大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术论述

刘宋飞 中交三航局第三工程有限公司

1 前言

伴随着社会的进一步发展，我国在桥梁方面的施工技术已经远超于发达国家，经过这些年的努力和发展，我国已经成为桥梁强国。桥梁工程在发展工程中，施工难度较大其繁杂的工程类型当属大跨度桥梁，其在施工过程中需要施工诸多不同的先进的、高效的施工技术，而悬臂施工技术就是大跨度桥梁施工中常用的施工类型。

2 悬臂施工

悬臂施工就是在已经建成的桥墩顶部，沿着桥梁跨径的方式，采用对称逐段的方式进行施工，因此，悬臂施工也称作分段施工，在一段混凝土达到相应强度后施加一定的预应力与之前施工完成部位组成一个整体，随后进行下一段施工。悬臂施工依据不同的施工方法可分为悬臂拼接组装以及利用悬臂将混凝土等相关材料注入到模子里制作成预定形体两种。其中利用悬臂将混凝土等相关材料注入到模子里制作成预定形体就是在桥墩两侧对称位置经混凝土等相关材料注入到模子里，在混凝土固结之后拉伸预应力筋，这种情况下需要挂篮，完成该段后进行下一段的施工。而悬臂拼装则是在桥墩两侧的对称位置将预制块通过起吊机吊起后安装，并将预制块拉伸，达到悬臂增长的目的。

3 大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术

3.1 悬臂挂篮施工

3.1.1 挂篮设计及相关事项

大跨度桥梁工程项目在施工过程中，一般情况下菱形挂篮或者三角形挂篮较多，倘若预应力筋设置为竖向的，则使用菱形挂篮，这样施工起来方便快捷，使用哪类型的挂篮往往取决于工程的实际情况。另外，在对挂篮进行科学设计时，通常将其弹性变形限制在1 厘米以内，而非弹性变形一般限制在2mm 以内。挂篮可在施工现场进行拼装名，但是挂篮自身重量及其施工过程中所需设备以及施工人员总重量不得超出60吨。

3.1.2 挂篮拼装过程

主桁架的拼装：第一，以0 号块为基点检查其顶板轨道的平整度，并精准测的测量出箱梁、轨道轴线以及两头所在位置线与此同时进行放线，随后利用水平仪以及经纬仪等相关测量仪器对挂篮的走线及拼装位置进行测量，在测量并放出轨道轴线之后，在顶板轨道上铺设一层方木，并在其最顶部放好相应的型钢。第二，在起吊机的外力作用下将轨道吊起，移动到指定位置后下放并进行安装，并利用精轧螺纹钢对轨道进行固定。第三，直接将0 号块作为拼装平台，以垂直地球重力的方向组装主桁架，组装工作完成之后，用起吊机将其吊起并移动到安装部位，与此同时做好加固防护措施，确保移动过程中桁架的稳定性，最后安装反扣轮。第四，主桁架安装工作完成后，对后锚固杆进行安装，主要作用就是将所有桁架组合成一个整体并确保其稳定性。第五，在各个桁架之间安装构件，将所有桁架有效衔接起来。第六，上述作业全部完成之后安装提升装置以及前悬吊梁。

底平台及模板的拼装：首先，将挂篮底篮以及前后吊固定好，进而组合成一个稳固的底平台。其次，将内模支设到箱梁的内滑梁中，与此同时也将悬吊滑轮也安装在其中。在起吊机的辅助作用下，将内滑量吊起，并将悬吊滑轮中的螺栓拧紧固定好，在确保吊带等全面固定完整后，将整个内模全部拉入到箱梁中。再次，将预制的外模放置在外滑梁，同样将悬吊滑轮放到指定位置，随后在外模的下端铺设一层木跳板，并用铁丝将木跳板与外模的框架进行固定。将固定好的外模木跳板作为施工平台，便于施工人员在此处安装并固定好吊带销杆。

3.1.3 加载试验

在挂篮完成拼装之后，利用砂袋对挂篮进行加载试验，砂袋实际重量应该超出混凝土的总重量，是其1.1 倍，以便利用加载消除挂篮的非弹性变形。同时针对挂篮的吊带、前上横梁以及底篮的实际变形值需要予以分级试验，在试验过程中，对其每一级的持荷时间都应该保持在30min以上，并对所得数据进行全面分析，继而准确推算出不同梁段的实际竖向变形数据，为后续科学设置桥梁的预拱度予以真实、可靠的依据支撑。除此之外，还应该准确测试挂篮构件及全部杆件实际预应力的大小。

3.2 悬臂浇筑施工

悬臂浇筑施工应该一次性完成，在将纵向预应力角钢线张拉完成后，立刻拧松后锚，并横向向前移动，随后进行浇筑作业。悬臂浇筑应该严格按照施工工序进行，施工工序如下（见图1）。

悬臂浇筑施工过程中应该注意以下几个方面：其一，混凝土搅合作业，该项作业是在自动拌合站完成的，并且各种骨料配比应该由专人进行监管额检测，拌合时间保持在2min以上，并做好混凝土坍落度的记录工作。其二，混凝土浇筑作业，一般悬臂混凝土浇筑作业是通过混凝土泵车完成的，并且在浇筑过程中应该确保两腹板的上下倾角前后对称灌注，直至灌注到地板位置，另外在对顶板进行浇筑的时候，应该严格按照从两侧向中间的顺序浇筑，尽可能确保T 两端的重量的均衡，只有这样才能够确保施工的质量水平。其三，混凝土振捣作业：慈祥作业需要使用插入式振捣器对混凝土进行振捣，将振捣器插入到混凝土30cm左右厚度的地方，各振捣器之间的插入间距以振捣器半径的1.5倍最佳，并且振捣器一定要快速插入缓慢抽出，这样一来就可以有效消除混凝土内部的空隙，规避泛浆或者混凝土不下沉现象的发生，进一步提高混凝土密实度。其四，混凝土养护作业：和混凝土养护质量的好坏对桥梁工程项目的外观及强度有着直接影响，故而，在对混凝土进行养护前，在混凝土表面铺设一层湿土工布，并在其上方增铺一层塑料布，对塑料布表面进行洒水，上述工作的主要目的就是确保经过养护的混凝土试件在外力为压力时的强度极限达到设计的强度。

图1 悬臂浇筑施工工序

3.3 合拢段施工

在对桥梁工程合拢段进行施工的时候需要完成一个系统时候在对下一个系统进行施工，简而言之，只有完成当前阶段的施工之后才能改变俏脸性质。在合拢段施工的时候首先对边跨进行合拢，随后对中跨进行合拢。其中边跨合拢浇筑过程中，应该按照架着浇筑或者吊着浇筑的方式进行施工，在混凝土固结达到一定强度之后，正式对边跨合拢段进行施工。中跨合拢段施工时首先对劲性骨架的两边进行浇筑，在其固结之后不了立刻对中跨合拢段进行施工，应该先将前一施工阶段安装的挂篮完全拆除后再进行施工工序。另种不同合拢段的施工条件也不尽相同，但是唯一相同点是均需要在低温的条件下进行。合拢段施工必须要与施工标准相吻合，否则一旦出现偏差就为出现力不平衡的现象，对于大跨度桥梁项目而言，合拢段施工时极为重要的，每道施工工序都不得马虎，且严格按照先两边后中间的顺序进行施工，合拢过程中，已经支设完成的桥墩可以不再施工之前拆除。另外，为了确保悬臂挠度的准确性，中线两边的平衡是非常重要的，在完成浇筑后将其逐一拆除。合拢段施工时一定要确保温度，最好是在凌晨时间段进行施工。

4 悬臂施工技术的控制措施

4.1 合理设置预拱度

预拱度自身存在两层含义，具体划分为：其一是为其他施工方法的进一步发展而预留拱度，拱度预留的初衷是为施工提供便利条件，促使其顺利进行，进而有助于工作人员及时设置吊篮并准确操作。其二桥梁在正常施工过程中，其工程程序较为复杂，从开始施工一直到最后的拼接工作，需要经历多个环节，同时，在整体的施工过程中，部分环节需要适时改进，借助预留拱度，有助于将当下环节中繁琐的操作工作简单化。其实，预留拱度的有效设置，为工作人员的生命安全提供有力保障，同时也工作人员的顺利施工提供更多便利条件。然而，在对预留拱度设置时，需严格掌控设置范围，预留过多则会导致大量空间被白白浪费，同时也会影响桥梁美观。在桥梁工程实践过程中，我们积累了丰富的有效经验，将其进行归纳结束语，从中可以看出，悬吊梁正常运营期间挠度的最大值与预留拱度数值较为接近。最大挠度值实质是隔断桥梁的挠度总和，在此过程中，应着重考虑各梁之间的温度压力以及由于收缩发生形变而影响挠度，借助相应的有效计算，获得各项数据的具体内容，在此基础上，为了保障操作过程的科学性及合理性，应结合桥梁所处的具体环境，并以此为依据，据有效经验，针对出现的问题进行有效处理。

4.2 严格把控结构挠度

在施工过程中，严格把控结构挠度作为其中较为重要的施工内容，在整体是共同过程中，有效控制此项内容的方式多种多样，其中较为常见的是：严格控制混凝土自身重量、降低活荷载的对其的影响以及使用托架的本身质量等都可以满足。

4.3 借助真空，促进压浆工艺的实现

目前，就我国而言，预应力在施工技术中突显出来，并大量应用于工程施工中。以往的压浆工艺存在较多不足，例如正常使用过程中出现较多缝隙以及气泡，岩浆在密封时密封性不好等问题，以往压力压浆工艺已经无法适用于当前的发展现状，如今，全新的用于辅助压浆的工艺技术已经诞生，同时适用性极强，将传统的压浆方法与真空吸浆方法有机结合形成真空压浆技术，对于传统的压力压浆相关设备进行系统化完善，有效解决以往的压力压浆技术中存在的问题。在一定范围内，促使孔道压浆中的饱和度得以提升，压轴速度以及密实度都得以改善，基于此，为施工质量的提高提供有力保障基础。

5 结束语

现阶段，悬臂技术得到了广泛应用，因此其逐渐成熟起来，并且在难度较大以及大跨度的桥梁建设过程中，悬臂施工技术的优势及可用性得到了很好的验证。由于大跨度桥梁施工有着一定的困难性，加之容易受到风振、吊装及拼接等因素的影响，在实际工程中，采用悬臂施工技术之后，施工效果显著提高，所以，在此过程中积累了大量丰富的经验，其都是值得我们深入研究的，为之后工程是顺利进行提供有力基础。因此悬臂施工技术的应用可以有效解决这些问题，为大跨度桥梁施工提供了可靠的保障条件。