道路与桥梁工程施工技术报告

院 （系）：  城市建设学院     专业班级：建筑工程技术1001  

学生姓名：  赵 晓 梅         学    号：  20102741024      

指导教师：  李 艳 飞         华中科技大学武昌分校制 

摘要：本文主要通过介绍悬臂施工中的悬臂浇筑和悬臂拼装两类方法，阐述了挂篮悬臂浇筑施工、悬臂拼接施工、合龙段施工和线形控制的关键工艺。论证了要实现悬臂施工，在施工过程中必须保证墩与梁固结，尤其在连续梁桥和悬臂梁桥施工中要采取临时墩梁固结措施。得出了悬臂浇筑法施工简便、结构整体性好，施工中可不断调整标高，常用于跨径大于100m的桥梁。悬臂拼装施工速度快，桥梁上、下部结构可平行作业，但施工精度要求较高，可在跨径100m以下的大桥中选用。在未来的预应力混凝土连续梁桥中将会被广泛应用。 

关键词：悬臂施工  0号块  悬臂浇筑   悬臂拼装   梁段  挂篮  合龙 

  随着我国公路和铁路交通事业的快速发展，需要修建更多的大跨度桥梁，进而促进了预应力混凝土连续梁桥的发展。预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多，其中悬臂施工法应用最广。悬臂施工方法是桥梁工程上用的，施工大跨度箱形梁之类的连续刚构桥墩时，先施工桥墩，由桥墩向两侧先施工一段箱形梁，等到它的强度达到设计值时，在这段悬臂梁上用挂篮向前伸出后再支模板，再浇筑一段梁，反复这样，直到由两侧施工的悬臂梁最后在中间相遇合龙，桥梁结构部分施工完成。 

  悬臂施工法建造预应力混凝土梁桥时，不需要搭设支架，而是直接从已建墩台顶部逐段向跨径方向延伸施工，每延伸一段就施加预应力使与已建成的部分联结为整体。按照梁体的制造方式，悬臂施工法可分为悬臂拼装和悬臂浇筑两类。悬臂施工的基本施工过程如下： 

  首先进行0号块的施工，0号块（墩顶梁段）均在墩顶托架上立模现场浇筑，在施工过程中将0号块梁段与桥墩钢筋或预应力钢筋临时固结，待需要解除固结时切断，并在桥墩一侧或两侧加临时支承或支墩，将0号块梁段临时支承在扇形或门式托架的两侧。由于0号块是所有梁体中的高度最大、重量最重的一块，且在墩柱顶，故不采用挂篮施工。而且0号快因为体积比较大，里面倒角多，所以分两次浇筑，第一次浇筑到腹板高度1.5米以上。0号块里面分布有纵向预应力钢绞线，横向和竖向的精轧螺纹钢。另外0号块顶板所有纵向预应力钢绞线管道都要通过。因此在浇筑前要仔细检查管道的坐标和质量，以免在0号块误差太大。需要注意的是临时粱墩固结要考虑两侧对称施工时有一个梁段超前的不平衡力矩，应验算其稳定性，稳定性系数不小于1.5。 

  接着是按情况选取悬臂浇筑或悬臂拼接进行施工，如果采用悬臂浇筑施工，则在节段悬臂浇筑施工中，要用到挂篮，挂篮的构造形式很多，通常由承重梁、悬吊模板、锚固装置、行走系统和工作平台几部分组成，其中承重梁是挂篮的主要受力构件，可以采用钢梁板，工字钢梁或万能杆件组拼的钢桁梁和贝雷钢梁等。承重梁可设置在桥面之上，也可设在桥面以下，它承受施工设备和新浇节段混凝土的全部重量，并通过支点和锚固装置将荷载传到已施工完成的梁体上。当后支点的锚固能力不够时，可采用尾端压重或利用梁内的竖向的竖向预应力钢筋等措施。挂篮在0号块竖向精轧螺纹钢张拉结束后就可以组装，在挂篮正式使用前要进行预压，检验实际的承载力和安全可靠性，并获得弹性变形的数据和消除挂篮的非弹性变形，为施工控制提供依据。1号块是悬臂浇筑部分的第一阶段，精确的控制挂篮的标高和平面位置，对全桥的控制提供保障。挂篮的标高要考虑的因素有：桥面设计标高；挂篮在不同荷载下的变形值，混凝土变形，包括温度应力变形和后期徐变变形。悬臂浇筑部分的混凝土要一次性浇筑完，避免梁体中部产生竖向裂缝。1号块浇筑后要进行纵向的预应力钢绞线张拉，张拉后即可松动后锚和向前移动挂篮，进行下一段施工，直到悬臂浇筑结束。

  悬臂浇筑的施工周期一般为6—10d，依节段混凝土的数量和结构的复杂程度而不同，在悬浇施工中，如何提高混凝土的早期强度对有效缩短施工周期关系较大，这也是现场浇筑施工法的共性问题。 

  如果采用悬臂拼接施工，则在节段悬臂拼装施工中，悬臂拼装是从桥墩顶开始，将预制梁段对称吊装，就位后施加预应力，并逐渐接长的施工方法。悬臂拼装的基本施工工序是：梁段预制、移位、堆放和运输，梁段起吊拼装和施加预应力。悬臂拼装和用挂篮悬臂浇筑施工一样，在墩顶开始吊装第一（或第一、第二）段时，可以使用一根承重梁对称同时吊装，在允许布置两台移动式吊车后，开始独立对称吊装。节段的运输可从桥下或水上运至桥位，由移动式吊车吊装就位。在采用第二类桁式吊梁时，桁梁的支点均支撑在桥墩上，而不增加梁段的施工荷重，同时前方墩0号块的施工可与悬臂拼装同时进行。 

  悬臂拼装施工将大跨桥梁化整为零，预制和拼装方便，可以上、下部结构平行施工，拼装周期短，施工速度快。同时预制节段施工质量易控制，减小了结构附加内力。但预制节段需要较大的场地，要求有一定的起重能力，拼装精度对大跨桥梁要求很高。因此，悬臂拼装施工一般用于跨径小于100m的桥梁。如荷兰的东希尔德桥，跨径95m，总长5m，节段间采用湿接缝，三个星期拼装两跨桥梁。 

  最后是合龙段的施工，合龙段施工是体系转换的过程，通过合龙段的施工，使桥梁完成体系的转换。在合龙段的施工中，结构的合龙施工顺序取决于设计所拟定的施工方案，通常采用的合龙顺序有：边跨至中跨的顺序合龙、中跨至边跨的顺序合龙、先形成双悬臂刚构再顺序合龙、全桥一次性合龙。利用第一种顺序举例说明：首先进行边跨合龙，最后进行中跨合龙。边跨合龙采用吊架施工，待现浇段施工结束后，混凝土强度达到设计强度后即可进行边跨合龙段的施工。中跨合龙段的劲性骨架待边跨混凝土浇筑后，边跨挂篮拆除后才能合龙。中跨合龙段的混凝土浇筑要在一天中的最低温度下进行。应当指出的是，要严格控制合龙程序，否则会与设计的合龙后产生很大的误差，其结构恒载内力也会发生变化，体系转换时由徐变引起的内力重分布也不相同，故采用不同的合龙程序在结构中产生不同的最终恒载内力，对整个结构的竣工后使用产生很大的影响。为保证合龙段施工时混凝土始终处于稳定状态，在浇筑之前各悬臂端应附加与混凝土质量相等的配重（或称压重），配重需依桥轴线对称施加，按浇筑重量分级卸载。如采用多跨一次合龙的施工方案，也应先在边跨合龙，同时需通过计算，进行工艺设计和设备系统的优化组合。为保证施工阶段的稳定，在结构体系转换的施工中应注意以下几点： 

1） 结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态时，梁体某些部位的弯矩方向方式转换。所以在拆除粱墩锚固前，应按设计要求，张拉部分或全部布置在梁体下缘的正弯矩预应力束，对活动支座还需要保证解除临时固结后的结构稳定，如控制和采取措施限制单悬臂梁发生过大纵向水平位移。 

2） 粱墩临时锚固的放松，应均衡对称进行，确保逐渐均匀地释放。在放松前应测量各梁段高程，在放松过程中，注意各梁段的高程变化，如有异常情况，应立即停止作业，找出原因，以确保施工安全。 

3） 对转换为超静定结构，需考虑钢束张拉、支座变形、温度变化等因素引起结构的次内力。若按设计要求，需进行内力调整时，应以标高、反力等多因素控制，相互校核。如出入较大时，应分析原因。 

4） 在结构体系转换中，临时固结解除后，将梁落于正式支座上，并按标高调整支座高度及反力。支座反力的调整，应以标高控制为主，反力作为校核。 

  以上便是悬臂施工的基本施工工序。采用悬臂施工法的常用结构体系有刚墩铰支连续梁、柔墩铰支连续梁、柔墩固结连续刚架、铰接悬臂梁、连续杠式悬臂梁、挂孔悬臂梁、带挂孔的T形刚构等。悬臂施工中的悬臂浇筑法施工简便、结构整体性好，施工中可不断调整标高，常用于跨径大于100m的桥梁。悬臂拼装施工速度快，桥梁上、下部结构可平行作业，但施工精度要求较高，可在跨径100m以下的大桥中选用。悬臂施工法可不用或少用支架，施工不影响通航或桥下交通，适合于跨越深水、山谷、海洋等处，并适用于变截面预应力混凝土梁桥。随着我国公路与桥梁建设的快速发展,预应力连续梁桥以造型美观,施工简便、受力合理、造价较低在我国桥梁工程结构中的应用越来越广泛,因此悬臂施工法的前景会比较乐观。