大跨度橋梁施工中的懸臂施工技術研究

諶 勇

(貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550001)

1 工程概況

本文重點針對我國貴州省鎮雄(滇黔界)至赫章高速公路發鄉河大橋施工展開的分析和研究，該大橋所處的區域地形相對比較險峻，周圍的交通建設程度相對較低。該橋梁在設計工作當中，主橋梁的位置位于直線路段，起始樁號為k21+518.5，橋梁的終點樁號為k21+844.5，橋長326 m，橋型布置共兩聯：90+140+65 m預應力混凝土連續剛構+30 m預應力混凝土現澆箱梁。主橋橋墩采用雙薄壁墩，樁基礎；引橋過渡墩采用柱式墩，樁基礎；0號橋臺設置160型伸縮縫，三號墩處設置240型伸縮縫，4號橋臺處設置80型伸縮縫。橋梁的橫坡為2%。該大跨度橋梁采用主橋采用掛籃懸臂澆筑的施工方式，引橋采用滿堂支架整體現澆的施工方式。

2 懸臂施工技術在大跨度橋梁施工中的具體運用

2.1 懸臂澆筑梁段的分布

發鄉河大橋主橋設計為不對稱連續剛構橋，其中1號主墩設計懸臂梁段19段，最大的懸臂長度81 m，2號主墩設計懸臂梁段13段，最大懸臂長度57 m。主梁混凝土設計標號為C55。主梁采用掛籃懸臂平衡澆筑施工，單幅共使用4套菱形結構掛籃。由于1、2號主墩的設計最大快件重量不同，在選擇掛籃時根據掛籃重量不大于最大快件重量1/2的原則分別選擇了不同噸位的掛籃。

2.2 懸臂施工過程

懸臂施工一般分四大部分，主要程序如下:在墩頂托架上澆筑0#段，在0#段上安裝懸臂掛藍，向兩側依次對稱地分段澆筑主梁至合龍前段，在臨時支架或托架上澆筑現澆梁段，合攏段施工。

(1)0#段施工

在各梁段中，0#段是梁段施工的關鍵。

①施工流程

主墩頂安裝主縱梁位置預埋件埋設→主縱梁安裝及調平、放線→鋪設分配梁→安裝底模及外側模→安裝底板及腹板鋼筋和豎向預應力筋→安裝第一次澆筑部分側模及倒角模板→澆注底板混凝土及養生→安裝頂板鋼筋及縱、橫向預應力管道→澆注頂板鹼→養生→張拉及壓漿→轉入下道工序。

②施工要點

支架拼裝好以后，采用砂袋法或水袋加水進行預壓，預壓荷載按0#段混凝土重量及其它相關施工荷載總重量的1.25倍考慮。根據安裝掛籃需求，預留好各種預留孔道及預埋筋，以便掛籃拼裝時能準確就位。0#段鋼筋及管道密集，管道定位要準確且要牢固。混凝土澆筑后采用高壓水管沖洗管道。豎向預應力壓漿孔設在箱梁腹板內側面，在豎向波紋管上開孔設置注漿孔，并用密封膠帶密封。腹板混凝土澆筑時，在內模處留設混凝土側窗及搗固孔，以減少混凝土自由傾落高度，防止混凝土離析和對管道的過度沖擊，并避免搗固棒與管道猛烈碰撞，澆筑至預留孔位置后，封閉并加固側窗，繼續向上施工。

(2)梁段懸澆施工

梁段混凝土的懸臂澆注一般采用泵送，坍落度一般控制在18～24 cm，并應隨溫度變化及運輸和澆注速度做適當調整。

①施工流程

掛籃安裝、試驗→進入懸灌段施工(外模安裝、校正→鋼筋綁扎、焊接，預應力管道安裝→內模、端模安裝→混凝土澆筑→縱向預應力筋張拉→縱向預應力管道壓漿→移動掛籃并定位)→豎向預應力筋張拉及壓漿→橫向預應力筋張拉及壓漿。

②施工要點

節段混凝土澆注前，須嚴格檢查掛籃中線，底模標高；縱、橫、豎三向預應力束管道；鋼筋、錨頭及其它預埋件的位置，認真核對無誤后方可灌注混凝土。為了保證箱梁的設計線形，應制定線形控制方案，確定各節段的立模標高。混凝土的澆注宜先從掛籃前端開始，從而避免新、舊混凝土間產生裂縫。節段預應力束管道在混凝土灌注前插入硬塑襯管，以防管道被壓癟；澆完混凝土，立即用通孔器檢查管道，避免萬一漏漿堵管現象。

(3)合攏施工

合攏段施工是體系轉換的過程，通過合攏段的施工，使橋梁完成體系的轉換。首先進行邊跨合攏，最后進行中跨合攏；合攏采用吊架施工，待現澆段施要是為檢測掛籃的剛度是否達工結束， 混凝土強度達到設計強度后即可進行邊跨合攏段的施工；兩邊邊跨合攏段施工完成并張拉邊跨頂板、底板預應力鋼束，完成邊跨體系轉換。相同步驟完成中跨合攏。

①施工流程

吊架安裝、預壓→頂、底板剛性支撐安裝→剪力撐安裝焊接→穿臨時束→撐緊剛性支撐→張拉臨時束→混凝土澆注→混凝土的養護達強度的90%→張拉永久鋼束→拆模及其它。

②施工要點

合攏段混凝土澆筑時間應選在日氣溫較低，溫度變化幅度較小時鎖定并澆筑混凝土。混凝土澆筑過程中等量泄水調節，防止主梁產生附加應力。合攏段混凝土宜采用微膨脹混凝土。預應力筋的張拉順序應按照設計的規定。兩個T的懸臂段數不一致，要和理進行施工組織，使中跨合攏時合攏段兩端混凝土齡期差盡量少，一般控制在15 d以內。

3 懸臂施工過程中的糾偏措施

(1)梁體標高控制。標高控制是整個施工監控的重點，主要是確定每個節段的立模標高。由于懸臂施工中產生的梁體擾度、混凝土彈性模量、溫差、預應力、結構體系轉換、施工過程中的施工荷載及橋梁變形等因素影響，導致箱梁節段的標高控制較為復雜，在實際立模過程中，應根據各種實測結果，分析撓度產生差異的主要因素后，計算出立模標高。施工過程中嚴格進行立模時、澆筑混凝土前、混凝土澆筑后的各節段標高控制點測量，以計算確定下一節段的施工預抬高值。

(2)箱梁平面軸向偏位控制。主橋平面軸向偏位控制是監控每施工一個箱梁階段后橋軸線實際平面坐標是否與設計平面坐標吻合。由于影響因素相對少，平面軸向偏位控制比箱梁標高控制更加容易，屬常規測量控制。各節段施工前、后用全站儀進行嚴格控制。

(3)主橋應力監控。主橋應力監控的目的是施工過程中的安全預警。在施工過程中，結構中某一點的應力應隨著施工的進行不斷變化。對比應變值與預測值是否一致來確保結構的安全性。彎矩和剪力在主梁的節段施工中的持續變化，根據主梁在各施工階段的受力特征和相應的內力分布，可知主梁各截面的上、下緣正應力和支點附近至四分之一跨段內的主控應力，通過與設計應力的對比可估算出結構的安全性。懸臂施工過程中嚴格控制懸臂兩端的施工荷載均衡加載，懸澆節段混凝土澆筑時盡量兩端同時澆筑，若不能同時澆筑時，不平衡荷載不能超過一端底板混凝土的重量。大型施工機具盡量安裝在0號節段附近。

(4)結構的穩定性控制。要確保施工過程中結構的安全，需要對橋梁各施工工況進行穩定性計算，并結合現場應力監測數據進行分析判斷，確保橋梁的穩定安全。

4 結束語

通過本文對大跨度橋梁施工當中懸臂施工技術的應用分析進行總結，在該項工作的施工當中，懸臂施工技術的有效應用在大跨度橋梁建設中應用的效果非常明顯，可以有效提高整個大跨度橋梁工程施工的安全性和穩定性，對保證整個公路交通的行車安全以及行車的穩定性都有著重要的意義。在后續的橋梁施工當中需要對懸臂施工技術加以充分重視，以此來推動我國公路橋梁工程建設朝著更高層次地發展。