时间：2013-11-29 分类：交通运输
摘 要：预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多，有支架现浇法、悬臂浇筑法、悬臂拼装法、顶推法、移动模架法、大型浮吊施工法和旋转施工法等。目前，在国内悬臂法施工是大跨径连续梁桥、连续钢构桥等桥型施工中较普遍采用的方法，它具有施工过程简便，结构整体性好等优点，悬臂拼装具有施工速度快、桥梁上下部可平行作业等优点。
关键词：桥梁,悬臂浇注,拼装,施工技术,职称论文范文
一、悬臂浇筑法施工(挂篮施工)
悬臂施工法是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，张拉预应力筋，移动机具、模板继续施工。预应力混凝土连续梁桥采用悬臂施工的方法需在施工中进行体系转换，即在悬臂施工时，结构的受力状态呈T形刚构，悬臂梁，待施工合拢后形成连续梁。因此，在桥梁设计中在考虑施工过程的应力状态，要考虑由于体系转换及其他因素引起结构的次内力。内时为使施工受力与运营状态结构的受力尽量吻合，通常用悬臂施工的连续梁桥选取变截面梁。预应力混凝土连续梁桥在悬臂施工时，由于墩梁铰接而不能承受弯矩，因此，施工时要采取措施临时将墩、梁固结。待悬臂施工至少一端合拢后恢复原结构状态，这是连续梁采用悬臂施工法的一个特点。
悬臂施工法不需大量施工支架和临时设备，不影响桥下通航、通车，施工不受季节，河道水位的影响，并能大跨径桥上采用，因此得到广泛的使用。悬臂浇筑的施工方法是大跨连续梁桥的主要施工方法。
1、0#梁段施工
0#梁段施工，首先通过预埋在主墩墩身里的特制点板，用\"N\"型万能杆件拼组桁架式扇形托架，四片主桁联结形式桁架式结构，其上铺设两层型钢垫梁。支架预压采用液压千斤顶施加集中力进行等效预压，以消除支架的非弹性变形，然后立模、浇筑0#。0#梁段外模采用大块钢模板，以确保梁体的外观质量。
2、挂篮悬臂施工
0#梁段施工完成后，在其上部拼装挂篮，悬臂对称逐段浇筑各标准段。其工艺流程如下：挂篮是悬臂浇筑法施工的主要设备，它可没轨道走行，支承在已完成的梁段上，用以进行下一个梁段的施工。
1)挂篮的结构形式：
菱形挂篮由菱形桁架，悬吊系统、锚固系统、底模平面、内外模板及走行系统组成。
2)主要特点
①菱形挂篮外形美观，结构简单，杆件受力明确。②作业面宽阔，便于钢筋及预应力管道安装，能加快施工速度，缩短梁段施工循环周期。根据其它箱梁使用情况，梁段最短施工周期5.2天，平均6-8天。③利用桁架前后支座，使桁架在轨道上走行，无需平衡重，操作方便，移动灵活、平衡，外模，底模随桁架一次到位。挂篮移动时间短，一般只需2-4小时即可就位。④挂篮自重轻，利用系数高，是目前我国利用系数最高的挂篮。⑤挂篮刚度大，弹性变形小，立模时只需一次调整标高，灌注混凝土过程中不需再调整。⑥挂篮使用材料均为常用材料，加工制造简单，一般桥梁工地均可现场加工。
3)挂篮的拼装
挂篮的拼装在0#块进行，杆件由浮吊吊装，拼装按如下顺序进行：a.安装轨道。b.水平拼装主构架的菱形桁片，两个桁片可叠放拼装。c.安装前支座。d.由浮吊分别将两桁片竖起，置于轨道上并支撑牢靠。e.安装反扣轮。f.拼装联结系。g.用手拉葫芦牵引主构架就拉。h.安装前上横梁。i.安装悬吊系统。j.安装底模平台。k.安装外侧模和外模走行梁。l.钢筋绑扎完成后安装内模和内模走行梁。m.重复a-1拼装另一侧的挂篮。挂篮的拆卸按相反顺序进行。
4)钢筋及预应力管道制作安装
①钢筋安装顺序
底模下层底模管道定位底板上层钢筋网一肋板钢筋骨架一顶板和翼板下层钢筋一顶模上导钢筋网。
②预应力管道加工制作及安装
5)混凝土浇筑
6)预应力工艺
预应力筋按设计要求的张拉程序进行张拉，预应力筋张拉顺序按先下后上，先中间后两边的顺序对称张拉。
7)孔道压浆
第一梁段张拉完毕即进行孔道压浆，压浆时应按设计要求的配合比配制灰浆，以保证能顺利入孔道。灰浆的上升不宜太快，待顶部出浆槽口流出浓浆，堵死槽口，然后关闭压浆阀。
8)挂篮前移
压浆后待水泥浆强度达到20Mpa后即可移动挂篮。
①安装轨道;②将底模平台后横梁用两台5t手拉葫芦悬于外模走行梁上;③拆除底模平台后吊带;④同时安装前吊带、外模走行梁前吊绳和悬吊滚轮，使底模平台和外侧模在自重作用下脱模;⑤拆除挂篮后锚;⑥轨道前端安装手拉葫芦，牵引主构架前移，并带动底模平台和外侧模一同前移。 ⑦注意事项：
a. T构两端的挂篮应同时移动;b.拆除后锚前要认真检查反扣轮各部联结是否可靠，发现问题及时解决;c.挂篮移动前要调整底模平台和外侧模水平，仔细检查挂篮各部分联结情况，检查挂篮上的安全网，钢筋头或其字绳索有无与箱梁钩挂的情况，发现问题及时处理：d.挂篮移动要统一指挥，两台手拉葫芦尽量同步，并防止脉冲式行走;e.挂篮移动过程要用两台手拉葫芦拉住挂篮的节点，防止溜车事故发生。
3、边跨的施工#p#分页标题#e#
边跨不对称的现浇梁段采用在已浇悬臂段和过渡墩上架设吊篮进行施工。其现浇梁段利用挂篮施工，施工方法同主跨。边跨施工等混凝土强度达到设计要求后，分批张拉预应力筋，然后压浆封锚。
4、合拢段的施工
在各T构悬浇完成后，即可进行全桥的工作，合拢的顺序是：先合拢两边孔，合拢完毕后进行主墩处临时墩梁固接的解除，然后合拢主孔，从而完成主桥的合拢和体系转换。各合拢段都使用微膨胀混凝土，膨胀剂掺量由实验确定，除中间合拢段外，其余各合拢段在灌注混凝土过程均需加平衡重，平衡重采用水箱加压法，在混凝土灌注的同时向水箱内注水。
合拢段的施工是结构体系转换前一道重要工序，应严格按照设计程序和施工工艺要求，科学组织施工，确保工程质量。
1)合拢段施工顺序
①安装两边跨现浇支架，立模浇筑、边跨。②浇筑两边跨合拢段混凝土。③拆除墩顶临时支座，拆除前将墩上永久支座锁定，防止支座滑移，临时支座拆除时注意一个墩上的临时支座同时拆除。
最后施工完成中间合拢段施工。
各合拢段预应力束张拉的顺序是：先顶板后底板，称短束后长束，每次对称张拉2束，顶板、底板交错进行，直至全部张拉完成，每一合拢段张拉完成后再压浆。
2)合拢段施工的方法及措施
①挂篮的拆除和模板安装
T构施工完毕后，拆除T构上的挂篮，边跨合拢段的施工，可利用直线段模板及支架吊起一段。其它中间跨合拢段直接应用挂篮上的模板进行施工。将挂篮底模平台锚于合拢段外侧梁段底板上，外侧模悬吊与于该梁段翼板上，内模置于底板顶面，内外模间用对拉螺栓拉紧。
②合拢梁段混凝土临时锁定措施
由于气温的变化以及各种因素的影响，会导致合拢段混凝土拉裂或压坏，我们用刚性支承临时锁定合拢两端，使其成为可以承受一定弯矩剪力的牢固结点。锁定温度应符合设计规定，支承一定在与两悬臂端牢固顶紧，并必须保证支承顶面强度、质量。设置刚性支承以前，应完成合拢段钢束以及张拉准备工作。
③合拢段是连续梁施工的关键。为确保合拢段的施工质量，应采取以下特殊措施：a.为保持混凝土浇筑过程中梁体受力不变，在中跨合拢段外侧梁段预压重量等于合拢段重量一半的水箱，随混凝土的灌筑分级放水。b.选择一天中温度最低的时间段内灌筑混凝土。合拢前侧定梁段高程，其高差必须在设计规定的范围内。c.为防止出现由于新浇混凝土自身收缩引起的裂纹，在混凝土中加入适量铝粉做为微膨胀剂。d.为尽快提高合拢段混凝土早期强度除加入适量早强剂外将合拢段混凝土强度提高一个等级。e.加强养护，在全跨范围内的顶板上铺草袋洒水降温。f.待合拢梁段混凝土达到设计强度后，先张拉各梁段的底板束，张拉先长束生短束，最后放松临时束和先期张拉的底板束，然后再张拉已放松的底板束，临时管道压浆封固。
二、悬臂拼装施工
与挂篮现浇相比，悬臂拼装施工速度更快，当然它需要具有较大起重能力的设备。悬臂拼装也是从桥墩顶开始，将预制梁段进行对称吊装，就位后施加预应力，并逐渐接长成桥的施工方法。悬臂拼装将大跨桥梁化整为零，施工方便，并且容易控制阶段质量，从而不会产生较大的结构附加内力，但需要较大的预制场地，并且拼装精度要求高，悬臂拼装一般适用于跨净小于100m的桥梁。悬臂拼装施工主要围绕节段的预制、运输和安装进行。
1、预制方式
梁体预制通常采用长线或短线立式预制方法制作。长线预制就是在预制场或施工工地设立固定底座进行预制，注意要按梁底缘线设立底座，当梁体混凝土强度达到设计强度的70%以后，方可吊出预制场地;短线预制梁体是由可调整外部及内部模板的台车与端模架来完成。另外，为保证后面的拼装顺利进行，在预制节段起吊前必须进行快件整修;为了拼装时能准确就位，在预制节段的端部通常设有定位器，有的定位器还兼有承受剪力的作用，这种定位器称为抗剪楔或防滑楔。
2、快件运输
一般包括场内运输、快件装船和浮运三部分。根据预制场制梁底座与河流的关系，预制场的布置有三种：平行式、垂直式和沿河式。快件装船在专用码头上进行，主要设施是施工栈桥和块件装船吊机。为了保证浮云安全，应设法降低浮运重心。
3、悬臂拼装
用于悬臂拼装的机具种类很多，有汽车吊、移动式吊车、桁式吊、浮吊、缆索起重机等。其中，移动桁式吊在施工中使用较多，节段重一般可取1000~1300KN，固定桁式吊则用的较少，某正桥为三跨一联预应力混凝土连续梁桥25m+46m+25m，即采用固定桁式吊悬拼施工。
在悬臂吊机拼装法中，移动式悬臂吊机与挂篮在外形上相式，主要由纵向及横向主桁架、平衡重、锚固装置、起重系、行走系和工作吊篮等组成。
使用起重机拼装法时，不管是利用现有起重设备还是专门制作悬臂吊机应满足如下要求：(1)起重能力满足能吊起最大块件的要求(2)吊机便于移动，且移动后能准确移动到指定位置并固定，(3)吊机就位后，能按照施工要求，进行起吊作业(4)吊机应尽量简单，便于拆装。#p#分页标题#e#
4、接缝处理及拼装程序
梁段拼装过程中的接缝有干接缝、湿接缝和胶接缝等。一般0号块与1号块以湿接缝相接，湿接缝一般为0.1~0.2m，一号块是基准块件，必须准确定位。跨度大的T形刚构桥，当悬臂较长时，常在悬臂中部设置一道横隔板和湿接缝，来增加整体刚度和调整拼装位置。
合拢段施工是体系转换的过程，通过合拢段的施工，使桥梁完成体系的转换。结构体系转换应注意以下几点:
(1)梁体由双悬臂状态转换为单悬臂状态时，结构的受力图示将发生变化。因此应采取措施防止梁体产生过大位移。
(2)对梁体临时锚固措施的释放，应采用缓慢均匀对称的方式。
(3)对将要转换为超静定结构的梁体，需要考虑结构次内力的影响
(4)临时锚固解除后，梁体将落在正式的支座上，这时应根据已知高程调整支座高度及支反力。
从整体上来说：在施工进度方面，挂篮现浇每个节段施工周期通常为5~7天，而悬臂拼装仅需1~1.5天，因此，悬臂拼装比悬臂浇筑速度更快，悬臂拼装适合于快速施工;在施工变形控制方面悬臂浇筑可采用计算机进行控制，而悬臂拼装因为节段已经预制完成，使得施工变形控制难度较大;在起重能力要求方面，悬臂浇筑对起重能力要求不高，，仅需吊起钢筋骨架及混凝土，而悬臂拼装则需起重能力较大的设备;在结构整体性方面，悬臂现浇要比悬臂拼装好，因为悬臂浇筑进行了凿毛等技术处理，而悬臂拼装需要有接缝，以及预应力束的穿束连接张拉等，使结构整体性稍差。在施工适应性方面，悬臂浇筑施工，遇到冬季寒冷环境施工时，混凝土养护难度大，，而悬臂拼装由于块件进行预制，养生条件好，所以施工适应性更好。从以上几方面分析，悬臂浇筑优越性更明显，因此，一般大跨径预应力混凝土连续梁桥多采用混凝土悬臂浇筑施工法。
三、结束语
随着施工技术的不断完善与发展，悬臂施工方法将在桥梁施工领域得到更广泛的应用。
参考文献：
[1] 魏红一.桥梁施工及组织管理》.人民交通出版社.2008.
[2] 范立础.《桥梁工程》人民交通出版社.
[3] 雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计.人民交通出版社.2000.
