部门查明原因进行调整。

第八，安装模板后，应严格核准中心位置及标高、校正中线。组装模板并校正中线、外模及框架的长庋和高度应能适应各节段的变化。内模由侧模、顶模和内框架组成，应便于拆模和修改。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。模板和前一节段的混凝土面应平整密贴。

第九，安装预应力预留管道时，应保证管道联结紧密、管道定位准确。放置预应力管道时要注意和前一段的管道联结接头严密对准，并用胶布包贴，防止灰浆渗入管道，还应设置足够的定位钢筋，以保证预留管道在浇筑混凝土过程中位置正确，线形和顺。纵向预应力管道用塑料波纹管时必须设置塑料内衬管，内衬管外径可比波纹管内径小3～4mm。定位钢筋的纵向水平间距≤100cm，曲线段间距≤50cm。

第十，挂篮行走前要测定已完成节段梁端标高，并定出箱梁中轴线，当解除挂篮的后锚固后，挂篮沿箱梁中轴线对向两，每前进50cm作一次同步观测，防止挂篮转角、偏位造成挂篮受扭。

第十一，箱梁梁段混凝土浇筑，可视箱梁截面高度情况采用一次或二次浇筑法。无论采用何种方法浇筑，梁段自重误差应在±3%范围内。

采用一次浇筑法，可在箱梁顶板中部留一窗口，以供浇筑底板混凝土，待浇好底板后立即补焊钢筋封洞，并同时浇筑肋板混凝土，最后浇筑顶板混凝土，一次完成。浇筑肋板混凝土时，两侧肋板应同时分层进行。浇筑顶板及翼板混凝土时，应从外侧一次完成，以防发生裂纹。

当采用两次浇筑时，各梁段的施工应错开。箱梁分层浇筑时，底板可一次浇筑完成，腹板可分层浇筑，分层间隔时间宜控制在混凝土初凝之前且应使层与层覆盖住。为缩短两次浇筑混凝土的时间间隔，可一次支立外侧模，内侧模分次接高，内模接高应待底板混凝土达到一定强度后进行，同时做好钢筋的绑扎和预应力的定位、布设工作，然后浇筑肋板上段和顶板混凝土。其接缝除按施工缝要求进行处理外，还应采取如预埋型钢、预留凹槽等抗剪措施。

第十二，箱梁截面混凝土浇筑顺序应按设计要求进行，若设计无明确要求，一般应按下列顺序进行浇筑：

一是浇筑混凝土时，必须从悬臂端开始，两个悬臂端应对称均衡地进行浇筑；二是浇筑混凝土时，应加强振捣，对于高箱梁混凝土施工，可采用内侧模开仓振捣；三是在浇筑混凝土的同时应注意对预应力管道的保护，浇筑后应及时对管道清孔，以利穿束。

第十三，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。混凝土梁段浇筑周期一般为5-7d，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。

第十四，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。悬浇梁段分次浇筑混凝土时，如处理不当，由于后浇筑混凝土重力的影响会引起挂篮变形，导致先浇筑的混凝土开裂，因此应采取措施削除后浇筑混凝土引起的挂篮变形，一般可采用下列方法：

水箱法：即浇筑混凝土前先在水箱中注入相当于混凝土质量的水，在混凝土浇筑过程中逐渐放水，保持挂篮负荷和挠度基本不变。

混凝土一次浇筑法。箱梁混凝土可采用一次浇筑，施工时应在浇筑混凝土前预留准确的下沉量，并在底板混凝土凝固之前全部浇筑完毕，即要求挂篮的变形全部发生在混凝土塑性状态之间，避免产生裂纹。

浇筑混凝土时，可根据混凝土重量的变化，随时调整吊带高度。

抬高挂篮的后支点法。混凝土浇筑前将模板前端抬高，同时用千斤顶顶起挂篮后支点，将底模梁支承在千斤顶上，浇筑混凝土时，随混凝土重量的变化，随时调整底模梁下的千斤顶，抵消挠度变形。斜拉式挂篮因其总变形小，一般可在浇筑混凝土前预留下沉量，不必在浇筑过程中进行调整。

第十五，分期浇筑混凝土时，新旧混凝土的结合面应凿毛洗净，还应严格控制相邻两次混凝土浇筑的龄期差，一般在任何情况下不＞20d，同时应控制水灰比降低骨料温度，减少模板与混凝土间的摩阻力。

第十六，在每一次梁段施工过程中出现大风预报应停止施工，并使两悬臂端不得出现不平衡荷载，且应确保挂篮的牢固性。

第十七，混凝土浇筑完毕后应进行养护，待养护达到设计强度的75%，并经过孔道检查、修理管口弧度后，即可进行穿束、张拉、压浆和封锚等工作。

四、结语

悬臂浇筑施工挠度控制是桥梁控制的一个难点，控制不好，两端悬臂浇筑至合龙时，梁底高程误差会大大超出允许范围，既对结构不利，又影响美观。施工中应注意消除非弹性变形，进行挠度观测、应力观测和温度控制，技术人员及时采集观测断面标高值，并严格进行监控。确保悬臂现浇施工到达预期目标，为今后施工提供宝贵经验。