连续梁桥悬臂现浇施工关键技术与控制方法研究

方业博　关永冰

摘 要：随着我国桥梁建设工程的不断发展，连续梁桥悬臂现浇施工技术得到了广泛应用。这一施工技术相对较为复杂，工序繁多，施工难度大，技术和质量要求高。因此，需不断地对连续梁桥悬臂现浇施工方法的关键技术和控制方法进行研究和创新。本文结合桥梁工程实例对挂篮悬臂浇筑法的应用进行了研究，希望能对今后类似工程提供借鉴和参考。

关键词：连续桥梁；悬臂现浇施工法；关键技术；控制方法

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）03-0124-01

近年来，采用悬臂浇筑法（又称挂篮法）建成的预应力混凝土连续梁桥越来越多。因其整体性好、刚度大、变形小、养护简便而获得了广泛应用和快速发展。但由于悬臂施工法施工技术相对复杂，工序繁多，尤其在施工中涉及结构体系转换的问题，桥梁施工质量控制难度较大。因此，如何把握悬臂现浇施工的关键技术和控制方法，成为需要进一步研究的课题。

1 连续梁桥悬臂现浇施工关键技术与控制方法概述

1.1 连续梁桥悬臂现浇施工的关键技术概述

随着桥梁建设的不断发展，尤其近年来，悬臂浇筑施工法在国内外大跨径预应力混凝土桥梁中得到了广泛应用。据有关资料统计，国内外1952年以来建成的100m以上的大跨径桥梁中，采用悬臂现浇施工法施工的占到了80%左右。

悬臂现浇施工法是指将墩柱部位的上部结构（0#块）浇筑完成后，在挂篮上向墩柱两边对称平衡地逐段浇筑悬臂梁段，每浇筑完一对梁段并待混凝土达到规定的强度后，张拉预应力束，而后向前移动挂篮，进行下一梁段的施工，一直推进到悬臂端，最后合拢成桥。

1.2 连续梁桥悬臂现浇施工法的特点

连续梁桥悬臂现浇施工法具有以下特点：（1）施工期间不会影响到桥下的通车、通航；（2）每个桥墩都可以形成独立工段，互相不会影响，施工速度快、效率高；（3）挂篮法施工减少了材料消耗、能够降低工程造价，节省施工成本。

随着社会经济、科技的发展，新的工程材料、施工设备不断应用到桥梁工程建设中，尤其是计算机信息技术的应用，使得桥梁施工精度不断提高，质量控制方法和手段更为高效、多样，桥梁建设质量得到了更进一步的提升。

1.3 连续梁桥悬臂现浇施工控制方法概述

在桥梁工程施工中，由于施工周期长，施工程序复杂，必然会为工程带来一定的风险，有时还可能会发生一些难以预测的突发状况。因此需要对桥梁的施工过程做出监测和控制。

在桥梁施工过程中，会受到多种荷载的影响，比如桥梁本身的自重、桥梁上堆放的材料及施工机具的荷载、施工挂篮的自重、风荷载、温度梯度效应等等。技术人员应根据各方面的数据，对施工过程进行严格监控，并及时对出现的偏差进行调整，以保证桥梁施工的质量和安全。

相对而言，对桥梁施工过程进行监测控制，国外有相对成熟的经验，在一些大型工程项目的建设中已经被列入正常的工作计划，并且在信息化的现代社会中，已经实现了用计算机对工程进行智能监控。但在国内，我国对连续梁桥悬臂施工的监测控制还处于探索阶段，需要根据工程实际研究出适合我国工程建设实际情况的监控技术和组织管理办法，要达到建立起完善的控制方法的目的，仍需要经过长期实践经验的积累。

2 连续梁桥悬臂现浇施工关键技术研究

某连续T型刚构桥，全长140米。施工时，对0#块采用墩顶托架现浇，待0#块混凝土强度达到设计要求后，在0#块上拼装挂篮；完成挂篮结构拼装以及预压后，按照0#的浇筑法，从0#块开始，依次对称平衡的浇筑梁段直到悬臂端，而后按照先边跨后中跨的顺序进行合拢段的施工。

在實际悬臂现浇施工中，需要在施工前对挂篮、浇筑设备等硬件设施进行检验和计算，对挂篮的承载能力、稳定性、安全性等作出精确的数值计算，保证两端悬臂挂篮的施工速度基本保持一致。在进行混凝土浇筑前对支架结构进行荷载试验，消除支架非弹性变形。施工中，还需要进一步加强对桥梁主体的应力监测，及时发现施工中的异常现象，并对突发异常的数据即时进行分析、作出参数调整。技术人员根据调整后的数据，对施工进度和程序进行调控，确保施工能顺利、安全地进行。

根据以上步骤，需要在具体实施中注意以下几点：

（1）挂篮主要由主桁（梁）结构、悬挂调整系统、模板系统、工作平台、行走及锚固系统等几部分组成。挂篮与节段梁体的重量比不宜大于0.5，施工中挂篮的最大变形应不大于20mm。（2）挂篮拼装完成后，还需要进行进行压重试验，采用钢筋、钢绞线、砂袋仿照挂篮受力模式布载，加载分四级，由此消除非弹性形变，测定弹性形变。（3）钢筋加工安装前，需要将材料统一集中运输到现场，由吊装设备统一进行吊装作业。将底板钢筋和腹板钢筋统一固定绑扎，继而安装预应力管道，在安装固定好预应力管道及锚具后，绑扎顶板上层钢筋并注意预埋钢筋。（4）浇筑混凝土时，全桥应当根据T型刚构的特点，两端保持对称施工，采用一次性浇筑成型的施工方法。（5）拆除两端的挂篮结构后，才能对合拢段进行施工。先拆除边跨直线现浇段支架，将支架临时锁定，安装边跨合拢段的钢筋和预应力孔道，浇筑边跨合拢段混凝土，并在混凝土的强度达到要求后，拆除边跨挂篮以及临时支架，依次按照之前的操作重复，完成中跨合拢段混凝土的浇筑。（6）在混凝土浇筑的过程中，需要安排专人随时监测挂篮及混凝土结构的变形量，确保施工过程中梁体的下挠值在设计容许范围内。合拢口侧压重采用水箱压重，一边浇筑混凝土一边将水释放出来，确保挂篮的负荷和挠度基本不变。

3 连续梁桥悬臂现浇施工控制方法研究

在连续梁桥悬臂现浇施工过程中，受混凝土质量、施工温度、当地气候条件、设备耐受度、挂篮材质等因素影响，需要严格观测并控制悬臂现浇施工时节段的挠度与应力。连续梁桥悬臂现浇施工监控的内容包括对挂篮模板安装后的挠度监测，并根据实际情况调整安装的位置和锚固的位置；对浇筑混凝土前的预拱度进行测量，并根据施工状况调整混凝土的浇筑速度，从而将预拱度调整至符合施工条件的数值；对浇筑混凝土后桥面的挠度进行观测、计算，同时计算施工段在荷载变化、施工温度等外部环境影响下引起的挠度，并根据观测的数据对后续节段的施工进行调整；通过在控制截面内预埋测试仪器来观测应力。

施工控制是桥梁建设的质量保证，因此，是否能实行高效的施工控制，对桥梁工程是否能满足设计要求具有十分重要的意义。在实际操作中，施工控制方法包括结构的变形控制方法、应力控制方法和稳定性控制方法。

施工中，首先需要通过预加载来消除挂篮设备的非弹性变形，并严密监控挂篮的变形程度，以便进行立模高程的确认；其次，对各施工节段的下挠值作出观测和计算，设置观测点认真观测，以便对合拢前各梁段和边跨段的高程进行调整和控制；再者，合龙施工前应对两端悬臂梁段的轴线、高程和梁长受温度影响的偏移值进行观测，并进行计算，确定准确的合龙温度、时间及程序；最后，合龙后应在规定的时间内按设计规定的程序完成体系转换。

4 结语

在预应力混凝土连续梁桥的施工中，由于悬臂浇筑施工节省了施工成本、降低了材料及设施的损耗、缩短了施工工期，使得连续梁桥的施工程序更加简便、施工质量更高、结构整体性更强。因此，值得对其进行大力推广，但由于连续梁桥悬臂浇筑施工法对施工技术的要求较高、施工条件更复杂，对施工的控制方法要求也随之提高。我国的桥梁工程技术人员需要不断深入研究和实践，一方面提高连续梁桥悬臂浇筑施工法的施工质量，另一方面制定更加科学、合理的控制方法，以保证桥梁施工能稳定、安全、高效地完成。

参考文献

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