大跨度悬臂梁施工技术

大跨度悬臂梁施工技术

张学明

中铁一局集团第二工程有限公司，河北 唐山 063004

摘要：本文结合工程实践，详细介绍了大跨度多块段悬臂浇筑连续梁施工，重点介绍了施工过程中须注意的关键工序及重点关注项，并着重对起步梁段及合龙梁段的施工进行了分析和验算，具有一定借鉴价值，可供同类工程参考。

关键词：大跨；连续梁；起步梁段；张拉

1工程概况

青银高速公路济南黄河大桥亦称济南黄河三桥，位于山东省济南市北部，是国道主干线青岛～银川高速公路跨越黄河的一座特大桥，同时也是京沪高速公路复线（山东段）的关键工程之一。该段黄河属于地上河，大堤外地面低于大堤以内河滩地，桥梁跨越黄河后利用引桥延伸至堤外，全桥分A、B、三个合同段，其中C合同段全长1223.52米，包括北侧跨大堤引桥和北侧堤外引桥。跨大堤引桥桥跨布置为75+140+75m，上下行分离，主梁采用单箱单室断面，根部梁高8.0m，跨中梁高3.0m，梁底曲线按1.6次抛物线变化。桥面横坡2%由腹板高差形成，箱梁底横向保持水平。箱梁顶板宽度19.55m，底板宽度9.75m，悬臂长度4.9m，悬臂板根部厚90cm，端部20cm，箱梁内顶板厚度30cm，底板厚30～100cm，0号块局部增加至180cm，腹板厚度60～80cm。其施工阶段为T型刚构，采用四套挂篮同时施工，合龙后为连续箱梁结构，采用平衡悬臂法施工。

2起步梁段的施工

悬臂浇注，0#块（墩顶梁段）在墩顶托架上现场浇注，并在施工过程中临时锚固，使0#块能承受桥墩两侧悬臂施工时产生的不平衡力矩。同时为了拼装后续梁段的挂蓝，需在墩柱两侧先采用支撑托架浇注一定长度的梁段即起步段，其施工托架支撑在承台上。

2.1 起步梁段施工方法及支架验算

0#块支架采用盘扣支架搭设,在支架顶铺设型钢，在型钢上铺设竹胶板底模，根据梁底高程调整底模高度，具体搭设方法如图1。在支架安装固定好后，按其等载进行预压，以消除支架的非弹性变形，并做好记录，卸载后再进行测量，通过设置预拱度来补偿支架弹性变

形 值。

图1 起步梁端0#块支架搭设示意图

2.2 0#块、1#块支架检算

支架搭设参数：

0#块、1#块采用盘扣脚手支架一次施工完成，根据受力简算及杆件物理特性，横杆步距为0.6米时，每根立杆可以承受4t荷载，横杆步距为1.2米时，每根立杆可以承受3t荷载，现场横杆步距按1.2米搭设。

荷载的组成：

0#块除了翼缘板混凝土荷载由支架承担，其余皆由墩身承担。1#块与1＇#块及0#块翼缘板混凝土总荷载为：

⑴ 砼247.5m³×2.5=618.8t;

⑵模型55.0t;

⑶ 施工荷载及振捣力每m²按0.3t计算，共计52.8t.

以上三项合计726.6t。其中0#块、1#块与1＇#块翼缘板193.6t，1#块与1＇#块底板部位荷载为533.0t。

立杆检算：

⑴底板部分：底板部位共布置横桥向19根，纵桥向16根，合计304根立杆。304根立杆可以承受912t荷载，安全系数为：K=912/533=1.71；

⑵翼缘板部分：翼缘板部位共布置横桥向10根，纵桥向11根，合计110根立杆。110根立杆可以承受330t荷载，安全系数为：K=330/193.6=1.7；满足使用要求。

立柱地基承载力检算：

立柱所有底托全部支撑在承台顶面，底托钢板面积12×12cm，承台砼标号为C30，每根立柱按3t受力计算：

满足使用要求。

立柱顶托上使用工10号钢作为横杆支撑荷载，因底板部分荷载较大，所以只对底板下横杆进行检算，按照单项受力计算，按照三跨连续梁计算，取1根横向工字钢作为计算单元，故

均布荷载：q=533.0×10/7.0/9.75=78.1 N/mm

⑴强度检算：按照静荷载最大值查表得弯矩系数 =0.08

查表10号Wx=49000mm³

故工字钢最大内力值为：

满足要求。

⑵挠度计算：查表得挠度系数K_f =0.677

式中l为面板自由长度，l=600-t=600-120=480mm

钢材弹性模量E=2.06×10⁵N/mm²，查表I=2450000mm⁴故

0.677×78.1×480⁴/(100×2.06×10⁵×2.45×10⁶)

=0.06mm＜[f]=1.5mm

满足要求。

2.3 临时锚固及支墩

根据设计文件，临时锚固采用混凝土垫块，垫块内布置钢筋将0#块与墩身临时固结，并在桥墩的两侧各加两个临时支墩，边跨合龙后拆除。

⑴施工方法

在墩身施工时在墩身内预埋钢筋,在墩顶混凝土顶面涂抹脱模剂作为隔离剂，然后浇注第一层(32cm)临时C40混凝土垫块，待第一层临时混凝土垫块达到一定强度成型后，然后涂隔离剂，再浇注砂浆层(4.5cm厚),砂浆的标号不低于40号，待砂浆层达到一定强度成型后，再涂隔离剂，再浇注第二层(32cm)临时C40混凝土垫块。施工时混凝土垫块与砂浆振捣密实。垫块上下面不垫任何物体，并保证接触面平整。

⑵拆除办法

箱梁边跨合龙前体系转换时将1#块下的临时支墩解除，在箱梁中跨合龙前拆除临时垫块，用电钻在垫块中的砂浆层上连续打孔，直至砂浆层完全破碎，钢筋采用气割方法切除。

3中间梁段的施工

待起步段各预应力束张拉完毕后，进行挂篮的拼装工作，并进行预压，以消除非弹性变形。挂篮应验算空载行走状态下的平衡稳定、浇注混凝土时的倾覆稳定，且挂篮的各部件应具备足够的强度和刚度安全系数，满足施工要求后进行后续梁段的施工(2#～20#)。

3.1 滑模及调模

滑模前解除所有模板的约束，利用桁架尾梁和贝雷滚进行滑移，同一挂篮的两侧必须保证同步前行，同一套挂篮最大的前行距离差不得超过1m。挂篮到位后每个菱形架需用四根钢板吊带锚固，每根离前支点距离不得小于4m。每个梁段必须精确确定桥梁中线及断面尺寸以保证线形，并严格控制各部位的结构尺寸。

3.2 预应力管道

放置预应力管道时必须保证与前一梁段的管道接头严密，防止管道进浆。管道线形应柔和，设置足够的定位筋保证混凝土浇注过程中管道位置准确无误。放置锚具及管道前应检查是否通畅，防止压浆时管道不通。

3.3 混凝土浇注

浇注工程中必须注意对预留管道的保护，振捣须及时、均匀。腹板和中隔墙较高，为了使支架受力分级均匀，避免支架出现由于受力不均出现局部变形，影响整体受力，施工中须分多次循环浇注，每次浇注后振捣均匀密实后再进行下次浇注。施工中应避免振捣棒触碰预应力管道，防止管道的破坏。

3.4 张拉、压浆

本桥是三向预应力体系，根据设计要求，其张拉顺序为先竖向，再纵向，后横向。对于后张法预应力束的张拉工作，首先应保证其安全。张拉前应检查张拉断面是否垂直于预应力束的轴线，防止钢绞线在张拉过程中发生断束现象。施工时采用应力和伸长量双控的措施来保证钢绞线正常工作。压浆采用真空压浆技术，使管道内充满浆体，保证钢绞线的质量。

4合龙

本桥施工至20#、20＇#梁段时进行合龙施工，其顺序为先边跨后中跨合龙，最后完成整座桥由T构到连续体系的转换。

4.1 边跨合龙

施工前将临时支墩拆除，并进行地基处理和支架搭设。在搭设前应对支架的稳定性，模板和纵横梁的强度和刚度安全系数进行验算。支架搭设前对合龙段地基进行压实处理，搭设盘扣式支架安装模板，然后对支架进行等载预压，当悬臂浇筑块20#、20＇#块施工完后将T型结构两侧挂篮对称后移3～4m，根据预压结果调整支架高度，安装钢筋及预应力筋，选择日温度最低的夜间浇筑合龙段砼，待混凝土龄期及强度达到设计要求进行张拉压浆。

4.2 中跨合龙

待边跨混凝土龄期及强度达到设计要求张拉压浆后，拆除临时固结进行受力体系转换，在梁体悬臂端进行配重，每侧悬臂段配重重量为中跨合龙段总重的一半，并根据悬臂端头实测标高，重新确定配重量，但总重量不超过合龙段重量；安装合龙段外模，焊接安装合龙段体内固结劲性骨架，绑扎钢筋，连接预应力管道进行定位，并使劲性骨架与周围钢筋焊接，此时，为防止梁体的纵向的滑移，对Z13、T24束钢绞线施加15%的预应力，选择日温度最低的时刻浇筑合龙段砼，并随混凝土浇筑逐级解除合龙段压配重，等混凝土龄期及强度达到设计要求进行张拉压浆，完成中跨合龙。

5结束语

结合青银高速跨大堤引桥的成功合龙技术，对大跨度悬臂施工积累了宝贵的经验，并根据施工过程出现的问题及针对问题提出的方案，综合介绍了施工过程中应注意的几项工序，为以后同类工程的施工提供可供借鉴的经验。

参考文献：

[1]陈廷龙. 大跨度现浇悬臂梁挂篮法施工技术[J]. 黑龙江交通科技, 2017, 040(006):135-135.

[2]刘琼华. 大跨度现浇悬臂梁挂篮法施工技术[J]. 智能城市, 2020, v.6;No.90(17):129-130.

[3]宁世凯. 三角挂篮施工法在大跨度悬臂梁施工中的应用[J]. 宁夏工程技术, 2019, 18(01):92-96.

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