挂篮法悬臂灌注连续梁施工工艺

一、 设计概况

分部管段范围内计划采用悬臂灌注施工工艺的连续梁一览表： 连续梁一览表

桥梁名称 新街河特大桥 郭塘特大桥 花都下行联络线 墩台号 37~40 68~72 73~76 94~97 37~40 跨径 48+80+48 48+80+80+48 40+56+40 40+64+40 40+64+40 备注 跨改移后京广线 跨改移后京广线和既有京广线 跨大岭立交桥 跨北二环高速公路 37~38墩之间跨改移后京广改线 一项目队跨新都桥连续梁有可能变更为悬臂施工的连续梁。 二、 主要的施工工序 2.1 临时支撑体系 2.1.1 临时支撑体系的目的

悬臂灌注过程中由于很多因素会在施工过程中产生不平衡力矩，有可能造成一种倾覆力矩，设置临时支撑体系就是用来避免悬臂梁段发生倾覆。临时支撑体系大体上分两类，一种是墩梁固接，通过比较强的临时预应力来抵抗施工中的不平衡力矩。另一种是设置临时支墩，通过加大两个支点间距来抵抗不平衡力矩。

2.1.2 临时支撑体系的计算

由于这部分与施工工艺有关，设计部门仅给一个最大的允许不平衡重，施工过程中一般不的超过这个数值。

但为保证临时支撑体系的安全，在施工前还需进行一些计算。 对施工荷载的取值规定如下：

1）Q1施工荷载分布不均匀（人员、机具、材料）

施工荷载的标准值可套用公路规范，由于悬臂施工时桥面并没有很多由于小型机具、人员和材料堆积而产生的临时荷载，故按两个最远端悬臂段桥面产生不均匀临时荷载。

2）Q2挂篮移动速度

可按移动位置偏差0.5m考虑。 3）Q3混凝土灌注速度不均匀

图纸中要求不能超过2.5m3，太小。混凝土浇注过程中需经常换管，需要考虑合适的灌注工艺。

4）Q4风压的计算

可采用公路规范的计算公式，由于是垂直风压建议乘0.7的系数，一侧悬臂段按计算风压的1.0倍考虑，另一侧按0.5倍考虑。

5）Q5梁段模板尺寸不统一导致混凝土重量的差异

由于悬臂过程中的每个悬臂端始终使用一套模板，模板制作过程中的尺寸偏差可能导致一侧偏重，按每块节段重5%考虑。

6） Q6合拢段的不对称浇注

由于合龙顺序的不同，一侧合拢口已合拢而另一侧还没有进行合拢时会产生不平衡重。可以在施工中加水箱配重的方案，也可以通过利用未合拢段模板的重量进行分配。

7) Q7设计时两悬臂段混凝土重量不一样

由于边跨和中跨受力大小不一样,合拢索的预应力布置形式也不一样,箱梁内的张拉用齿板的布置会不同,需要逐个计算。

根据施工工况的不同，在实际计算时要选取不同的组合形式。对一些可变荷载的组合系数也要适当考虑。

2.1.3 目前设计单位采用的临时支撑

新街河已到图纸的连续梁支撑体系采用钢管混凝土形式，通过在钢管上焊接34根φ28钢筋与承台连接。

为便于体系转换及临时支撑体系钢管的拆除，临时支撑体系与梁底之间采用硫磺砂浆。

2.1.4 临时支撑体系施工中的注意事项

根据设计图纸在施工承台时需预埋钢筋，钢筋环向布置，如果钢筋埋设位置不准确，可能导致部分钢筋进入钢管立柱内，或部分钢筋远离钢管立柱弯折焊接影响受力性能。而如果将钢管先埋入一部分则要考虑法兰连接的计算和支撑体系的整体拆除的困难。

需要在桥墩一些部位预埋连接钢板。

还需要了解钢管混凝土施工工艺，比如钢管内混凝土收缩对钢管承载能力的影响。

需要严格控制钢管立柱的垂直度。 2.2 0#块施工 2.2.1 0#块的重要性

整个悬臂灌注施工，最重要的部分也是最耽误工期的部位就是0#块（墩顶块），0#块截面高，混凝土重量大，尺寸结构也比较复杂，支架的施工和设计需要引起高度重视。

2.2.2 0#块支架

0#块支架可采用较多的形式，要根据具体情况定。一般可采用钢管立柱或万能杆件立柱。

万能杆件支架需要很多配件，而且尺寸比较少，平面尺寸只能有2m的模数，布置时还要考虑临时支撑体系及连接系的影响，公司目前也没有什么杆件，所以比较倾向于钢管立柱。

万能杆件的0#块支架

钢管立柱的计算比较麻烦，特别是斜撑不能象万能杆件那样支撑的很远，费用也偏高。

建议如果承台不靠近既有线的一律采用组合的钢管支撑体系。 2.2.3 0#块模板 2.2.3.1 底模

0#块的底模采用钢模时基本为一次性投入，设计时需要考虑支座的尺寸，临时支撑体系的尺寸及梁段的坡度等因素，还要考虑拆卸时方便，在桥墩墩顶等部位需要焊接一些小铁件，拆除时利用氧气切割。

2.2.3.2 侧模

0#块两侧可以利用挂篮侧模，墩顶节的模板单独设计。 侧模上部采用32mm精扎螺纹钢做拉杆，下底部尽量利用精扎螺纹钢，当没有工作空间时可利用导链做拉杆。模板支架后侧必须稳定的座在下部0#块支架分配梁上，并在分配梁上焊接可靠支挡。

2.2.3.3 端模

由于截面尺寸变化比较多，端模一般都采用木模。加工前要提前做好技术交底并将波纹管的准确位置交底到工班组。端模都是嵌入侧模的和侧模没有什么连接，很容易造成端模与侧模和底模的漏浆和端模的跑模。

2.2.3.4 内模

一般都是在箱梁内搭设满堂钢管脚手架，脚手架底部支在钢筋骨架及垫块上。间距60~80cm左右,上部铺10cm方木和竹胶板,拆除钢管时需使用氧气切割钢管。

2.2.4 0#块混凝土

0#块混凝土灌注前需要有一个专项方案，由于混凝土量比较大，如果事前没有足够的准备容易导致混凝土浇注时间过长而产生混凝土重复震动，一般能够控制在8～10个小时左右是比较合理的，混凝土配合比要采用缓凝型减水剂。

混凝土浇注顺序也要进行考虑，有的地方是先浇注腹板再浇注底板，也有先浇注底板再浇注腹板，各有优缺点。建议还是先浇注底板，但一定要考虑在倒角部位设置档板，否则在腹板浇注时有很高的侧压

力导致已浇注的底板混凝土上拱。但设挡板又要考虑内模支撑的设置问题。

底板浇注一般从跟部向悬挑部位进行混凝土浇注。而腹板则最好从悬挑部位向根部浇注，横隔板和腹板同步进行混凝土灌注，腹板浇注时左右侧要同步。桥面板混凝土浇注从桥面外边缘向内侧浇注。

为保证振捣质量，侧模外侧可采用附着式振动器辅助振捣。 我单位施工的0#块经常在横隔墙部位产生温度裂纹，需引起一些重视。

0#块施工时需预留挂篮施工的一些孔眼，在混凝土灌注前需仔细核对。

2.2.3 支座的安装

由于连续梁是分步合拢的，有些设计上会要求对支座进行一些预偏处理。本设计图中没有出现要求，施工时可不考虑。

连续梁支座有固定和活动支座，活动支座还分单向和多向，在安装时要仔细查看图纸及厂家的说明书。需要了解厂家对支座安装的技术要求。

为防止支座在施工过程中移动，要求将滑动支座临时锁定，一般厂家在制作时都会有，安装前不要拆除。支座安装要保证支座底部平稳，表面平整，具体还需厂家指导。

2.4 挂篮 2.4.1 挂篮的设计

挂篮是悬臂施工时的支架，用来承担梁段混凝土重量。挂篮的形

式很多，可采用各种结构形式。我单位一般使用三角型和菱型，在施工材料上可以使用贝雷片，万能杆件，焊接型钢及采用一般钢构件组装。

挂篮的设计一般要考虑满足设计要求的前后支点间距，挂篮重量，支点反力等条件。同时规范对挂篮与浇注段的质量比、挂篮的变形、抗倾覆能力和杆件应力也有要求。

2.4.2 挂篮的施工 2.4.3 挂篮的验收

挂篮使用前需进行预压，预压一般在桥面进行。但我部的连续梁很多都是在既有线旁，工作空间不够，需要在地面做一个加载试验平台，加载试验的荷载为设计荷载的1.3倍。

2.4.4 挂篮上桥面

2.4.4.1 0#块施工长度不足时 2.4.5 挂篮的整体移动

挂篮移动可采用导链牵引或液压油顶，目前的设计是采用导链牵引，采用导链牵引时需要在0#块及其它节段预留地锚。

2.4.6 挂篮的底模

挂篮模板就位时一般先调整底模，由于部分连续梁位于曲线上，在施工前需计算底模的标高和轴线座标。在0#块施工时需将轴线和标高引人箱梁内部，放样时测量人员进入箱梁内施测。由于悬臂施工时梁段可能会发生水平位移，要求经常性的进行轴线矫正。悬臂施工的标高基准点设在0#块上，其它阶段不能设置水准基点。

在进行施工前需根据每节段的重量和挂篮安装的位置计算各悬臂段混凝土浇注时挂篮理论变形值（或通过预压实测），并在立底模时进行抛高处理。

挂篮底模受力较大，一般都采用钢吊带与珩架和混凝土梁连接。 2.4.7挂篮的侧模 见图

2.4.8 挂篮的内模 见图 2.5 悬臂灌注 2.5.1钢筋施工

和常规工艺一样，需要考虑钢筋在桥面的水平运输问题。 2.5.2混凝土灌注

和常规工艺一样，由于腹板设置通气孔，预埋时要将通气孔两头堵好防止混凝土流入通气孔内。桥面宽度较宽，施工时必需严格控制标高和平整度。悬臂灌注混凝土宜从悬臂段向非悬臂段浇注，并注意混凝土结合面的振捣，防止由于挂篮变形引起结合面开裂。

2.5.3 混凝土结合面的处理

要求进行仔细的凿毛处理，这是反映施工单位质量意识的一个重要方面。

2.5.4悬臂预应力索的张拉及压浆

和常规预应力施工没有太大区别，但要注意以下问题： 1）由于悬臂节段施工的线形偏差等原因，预应力管道偏差可能

比较大，容易引起张拉伸长值偏小。

2）切钢绞线时容易引起钢绞线吊入既有线内。 3）压浆产生的废浆容易流入既有线内。

4）张拉短丝（0#块）时由于操作工艺等原因钢绞线受力不均匀，容易引起断丝。

5）新工具锚夹片使用时建议采用包裹塑料薄膜或磨擦石蜡，防止张拉时夹短钢绞线。

6）曲线索在中间最高部位需设置通气孔，长索一般在40cm左右的位置设置通气孔，通气孔要高于出浆口。由于孔道直径比较大，采用常规压浆工艺容易产生孔道不饱满，如果可能的话还是采用真空压浆。

2.6 合拢段

2.6.1 吊架、侧模、底模

吊架直接利用挂篮，不再另行加工。 侧模和底模可直接利用挂蓝模板。 2.6.2 临时锁定

由于合拢段浇注完成到张拉前有一段时间，为避免由于温度变化引起合拢口收缩或上下翘曲，在设计时会考虑使用型钢将合拢段临时锁定，合拢锁定也在低温时间进行焊接。

2.6.3 混凝土配合比

合拢段混凝土一般采用早强微膨胀混凝土，设计图要求达到设计强度的50%即可张拉就是为了避免合拢口开裂。

2.6.6 混凝土浇注

混凝土浇注需在夜间最低温度时进行，这样在混凝土浇注完成后正好处于伸温阶段，可有效避免混凝土收缩裂纹。

2.7 体系转换 2.7.1 体系转换的概念

悬臂施工连续梁在施工过程中是悬臂T构的体系，要通过几次体系的转换才能变成连续梁结构体系。比如先边跨合龙再中跨合龙的连续梁，在边跨合龙后就发生了一次由悬臂T构变成单悬臂的简支梁这就是一次体系转换，在中跨合龙后就成为最终的连续梁结构，这又是一次体系转换。

2.7.2 体系转换的顺序

体系转换设计到成桥后的最后应力分布，必须严格按设计要求进行合拢。

2.7.3 合拢索的张拉

合拢索张拉顺序需要根据设计要求进行，一般要先长索后短索，上下对称进行。

2.7.4硫磺砂浆的割除

硫磺砂浆的割除时间需征取设计单位的意见，如果在中跨合拢前割除则可能在中跨合龙前线形有一些变化。如果在中跨合拢后割除则需考虑温度应力对中跨刚构的影响。

2.8 线形控制

影响线形的因素有很多，在悬臂施工过程中有很多种工况，每种

工况发生变化后均会使线形发生变化。一般设计图上会给一个预拱度表，施工时需要按照预拱度表的要求进行设计标高的调整。但实际施工时混凝土的力学性能也不会完全同规范一样，所以计算值可能会有一些偏差。比如很多混凝土参加了早强剂，就会使混凝土强度增长速度快于弹性模量的增长速度，如果没有对张拉时间进行限制的话可能导致张拉起拱度高于设计值。如果水泥用量大也可能使混凝土的收缩量偏大引起预应力损失也会影响线形。从施工单位的角度来看我们必须严格按照设计的规定进行张拉，比如本设计图规定混凝土强度必须达到设计强度的85%，且龄期不少于5d。

悬臂灌注的线形控制重点还是要从水准基点的控制，标高测量桩的埋设，测量的精度等方面来进行控制。

由于在混凝土浇注过程中挂篮会变形，如果预估的抛高值不准确会严重影响线形的美观。

由于梁底模与既有梁段搭接，且梁段底线是变化的，很容易在梁底形成错台，是影响梁体外观质量的重要因素。

由于桥面很宽，施工过程中如果没有严格控制好桥面标高和平整度也是导致桥面不平顺的主要因素。

3、连续梁施工的工期 0#块60天左右 1#块15天左右 其它悬臂段 10天左右 合龙段10天左右一个

4、连续梁施工对外协队伍的一些要求

由于连续梁施工过程需逐块进行，一个2个T构的连续梁如果承包给一个施工队伍干，不会让4个悬臂段都配足劳力，这样会严重的窝工。为保证工程质量，减少工费成本，条件许可时最好采用专业分包的形式。上部结构施工过程中很难避免有一些小型构件的加工，如果合同中不给予考虑，则经常会有很多零星构件加工费。桥面施工防护，桥面垃圾清理，上人脚手架的搭设、箱梁内照明等很多小型项目都会在施工过程中出现预测之外的支出，如何避免发生这些费用还需大家共同的探讨，如果能够在签订合同时将这些费用全部考虑进行就可以避免施工队先进场后要价的不良现象。这种事情在我单位的桥梁施工过程中经常发生，造成不少损失。

悬臂灌注连续梁对施工队伍的要求并不是太高，但最好是采用做过连续梁的施工队伍，重点是施工队伍要有好的架子工、起重工、混凝土工，如果采用真空压浆则必须请专业的预应力公司。

5、文明施工的规划

连续梁文明施工的重点主要有以下几个方面： 1）墩顶上人梯子的搭设

2）桥面清洁度（工具堆放、杂物处理、油污及泥浆的清理） 3）桥面临时护栏的牢固和平顺度 4）桥面机具的新旧程度和统一的颜色 6、设备配套 7、质量控制的要点

8、既有线施工的防护

9、对工程技术人员的一些要求

1）必需会使用一些计算软件，工地的一些常规计算必须掌握。 2）要会一些钢结构的简单设计，特别是连接件和焊缝的计算必须了解。

3）对预应力施工必须相当了解，对张拉过程中的一些事件的处理要有认识。

4）对压浆的工艺要有一些了解。

5）CAD软件必须很熟悉， 0#块内部立体图的绘制，支架和一些小型构件的施工设计。

6）必须要有比较强的质量意识和安全意识。