悬臂技术在桥梁施工中的运用分析

温林虎

（江西省萍乡市公路事业发展中心，江西 萍乡 337000）

0 引言

悬臂技术作为一种重要的桥梁施工技术，在桥梁工程中发挥着重要的作用。该技术能够减少施工过程中的支撑点，提高施工效率，为桥梁工程的顺利进行打下良好的基础。随着交通运输需求的增加和桥梁工程规模的扩大，悬臂技术逐渐得到广泛应用。因此，对悬臂技术在桥梁工程中的具体应用要点进行分析具有重要意义。

1 悬臂技术概述

悬臂技术适用于跨越较大跨度的河流、山谷或其他障碍物的工况，主要是在桥墩或桥台上支撑主梁的一端，将另一端悬挑在空中，以实现桥梁建设。悬臂技术的主要特点是无需在中间设置额外支撑，施工更加灵活，同时可以减少对水上交通的干扰[1]。

首先，在悬臂施工过程中要建造桥墩或桥台，这也是悬臂桥的支撑点。

其次，通过支架或其他临时结构，在桥墩或桥台上支撑悬挑的主梁。主梁可以分段施工，每段的长度可根据设计和施工要求而定。悬臂桥梁的主梁通常是预制构件，可采用箱梁、混凝土结构或复合结构。

再次，在施工过程中，可以使用吊车、脚手架和其他施工设备支撑和安装主梁。

最后，可以根据地理、地质和气候条件进行技术调整，以提高桥梁的稳定性和耐久性[2]。

2 桥梁工程悬臂技术应用

2.1 0#块施工技术

2.1.1 临时支架

第一，进行墩身结构施工时，应根据设计要求进行侧壁模板预埋钢板施工，并将型钢桁架运输到施工现场，按照要求进行焊接作业。

第二，墩身拆模后，将成型的型钢桁架焊接在预留钢板上，制作托架结构。

第三，工字钢支架及底模安装结束后，进行全面的检查，托架按照设计荷载130%进行预压检测，托架预压方式应采取混凝土块预压形式，预压重量应结合几何尺寸进行模拟加载，注意应从两侧向中央均匀施加荷载，以达到施工标准。以确保整个托架结构设计合理、运行可靠。

第四，对托架结构的变形情况进行全面检测，消除托架的非弹性变形，为灌注施工作业提供基础[3]。

2.1.2 测量放样

在施工准备环节，应由专业测量工程师根据设计要求，在桥梁悬臂施工区域安装测量仪器，对事先建立的控制点进行测量，获取准确的三维坐标，控制点的坐标将作为后续测量放样的基准。在施工过程中，应加强挠度沉降差控制，施工前后要进行多次测量。如果设计挠度和实际挠度之间存在较大差异，应及时与设计单位进行沟通联系，进行方案调整。

2.1.3 钢筋焊接

在钢筋焊接过程中，应加强端头预弯处理，使两根钢筋的轴线在同一直线上，两根主筋采用两点焊接的连接方式进行固定。在接头焊接过程中，焊接厚度为主筋直径的0.3 倍，焊接宽度应超过主筋的0.7 倍。顶板顶部最外层钢筋保护层厚度应超过30mm，其他部位超过35mm。在波纹管安装环节，应加强平纵断面控制，确保定位精度合格，从而确保连接效果合格。

2.1.4 0#块混凝土浇筑

按照底板、腹板、顶板的顺序进行浇筑，先中间后两侧，可采用对称浇筑方法，即同时进行两侧浇筑，以确保施工的平衡性和一致性，保证结构的稳定性和一致性，避免一侧浇筑过多或过少，一侧浇筑过多会引起结构偏移、变形或产生应力集中的问题。

在浇筑施工环节，需要确定合适的混凝土配合比，做好混凝土性能控制。可使用C55 级别的混凝土，该级别混凝土具备较高的性能要求。混凝土的塌落度应控制在12～16cm 之间，以保证混凝土的流动性和可泵送性。制备大体积混凝土时，应添加适量的减水剂，延缓水泥的水化热释放，从而有效控制混凝土的强度和塌落度，以保证混凝土在浇筑过程中的可塑性和工作性，同时降低温度裂缝和变形风险[4]。

2.2 箱梁施工标高控制

箱梁施工是桥梁工程中的重要环节，标高检测在整个施工过程中起重要作用。

第一，标高检测工作主要是对钢筋施工、混凝土浇筑、张拉和挂篮移动等关键环节进行现场检测和控制。通过严密的检测和控制，确保箱梁标高的准确，保证结构的稳定性。

第二，预拱度是指预先设置与荷载挠度方向相反的挠曲线，以抵消荷载所产生的挠度，对桥梁结构的性能有重要影响。因此，在施工过程中必须严格按照设计要求对箱梁预拱度进行合理控制，如果发现预拱度存在一定的偏差，需要及时采取改进和调整措施，使整箱梁结构的高度和曲线形状符合设计要求，以确保结构性能符合标准，提高桥梁的承载能力和使用寿命，保证桥梁在使用过程中的安全性和稳定性[5]。

2.3 合拢段施工及体系转换

在合拢段施工过程中，先进行边跨合龙，再进行中跨合龙。边跨合龙在夜晚进行，张拉结束且波纹管内部水泥浆强度达到设计要求后，将边跨现浇部位的支架拆除，然后拆除临时支座，再进行各个结构部位的对称浇筑施工，以形成完整的结构体系。

第一，合拢段是混凝土浇筑施工中非常重要的结构部分，对桥梁工程质量有直接影响。在合拢段施工环节，应在混凝土材料温度较低的条件下进行，并且应将两侧悬臂端进行临时连接，从而达到稳定性效果，以免在合龙施工过程中由于结构热胀冷缩而引发开裂问题。同时，应选择当日环境温度低、温差变化较小的时间段进行合拢段浇筑施工，使混凝土强度增长时处于气温回升时段，防止受拉产生开裂问题。

第二，边跨合拢段配重施工。该结构部分的施工长度通常为2m，为了使合拢段达到稳定状态，在具体施工中，中跨悬臂段顶部应设置合拢段一半的配重。首先，应在中跨悬臂段顶部设置与合拢段一半长度相匹配的配重，以提高合拢段的稳定性。其次，应通过精确计算和规范安装，确保合拢段受力均衡。再次，应配备水箱结构。通过调整水箱内的水量，实现对施工过程的控制。使用相同的水量进行水箱配重控制，可以确保每个合拢段的施工条件保持一致，确保结构平衡、稳定。同时，需要密切监测和控制施工过程中的各个环节，确保合拢段的浇筑操作按照规定程序进行，以保证混凝土的质量和均匀性。最后，应注重施工现场的安全管理，确保施工人员能够遵守操作规程，并使用合适的工具和设备进行施工，减少人为因素对合拢段稳定性造成的不良影响[6]。

第三，边跨合拢段施工。该环节施工应按照如下步骤进行：

首先，边跨合龙施工开始之前，应将挂篮拆除，并解除其他部位的荷载，并在边跨现浇支架上安装合拢段底模、侧模及支架结构，确保模板结构尺寸合格。

其次，在边跨合龙施工中，由于一侧是现浇结构，另外一侧是悬臂灌注结构，所以竖向温度差比较大，会影响结构性能，即出现挠度和位移偏差过大的情况，进而使受弯尺寸过大，影响施工效果。因此，在现场施工环节，应设置临时锁定装置，确保各个结构部位的连接性能完全达到标准，且具备较高的整体性和稳定性。

再次，在合拢段箱梁顶部施工环节，应安装临时支撑结构，以便承载温度升高时造成的悬臂纵向伸长压应力，从而保证结构的稳定性。此外，要张拉临时预应力钢筋，通过预应力抵消两端因温度降低所产生的拉应力，且要对合拢部位的混凝土加以保护，以防止发生损坏。

最后，管理人员应和施工班组人员保持良好的沟通，根据现场施工气温条件及环境因素，改进施工计划，以便在最佳环境温度条件下开展施工作业。同时，要加快临时锁定装置安装速度，并对称进行，确保各个位置的结构焊接强度合格。

此外，为了避免混凝土灌注过程中悬臂端混凝土和合拢段混凝土因温差过大而产生纵向力，应选择在每天环境温度较低的时间段进行施工，通常在15～20℃之间施工[7]。边跨合拢段施工如图1 所示。

图1 边跨合拢段施工

第四，中跨合拢段施工。在两侧边跨合拢段全部施工结束之后，即可进行中跨合拢段施工。首先，将一侧的挂篮拆除，以另一端挂篮模板作为中跨合拢段的模板，并对中跨合拢段的吊架进行拼装，然后完成底部模板、外部模板安装，再拆除主桁架结构。其次，确保合拢段两端的悬臂长度及截面应一致，合拢口挠度基本相同，合拢口的临时锁定装置仅承受角位移产生的弯矩。再次，在当日环境温度相对较低时进行临时锁定装置焊接，并开展预应力合拢束临时张拉，快速完成钢筋、模板、管道安装作业。最后，必须在当日环境温度较低的条件下进行浇筑，并及时进行养护处理，以免结构损坏，影响整体施工效果[8]。

3 悬臂施工质量控制

为保证桥梁结构的稳定性和耐久性，在施工过程中应加强悬臂施工质量控制。

3.1 做好材料选择与检验

在悬臂施工过程中，选择符合设计要求的高质量材料至关重要。材料的选择应遵循相关标准和规范，并进行必要的检验和测试，以确保其质量和性能能够满足要求。为保证材料质量，需要根据桥梁设计要求，明确材料的技术指标，包括抗压强度、抗弯强度、抗冻性能等。在供应商选择环节，应优先选择具有良好信誉和质量管理体系的供应商，以确保所采购的材料符合标准。材料到场后，应进行必要的检验和测试，如对混凝土材料进行抗压强度试验、对钢材进行化学成分分析等。同时，要对材料进行质量追溯，核对其生产厂家和批次信息，以便在出现问题时能够及时追溯[9]。

3.2 加强施工工序控制

悬臂桥梁施工通常涉及多道工序，如基础施工、主梁制作、支架安装和拆除等。每道工序都应严格按照设计和规范要求进行控制，并在施工过程中进行必要的检查和测试。在施工过程中，需要确保基础的稳固性和承载力符合要求，同时做好地基处理、桩基施工、基础混凝土浇筑等工序处理。此外，要对材料的配合比、浇筑方式和固化时间等进行严格控制。

3.3 施工现场控制

首先，要求施工人员应接受相关技能和知识培训，并通过资质认证。

其次，要求施工人员严格按照施工规范和操作规程进行作业，并遵守安全操作原则，如佩戴个人防护装备和使用安全工具等。

再次，对施工设备进行严格管控，以确保施工设备的正常运行和安全使用。设备使用前应进行必要的检查和试验，并对设备操作人员进行操作培训，确保施工设备的使用符合相关标准和规范，施工期间应定期进行设备维护和检修，保证设备的工作状态、延长设备使用寿命。

最后，在施工过程中，应严格控制关键参数，如混凝土的坍落度、浇筑速度等，并对关键工序进行重点监测，以便及时发现和解决施工中的问题和风险。

4 结语

在桥梁工程中应用悬臂技术，能够提高桥梁工程建设效率、降低工程成本、提高工程质量和保障施工安全等。为更好地发挥悬臂技术在桥梁施工中的作用，需要进一步对该技术进行研究与探索，并结合实际情况进行创新和改进，以不断完善悬臂技术流程，为桥梁工程的高质量开展奠定基础。