懸臂橋梁施工工藝探討

1、懸臂橋梁施工工藝探討 懸臂橋梁施工工藝探討 摘 要：采用懸臂橋梁施工工藝對(duì)大跨度鋼筋混凝土橋梁進(jìn)行施工優(yōu)勢明顯,使用的施工機(jī)械簡單且用量減少,防止采用大量支架為施工提供輔助,同時(shí)拓展了施工的范圍,如跨越深谷、河流、交通、在用橋梁等,且不受施工跨度限制,提高工程的經(jīng)濟(jì)性。由于懸臂橋梁在施工技術(shù)及施工工藝上的優(yōu)勢，越來越多地在大跨徑橋梁中應(yīng)用。隨著橋梁設(shè)計(jì)的樣式多樣化, 懸壁施工工藝必定會(huì)發(fā)揮更大的潛力, 本文從實(shí)際施工案例出發(fā),介紹了懸臂橋梁施工工藝在橋梁施工中的應(yīng)用, 簡述了懸臂橋梁施工工藝的施工控制等。 關(guān)鍵詞：懸臂橋梁；施工工藝；控制 中圖分類號(hào)：K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

2、 懸臂施工法是以橋墩為中心向兩岸對(duì)稱的、逐節(jié)懸臂接長的施工方法。懸臂梁施工適用于大跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋結(jié)構(gòu),其優(yōu)點(diǎn)是無須建立落地支架、無須大型起重機(jī)械及運(yùn)輸機(jī)具。懸臂施工法最早主要用于修建預(yù)應(yīng)力T形剛構(gòu)橋。由于懸臂施工方法的優(yōu)越性，后來被推廣用于各種類型的橋梁。隨著橋梁事業(yè)的開展，尤其是近年來采用懸臂施工法在國內(nèi)外大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中得到廣泛采用。 1 工程簡介 某大橋橫跨V型溝谷，溝底寬約45m，地形起伏較大。主橋上部為(45+80+45)m變截面P.C 連續(xù)剛構(gòu)箱梁,箱梁根部梁高4.2m，高跨比 1/19.05,跨中梁高1.8m，高跨比 1/44.44，箱梁頂板厚25cm,底板按

3、二次拋物線變化,除墩頂 0 號(hào)塊設(shè)兩個(gè)厚50cm 的橫隔板及邊跨設(shè)厚80cm的端橫隔板外,箱梁其余部位均不設(shè)橫隔板,采用雙向預(yù)應(yīng)力體系。 2 懸臂澆筑施工工藝 2.1 懸臂施工工藝的可操作性 由于懸臂施工方法具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使其在橋梁施工中被廣泛應(yīng)用。懸臂施工受地形影響較小，因此對(duì)大跨徑橋梁、跨越河道、溝谷都比擬適用。懸臂澆筑可減少吊裝等程序，到達(dá)一次成型，簡化橋梁施工程序，懸臂澆筑機(jī)械化程度較高，減少了勞動(dòng)力投入量?？梢赃m用于多種橋梁類型，如梁式橋、拱橋、剛架橋、斜拉橋等。由于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和循環(huán)重復(fù)作業(yè)，可改良工藝并提高工程質(zhì)量，容易實(shí)現(xiàn)連接及中跨合攏。淘汰了滿堂支架的施工方法,給橋下以較

4、寬敞的空間。該施工方法適用于大跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋、T型剛構(gòu)橋、連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋。 2.2施工準(zhǔn)備 該大橋上部箱梁懸臂澆筑共分為四個(gè)局部, 即第一局部為0號(hào)和1號(hào)塊施工；第二局部為2號(hào)8號(hào)塊梁段懸臂澆筑局部；第三局部為邊跨現(xiàn)澆段施工；第四局部為合攏段施工,包括邊跨合攏段施工和中跨合攏段施工。 2.2.1 掛籃設(shè)計(jì)及加工 掛籃是懸澆箱梁的重要構(gòu)件，它的主要功能是用一個(gè)可活動(dòng)的模架，然后通過懸臂掛在懸臂梁上的逐漸循環(huán)，最終完成梁段的澆筑。按照結(jié)構(gòu)形式國內(nèi)外現(xiàn)有的掛籃可分為為桁架式、三角斜拉帶式、預(yù)應(yīng)力束斜拉式、斜拉自錨式；如果按照行走方式那么可分為滑移式和滾動(dòng)式；如果按照平衡方式又可分為

5、壓重式和自錨式。在對(duì)掛籃進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其根本思路是要設(shè)計(jì)出強(qiáng)度大、剛性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、運(yùn)動(dòng)輕巧方便的掛籃，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以減輕掛籃重量為根本，盡量減少掛籃施工運(yùn)轉(zhuǎn)周期，確保施工質(zhì)量。掛籃的加工由工廠或現(xiàn)場根據(jù)掛籃設(shè)計(jì)圖紙精心制作而成。 圖1：掛籃結(jié)構(gòu)示意圖 2.2.20號(hào)、1號(hào)塊的施工 對(duì)于0號(hào)、1號(hào)塊掛籃是利用已澆筑的箱梁段，作為支撐點(diǎn)，通過桁架等主梁系統(tǒng)、底模系統(tǒng)，人為創(chuàng)造一個(gè)工作平臺(tái)。由于沒有支撐點(diǎn)或支撐長度不夠，需要采用通常的扇形托架澆筑。該托架可用萬能的桿件、貝雷片或其它裝配桿件組成，托架可支撐在橋墩根底承臺(tái)上或墩身上。為減少變形，防止梁段下沉和裂縫，才用的托架不僅要滿足承重強(qiáng)度

6、要求，還須具有一定的剛度，使各連續(xù)點(diǎn)能夠連接緊密，螺栓旋緊。 2.2.3 臨時(shí)固結(jié) 對(duì)于梁與墩未固結(jié)在一起的連續(xù)箱梁，在施工的時(shí)候，由于兩側(cè)懸澆施工難以保持絕對(duì)的平衡，因此必須在施工中采取臨時(shí)固結(jié)的措施，以使梁具有抗彎的能力。臨時(shí)固結(jié)措施通常采用在支座兩側(cè)臨時(shí)加預(yù)應(yīng)力筋，梁和墩頂之間澆筑臨時(shí)混凝土墊塊。將梁固結(jié)在橋墩上，使梁具有一定抗彎能力。在條件成熟時(shí)，再采用靜態(tài)破碎方法，解除固結(jié)。 2.3 懸臂澆筑局部施工 28號(hào)塊為懸臂澆筑的局部，每幅橋總計(jì)28塊。鋼筋綁扎、混凝土澆筑、鋼絞線張拉、孔道安裝等工序都要在掛籃上操作，因此掛籃的設(shè)計(jì)除了要經(jīng)濟(jì)外，還必須考慮打破平安性和靈活性，使施工過程能在平

7、安操作下進(jìn)行。本工程大橋的掛籃采用本國產(chǎn)的貝雷片，每片長3m，高1.5m，重270kg。其上下橫梁采用240工字鋼焊接而成的。其外模采用定型模板，內(nèi)模采用組合模板。 在0號(hào)塊豎向精軋螺紋鋼張拉結(jié)束后掛籃就可以組裝了，安裝時(shí)，通過參考安裝流程，實(shí)施壓重測驗(yàn)，檢驗(yàn)各橋梁段的預(yù)拱度，確保操作平臺(tái)的施工設(shè)備的操作平安，防止危險(xiǎn)物品的下落，并在掛籃周圍做好防護(hù)工作，進(jìn)行全面的封閉處理，保護(hù)施工人員的平安。1號(hào)塊是懸臂澆筑局部的第一階段，精確的控制掛籃的標(biāo)高和平面位置，為全橋的控制提供了重要的保障。在進(jìn)行懸臂掛籃現(xiàn)場安裝時(shí)，按照安裝的順序，即由平鋪枕、軌道、支座、主構(gòu)架的順序。在處理平鋪枕時(shí)，應(yīng)注意梁段中

8、擔(dān)梁的方位，科學(xué)合理地找出平鋪枕的位置。拼裝軌道時(shí)，一般用螺母對(duì)其加鎖固定。在安裝好主構(gòu)架、吊帶后，進(jìn)行底模的拼裝。底模的拼裝技術(shù)主要包括：先安裝縱梁支座在安裝橫梁支座，橫梁吊起后，連結(jié)好吊帶和銷座，最后安裝模板掛籃。 2.4 現(xiàn)澆段施工 由于懸臂掛籃其支撐力強(qiáng)，在運(yùn)載施工材料等較靈活方便，并且可以對(duì)混凝土進(jìn)行張拉，因此，在施工中的作用十分重要。施工時(shí)，在懸臂掛籃的操作臺(tái)上根本要實(shí)現(xiàn)支架模板的安裝，鋼筋和混凝土的澆筑等工作?，F(xiàn)澆段施工要在5號(hào)塊施工的同時(shí)進(jìn)行，以保證在8號(hào)塊施工結(jié)束后可以及時(shí)進(jìn)行邊跨合攏。 2.5 合攏段施工 通過合攏段的施工可以使橋梁完成體系的轉(zhuǎn)換。要分別進(jìn)行邊跨合攏、中跨合

9、攏。邊跨合攏施工時(shí)應(yīng)考慮外界環(huán)境對(duì)現(xiàn)澆段的影響,并在全天溫度最低的時(shí)段進(jìn)行澆筑,預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)在混凝土強(qiáng)度到達(dá)80%以上方可實(shí)施,張拉結(jié)束前方可撤除鎖定裝置和支架。中跨合攏應(yīng)考慮物體的熱脹冷縮以及中跨混凝土收縮產(chǎn)生徐變的影響，施工時(shí)一般應(yīng)對(duì)其采取制約措施，并應(yīng)保證混凝土強(qiáng)度的增加引起的水化熱應(yīng)和氣象同步，因此中跨合攏一般應(yīng)在夜間施工，以保證其在澆筑后可降低混凝土自身溫度減少混凝土初凝后熱增值，進(jìn)而減少混凝土收縮徐變的影響防止裂縫產(chǎn)生。合攏后混凝土強(qiáng)度到達(dá)80%方可進(jìn)行鋼筋束張拉，張拉時(shí)應(yīng)從底板正彎矩束開始以完成體系最終轉(zhuǎn)換。 圖2：墩側(cè)幾對(duì)梁段的澆筑 3 施工控制 撓度監(jiān)測。應(yīng)在每個(gè)施工塊件上布置左、中、右三個(gè)對(duì)稱的高程觀測點(diǎn)來觀測以保證測量箱梁的撓度，并可觀察箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，必要時(shí)可采取全橋聯(lián)測。 預(yù)拱度設(shè)置。懸臂橋梁施工中的最后一個(gè)塊件是通過預(yù)應(yīng)力鋼絞線與前一塊相連接而成，因此其每個(gè)施工段都密切相關(guān)，因此為保證最終成橋狀態(tài)可到達(dá)各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)而必須在確定每個(gè)待澆筑塊的預(yù)拱度以保證一個(gè)單跨的兩個(gè)懸臂端盡可能處于同一水平面。 4 結(jié)語 隨著懸臂施工技術(shù)的進(jìn)步和完善，施工機(jī)械化程度的提高，加上電子計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計(jì)算及施工控制，使懸臂施工法成為現(xiàn)代大跨徑橋梁建造的主要施工方法，這也推動(dòng)了橋梁進(jìn)一步向高強(qiáng)、輕型、大跨方向開展。 參考文獻(xiàn)