平衡懸臂施工法

1、平衡懸臂施工法懸臂施工法建造懸臂與連續(xù)體系橋梁時， 不需要在河中搭設支架， 而直接從 已建墩臺頂部逐段向跨徑方向延伸施工， 每延伸一段就施加預應力使其與成橋部 分聯(lián)接成整體。一、懸臂施工關鍵采用懸臂施工法時，需要特別注意兩個關鍵問題： 1在施工過程中必須保證墩與梁固結 用懸臂施工法從橋墩兩側逐段延伸來建造預應力混凝土懸臂梁橋時， 為了承 受施工過程中可能出現(xiàn)的不平衡力矩， 保證施工過程中結構的穩(wěn)定可靠， 就需要 采取措施使墩頂?shù)牧闾枆K件與橋墩臨時固結起來，待需要解除固結時切斷。當橋不高， 水又不深而易于搭設臨時支架時采取支架式固結措施， 在此情況 下，拼裝中的不平衡力矩完全靠梁段的自重來保持穩(wěn)

2、定； 當利用臨時立柱和預應 力筋來錨固上下部結構的固結方法時， 預應力筋的下端埋固在基礎承臺內， 上端 在箱梁底板上張拉并錨固， 借以使立柱在施工過程中始終受壓， 以維持穩(wěn)定； 在 橋高水深的情況下， 也可以采用圍建在墩身上部的三角形撐架來敷設梁段的臨時 支承，并可使用砂筒作為懸臂拼裝完畢后轉換體系的卸架設備。 臨時梁墩固結要 考慮兩側對稱施工時有一個梁段超前的不平衡力矩， 應驗算其穩(wěn)定性， 穩(wěn)定系數(shù) 不小于 1.5。2必須充分考慮施工期體系轉換問題結構體系轉換是指在施工過程中， 當某一施工程序完成后， 橋梁結構的受力 體系發(fā)生了變化， 如簡支體系變化為懸臂體系或連續(xù)體系等等， 這種變化過程稱

3、 為體系轉換。下面以三孔連續(xù)梁懸臂施工為例來說明其體系轉換過程。在墩梁固結以后從橋墩向兩側用對稱平衡的懸臂施工法建造雙懸臂梁， 此時 的結構體系如同 T 型剛構；在臨時支架上澆注（或拼裝）不平衡的邊孔邊段，安 裝端支座， 拆除臨時固結措施， 使墩上永久支座進入工作， 此時結構屬單懸臂體 系；繼續(xù)澆注（或拼裝）中跨中央段，使體系轉換成三跨連續(xù)梁，采用這種體系 轉換方式， 只有小部分后加荷載 （橋面鋪裝和人行道） 以及活載才具有連續(xù)梁的 受力效果， 因此梁內的預應力筋大部分按懸臂彎矩圖布置， 體系連續(xù)后再在跨中 區(qū)段張拉承受正彎矩的預應力筋。懸臂施工法不受橋高、 河深等影響， 適應性強， 目前不僅

4、適用于懸臂與連續(xù) 梁體系梁橋的施工， 而且還廣泛應用于混凝土斜拉橋以及鋼筋混凝土拱橋等施工 中。、懸臂施工分類按照梁體的制作方式， 懸臂施工法又可分為懸臂澆注和懸臂拼裝兩類。 下面 分別介紹這兩種方法。1懸臂澆注法懸臂澆注施工目前主要采用掛籃懸臂澆注施工。 掛籃懸臂澆注施工系利用懸 吊式的活動腳手架 （或稱掛籃） 在墩柱兩側對稱平衡地澆注梁段混凝土 （每段長 25m）,每澆注完一對梁段，待達到規(guī)定強度后張拉預應力筋并錨固， 然后向前 移動掛籃，進行下一梁段的施工，直到懸臂端為止。掛籃主要有梁式掛籃、斜拉 式掛籃及組合斜拉式掛籃三種。梁式掛籃結構由底模架、懸吊系統(tǒng)、承重結構、行走系統(tǒng)、平衡重、錨

5、固系 統(tǒng)及工作平臺等部分組成。 掛籃的承重結構可用萬能桿件或貝雷架拼成， 或采取 專門設計的結構，它除了要能承受梁段自重和施工荷載外，還要求具備自重輕、 剛度大、變形小、穩(wěn)定性好、行走方便等特點。斜拉式掛籃也稱輕型掛籃。 隨著橋梁跨徑越來越大， 為了減輕掛籃自重， 以 達到減少施工階段增加的鋼絲束， 在梁式掛籃的基礎上研制了斜拉式掛籃。 斜拉 式掛籃承重結構采用縱梁、立柱、前后斜拉桿組成，其桿件少，結構簡單，受力 明確，承重結構輕巧， 其他構造系統(tǒng)與梁式掛籃相似。 我國重慶長江大橋施工過 程中采用的斜拉式掛籃， 其承重結構由箱形截面鋼梁和鋼帶拉桿組成， 行走系統(tǒng) 用四氟乙烯滑板。這種掛籃結構的

6、用鋼量比萬能桿件節(jié)省了 1/3，使用也方便， 取得了良好效果。組合斜拉式掛籃。它是在斜拉式掛籃的基礎上加以改進的一種新的結構形 式。承重結構包括主梁、主上橫梁、前上橫梁和后上橫梁組成一體，承受和傳遞 斜拉帶及內、外滑梁的荷重。懸吊系包括斜拉帶、下后錨帶、內外滑梁吊帶。主 梁后部有水平和豎向限位器， 其功能除固定掛籃位置外， 還起傳遞施工荷載的作 用。掛籃行走時豎向限位器換成壓輪， 以控制掛籃行走時的穩(wěn)定性。 掛籃自重更 輕，其承重比不大于0.4,其最大變形量不大于 20mm,行走方便，箱梁施工周 期更短。用掛籃澆注墩側第一對梁段時， 由于墩頂位置受限， 往往需要將兩側掛籃的 承重結構連在一起，

7、 待澆注到一定長度后再將兩側承重結構分開。 如果墩頂位置 過小，開始用掛籃澆注發(fā)生困難時， 可以設立局部支架來澆注墩側的前幾對梁段， 然后再安裝掛籃。每澆注一個箱形梁段的工藝流程為：移掛籃裝底、側模裝底、肋板鋼筋和預留管道裝內模裝頂板鋼筋、預留管道澆注混凝土養(yǎng)生穿頂預應力筋、張拉和錨固管道壓漿。懸臂澆注一般采用由快凝水泥配制的強度等級 C40C60混凝土。在自然條 件下，澆注3036h，混凝土強度就可達到30MP左右（接近標準強度的75%）, 這樣就可以加快掛籃的移位。目前每段施工周期約為 710d,視工作量、設備、 氣溫等條件而異。懸臂澆注法施工的主要優(yōu)點是： 不需要占地很大的預制場； 逐段

8、澆注、 易于 調整和控制梁段的位置， 且整天性好； 不需要大型機械設備； 主要作業(yè)在設有頂 棚、養(yǎng)生設備等的掛籃內進行， 可以做到施工不受氣候條件影響； 各段施工屬嚴 密的重復作業(yè)，需要施工人員少，技術熟練快，工作效率高等。主要缺點是：梁 體部分不能與墩柱平行施工，施工周期長，而且懸臂澆注的混凝土加載齡期短， 混凝土收縮和徐變影響較大。最常采用懸臂澆注法施工的跨徑為 50120m。2懸臂拼裝法 懸臂拼裝法施工是在工廠或橋位附近將梁體沿軸線劃分成適當?shù)膲K件進行 預制，然后用船或平板車從水上或已建成部分橋位上運至架設地點， 并用活動吊 機等起吊后向墩柱兩側對稱均衡地拼裝就位， 張拉預應力筋， 重復

9、這些工序直至 拼裝完懸臂梁全部塊件為止。因此，懸臂拼裝的基本施工工序是：梁段預制、移 位、堆放和運輸、梁段起吊拼裝和施加預應力。預制的長度取決于運輸、 吊裝設備的能力， 實踐中已采用的塊件長度為 1.4 6m。塊件質量為14170t。但從橋跨結構和安裝設備統(tǒng)一來考慮，塊件的最佳 尺寸應使質量在3560t范圍內。預制尺寸要求準確，特別是拼裝接縫要密貼， 預留孔道的對接要順暢。 為此，通常采用間隔澆鑄法來預制塊件， 使得先完成塊 件的端面成為澆注相鄰塊件時的模板。 在澆注相鄰塊件之前， 應在先澆筑塊件端 面上涂刷肥皂水等隔離劑， 以便分離出坑。 在預制好的塊件上應精確測量各塊相 對高程，在接縫處作

10、出對準標志， 以便拼裝時易于控制塊件位置， 保證接縫密貼， 外形準確。預制塊件的懸臂拼裝可根據(jù)現(xiàn)場布置和設備條件采用不同的方法實現(xiàn)。 當靠 岸邊的橋跨不高且可在陸地或便橋上施工時， 可采用自行式吊車、 門式吊車來拼 裝。對于河中橋孔，也可采用水上浮吊進行安裝。如果橋墩很高、或水流湍急而 不便在陸上、水上施工時，就可利用各種吊機繼續(xù)高空懸臂施工。用沿軌道移動的伸臂吊機進行拼裝時， 預制塊件可運至橋下。 國外用此法曾 拼裝了長6m、重170t的箱形塊件；用拼拆式活動吊機進行懸臂拼裝，吊機的承 重結構與懸臂澆注法中的掛籃結構相仿， 不過在吊機就位固定后起重平車可沿承 重梁頂面的軌道縱向移動， 以便拼

11、裝時調整位置； 用纜索起重機吊運和拼裝塊件 的方法適用于起重機跨度不太大， 塊件質量也較輕的場合； 在無法用浮運設備運送塊件至橋下面需要從橋的一岸出發(fā)修建多孔大跨徑預應力混凝土橋梁時，還可以采用特制的自行式的懸臂閘門式吊機進行懸臂拼裝施工。懸臂拼裝時，預制塊件間接縫的處理分濕接縫、干接縫和半干接縫等幾種形 式。需要將伸出鋼筋焊接后灌混凝土的濕接縫， 通常僅用于拼裝與墩柱連接的第 一對塊件和在支架上拼裝的岸邊孔橋跨結構。 在滿足抗剪強度要求的情況下，也 可采用無伸出鋼筋而僅填筑水泥砂漿的平面濕接縫。濕接縫的施工費時，但它有利于調整塊件的拼裝位置和爭強接頭的整體性。密貼的平面或齒形干接縫可以簡 化

12、拼裝工作，早期曾有采用，但由于接縫滲水會降低裝配結構的運營質量和耐久 性，故目前已很少應用。在懸臂拼裝中采用最為廣泛的是應用環(huán)氧樹脂等膠結材 料使相鄰快件黏結的膠接縫。膠接縫能消除水分對接頭的有害作用，因而能提高 結構的耐久性，除此以外，膠接縫還比干接縫具有較大的抗剪能力。 膠接縫可以 做成平面型、多齒型、單階型和單齒型等形式，齒型和單階型的膠接縫用于塊件 間摩阻力和黏結力不足以抵抗梁體剪力的情況， 單階型的膠接縫在施工中拼接最 為方便。半干接縫的構造是以已拼裝塊件的頂板和底板作為拼裝塊件的支托，而在腹板端面上有形成骨架的伸出鋼筋， 待澆注混凝土后使塊件結合成整體。 這種 接縫可用來在拼裝過程中調整懸臂的平面和立面位置。根據(jù)懸臂拼裝的經(jīng)驗，在