连续梁桥施工-悬臂拼装施工（桥跨结构施工）

高架桥垮塌事故讲解分析一事故背景2019年6月24日凌晨，在建的郑州北四环高架桥项目金河路口09Z050墩北半幅发生落梁，影响范围为桥墩东西两侧各18米。项目地址位于郑州市大河路与清华园路交叉口附近。据大河网此前报道，四环高架主线预计于今年6月30日建成通车，该工程系郑州乃至全国市政道路中要求最高的特大型立体交通项目。本月初，在项目工程推进工作会议中，郑州市城建局党组书记、项目指挥长杨虎臣表示，6月30日前主建高架建成通车的目标坚决不能动摇，各施工单位要加班加点赶进度，全力以赴保证通车。对于不能按时完成任务的施工单位，将会被列入郑州市城建系统黑名单。现场有箱梁倾斜，垮塌的箱梁上盖着塑料布二悬臂拼装法简介工序：梁段预制、移位、存放、运输悬拼、施加预应力体系转换合龙段施工接缝处理湿接缝a胶接缝b、d、e、f干接缝c缝宽0.1～0.2m；快凝水泥砂浆（或小石子混凝土）缝厚1mm左右环氧树脂水泥，0.2～0.25MPa应用很少三事故原因分析这例事故刚发生不久，还没有官方的调查结果，也没有进一步的现场资料，无法得知准确的事故原因。但是笔者根据现场图片分析，从两个角度大概估计了以下几点可能的原因：（一）若支架先垮塌（或临时墩先失稳）1.支架或临时墩设计是否合理，计算是否通过，材料是否合格2.已拼装梁段上是否存在不合理堆载导致不平衡力矩增大3.临时固结体系设置是否合理或有无违规解锁情况（二）若箱梁节段先掉落1、钢绞线原材质量是否问题，查抽检报告和频率，检查已断裂钢绞线进场时间、外观状况（有无严重锈蚀、施焊造成的损伤）2、锚固端是否有问题3、张拉设备和油泵是否匹配、是否按期校核4、张拉顺序与张拉过程是否符合要求、压浆工序有无紧密衔接对工程建设五方主体，分别提出技术防范措施建议。1.建设单位应按合理工期组织建设，杜绝赶工期抢进度的行为。加强工程招投标管理，严格市场准入。选择施工队伍时，不仅认真审查施工企业的资质，更要考察施工企业的施工经历和实际能力。建设单位不得违规指挥，不得超越职权代行监理职责。2.施工单位应按照施工规范和设计要求进行施工，不得任意变更。要加强施工技术管理，编制详细的施工组织设计、质量控制措施、安全防范措施，确保施工安全。3.监理单位应认真履行对工程质量安全的监理职责，加强对原材料质量、关键环节、关键工序的质量控制。发现工程质量问题后，应积极采取有效措施督促整改到位。4.勘察设计单位应认真执行勘察设计规程和有关标准规范，加强设计后续服务，提高设计对施工的指导性。施工图设计深度必须满足施工要求，对关键工序的施工工艺应作出详细说明，并进行技术交底。四事故防范五事故警示

悬臂拼装法是桥梁施工中比较成熟的一种施工方法，施工过程中出现垮塌事故，实属人为因素。从报道中可知，该工程垮塌时离原定通车日期只有6天，而从现场来看，就算不出事，6天后也是通不了车的，可见该工程的工期压力之大……我国的工程好像每个都在与时间赛跑，从项目立项的特批开始，到设计院的加班出图，再到施工单位的连轴转施工。有资本的原因，更有政治的原因，当地官员想在任期内干出业绩，逼着某某工程必须在某某时间完工，完全不顾工程该有的合理工期，一再压缩。为了一把手的政绩，为了大型节日的庆祝，为了资本的时间价值，无数个工程都在经历同样的工期痛苦，用按时完成政治任务的喜悦换来的是竣工后年年修补，几年一大修，十年又重修的常态！或者是像该桥一样直接垮掉……连续梁桥悬臂拼装施工案例某公路大桥非通航孔（**侧）上部构造III标为主4#墩（ZK0+345m）到引13#墩（ZK1+248m，与**段交界），梁段全长共903米。设计为双幅分离的等截面预应力混凝土连续箱梁，左右幅为桥梁中心对称。桥梁位于中心半径R=4000米的左偏圆曲线，纵断面为半径R=11907m（凸曲线）和R=14116.8m（凹曲线）的两段竖曲线和一段纵向坡度为2.43%的直线上坡段，成桥线型为复合曲线。桥梁采用全节段预制和海上拼装，仅在预制合龙节段两侧设置各15cm的湿接缝，节段梁匹配面（拼缝）之间设置剪力键以增强桥梁的抗剪强度和整体性。非通航孔桥分为两联，第一联跨径为6×72m（266节段），第二联为57＋6×69m（300节段），共24个标准T构和8个边跨，合计566个节段，设计使用寿命120年。一、工程概况1．利用简化的桥梁底板线型安装底模，预制线型直观，将桥梁空间线形转化为地面控制，测量监控简易、准确。2．综合长线法及短线法施工预制梁段的施工特点，结合梁段情况，对梁段实现批量工厂化预制。3．施工精度高，产品质量可靠，工效高，生产设备循环周转使用，降低生产成本。二、悬臂拼装特点节段拼装梁部分长线法预制是采用长线法的生产台座，选择合理的匹配长度或节段梁数同时进行多个T构或边跨的预制施工，使台座的使用效率提高并形成流水作业。对桥梁预制线型控制是将成桥T构或边跨整体水平放置在预制台座上，把成桥线型的空间坐标在台座上简化成水平和竖直两个方向，通过预制场内建立的平面坐标和高程测控网进行场内预制平面坐标和高程控制，拼装时将预制平面坐标和高程转换为成桥的平面坐标和高程进行拼装测控。这种预制施工工艺使成桥线型能直观在生产台座上进行设置，测控手段简单易掌握，预制梁体线型质量可控。三、工艺原理四、工艺流程1．施工前准备工作（1）部分长线法流水生产设计部分长线法是把所有T构或边跨的生产均从一端朝另一端预制，对待浇梁节设置合理的匹配长度或节段梁数，这样在长线台座上就能及时空出生产空间以进行下一个T构或边跨的生产，同时对侧模、端模及内模设置行走体系和机械装置，提高生产机械化水平和效率。针对本桥为双幅分离等截面箱梁、左右幅为桥梁中心对称的设计特点以及工期要求，生产台座采用1个左幅和1个右幅生产台座，在设置时两个生产台座在同一生产线上，左右幅台座采取平曲线反置以使预制梁的高低端在同一侧，避免模板在使用过程中的转向并可通用。五、操作要点（2）台座沉降控制及预制场地布置为减小台座可能出现的不均匀沉降对预制梁线型的影响，对台座进行地基加固和板块间设置沉降缝。地基加固采用整板基础加固法处理，首先利用震动压路机对原场地进行压实，保证压实度达到95%，承载力达到7t/m2。然后在其上施工40cm厚灰土层垫层，在垫层上施工60~70cm厚双层钢筋网混凝土整板基础，整板基础完成后在其上施做底模板支撑设施。为减小各板块沉降的相互影响，各板块间设置沉降缝，流水作业时每个T构的梁节在同一个板块内预制，有效的避免了各工作面荷载变化对线型的影响。注意应随时对地基作连续沉降观测，并对沉降做回归分析。五、操作要点场地布置图（3）模板设计长线法台座预制线型主要是通过底模的加工安装来实现的，底模加工按平曲线要素以短折线拟合平曲线。本桥模板设计中，为方便底模的加工，取外弧直边长为3.0m，内弧直边长2.995m进行制作，底模板加工成直角梯形以方便安装，尺寸加工精度和模板拼缝隙控制在±1mm范围内。竖曲线是通过底模下部钢支墩与台座分配梁上的钢支座加抽钢垫片来实现的。由于节段梁考虑拼装时施工工况和桥梁的一二期荷载对成桥线型的影响，对每节段梁拼缝均设置预拱度，由于模板拼缝与节段梁拼缝不一定重合，要将预拱值采用内插法计算模板缝的预拱值，计算后要注意再将板缝预拱值用内插法反算梁缝预拱值并与原值比较，误差不大于±1mm，如超过则适当调整模板缝的预拱值五、操作要点（4）测控网建立测控网采用三角控制网，网点兼作高程控制点。对生产线上的测控主要通过台座中线上的测量塔进行，测量塔要定期复核。测控网布设主要是对底模板安装放样的校核和提供拼装线型测控点。底模板安装时采用切线支距法，便于操作，测控网校核中线误差不大于±1mm，高程误差不大于±3mm。由于预制时能通过底模板的测量来控制梁底板线型以保证梁节预制线型，而拼装时只能测量梁顶板进行拼装线型控制，则在预制场必须通过测控网将梁底板控制点准确放样到梁顶以提供拼装测控依据，提供包含安装里程、坐标、高程以及相邻梁节相对关系等数据。五、操作要点梁顶测控点布设图（5）底模板试拼底模板试拼工作是检验模板加工安装精度的重要依据，是预制梁线型控制的关键。试拼采用切线支距法放样，全站仪测控网校核。试拼要求中线误不大于±1mm，高程误差不大于±3mm，拼缝不大于1mm。（6）侧模、端板和内模试拼侧模、端板和内模试拼主要检测侧模、端板和内模与底模的组合效果，要求拼缝不大于1mm，结构尺寸误差±2mm。五、操作要点底模、侧模、内模组装图端模组装图（7）节段预压为检验底模和台座的稳定性必须进行节段预压，节段堆载荷载为预制梁节重量的1.2~1.4倍，以检验模板的弹性变形（挠度值）不大于2mm，调节垫片压缩量不大于1mm。（9）设备调试及试验梁生产施工生产前要进行设备调试，主要是混凝土搅拌设备、大型起重设备和预制梁生产设备的试运行。试验梁施工是对预制场的设备、人员和施工方案的检验，并及时总结和有关设备、施工方案的修正，为正常生产提供保障。五、操作要点2．底模调整底模经过试拼预压后，采用切线支距法重新调整平曲线，由于本桥平曲线一致，可以全幅调整，然后采用全站仪和测控网校核。竖曲线采用高程测控网准确测量放样计算后的模板接缝高程。调整后的底模板线型是成桥线型平置后的空间状态。3．立侧模和端模底模调整好后，进行端模安装，安装时要保证端模中心与底模重合，中心误差不大于1mm，同时尽量使端板与底模垂直。端模加固好后，将侧模紧靠匹配梁、底模和端模并进行下部与台座的加固和端模的固结。此过程中要完成模板面的除尘和脱模剂涂刷，对模板拼缝采用玻璃胶填缝。五、操作要点4．钢筋笼加工、安装及入模钢筋在钢筋棚进行加工，在钢筋胎架上进行安装。钢筋胎架的数量按日产量的一倍设置，以保证钢筋加工安装不进入关键工序而增加工艺流程时间。钢筋笼采用龙门吊吊装入模。5．底、腹板波纹管定位底、腹板波纹管定位采用“井”字形Φ12定位钢筋骨架并焊接在钢筋笼上，定位时在直线段上每米一道，在曲线段适当加密，平均60~80cm一道。焊接时要注意避开波纹管，以免焊碴烧伤波纹管。技术人员要重点检查波纹管的定位坐标、管道的完整性和固定情况。五、操作要点6．内模安装内模车推入待浇梁体钢筋笼后，先用液压油顶顶推内侧模就位，然后将内顶模顶推就位，加固时应注意内侧模的底部横撑应先加固，再进行斜腹板位置的加固，若顺序反置易造成腹板胀模现象。7．顶板波纹管定位顶板波纹管采用与腹、底板相同方式定位，此时施工时不得将焊碴掉入腹板，避免波纹管烧伤。安装好后要对所有的波纹管加芯棒或充气胶囊加固，确保混凝土浇注后，管道通畅不错台。五、操作要点8．混凝土浇注和试件制作混凝土采用混凝土运输车运输，在待浇梁处将混凝土倒入灰斗并用龙门吊提升灰斗进行混凝土浇注。混凝土用溜槽先浇注底板，然后对称浇注腹板，施工时要进行分层浇注，严禁振捣棒直接接触波纹管。浇注时要及时制作混凝土试件，并加做拆模试件和吊装试件。9．养生等强、拼装测控点埋设及数据采集混凝土浇注后进行养生等强，在此期间要进行测控点的埋设和数据采集。测控点埋设中心误差为±3mm，高程误差±1mm。五、操作要点10．拆除内模混凝土内模拆除时强度控制在12MPa以上。内模拆除按先拆除支撑，再降内顶板和收内侧模，最后内模车退出并进入下一工作循环。在进入下一循环底模调整时，拆除侧模及端模，同时对刚浇注梁节和相邻梁节进行通孔检查，通孔采用一根钢绞线穿一个比孔道内径小5mm的塑料圆头，钢绞线长度比两节段梁长2~3m以方便拨出，通孔时要作好记录，梁节吊出后及时对不通孔道查找原因并进行处理，及时采取措施纠正。通孔后对已浇注梁节的匹配面涂刷隔离剂。五、操作要点11．匹配预制及吊装出梁梁节浇注后即作为匹配梁放置在生产台座上，为保证整个T构或边跨梁的线型，对匹配梁采取底模增设丝杆顶撑以保证其稳定性。对匹配梁在浇注施工前后的相对中线误差不大于10mm、高程误差不大于5mm，绝对中线误差不大于5mm、高程误差不大于3mm。如发现偏差超过要求，则需对待浇梁进行中线纠偏或高程补偿。当台座上预制好的梁节完成匹配施工后应及时吊装出生产台座，为后续施工留出施工空间。吊装施工要保证梁节结构安全和梁体完整性。梁节的混凝土吊装强度须达到设计强度的80%并不少于45MPa。五、操作要点1、场内所有起重设备必须经过国家有关安全机构的安全认证后方可开始作业。2、起重设备司机必须经过培训并持证上岗。3、对起重设备的行走轨道、吊索、吊具等要定期检查、修理和更换。4、起重设备作业时要有专职人员指挥。5、台座上的作业人员必需穿反光背心，便于龙门吊司机观察。6、夜间施工要保证有足够的照明设施。7、每班作业前，施工员应对钢丝绳进行仔细检查，对不符合安全作业规定的绳索要及时更换。六、施工安全措施预制梁场应设置在远离居民生活区，施工过程中注意施工噪音对周边居民和自然生物的影响，加强夜间灯光照明管理。施工垃圾要进行分类处理，对可回收性物质送至专业回收公司处理，对无毒无害物质进行深埋处理，有毒物质要交与专业公司处理。七、环保及节能要求梁段的拼装施工为了确保连续梁分段悬拼施工的平衡和稳定，与悬浇方法相同，将T构支座临时固结，如图7-6-1所示。当临时固结支座不能满足悬拼要求时，一般考虑在墩两侧或一侧加临时支撑，如图7-6-2所示。悬拼完成，T构合龙，即可恢复原状，拆除临时固结或支撑。一、临时固结或临时支撑0号块施工前，应设置好施工临时支架并按照规范要求对支架进行预压。清理墩顶杂物，并按要求对墩顶接茬混凝土面进行凿毛处理并清洗干净。二、墩顶0号块施工1.现浇施工0号块模板系统由外模、内模、底模、端模和支架组成。为保证曲线连续刚构或连续梁外形美观，现浇的0号块采用与预制段同样材质的模板及脱模剂，采用跨墩龙门进行安装。0号块钢筋、混凝土及预应力施工与普通预应力桥梁施工相同。0号块采用现浇施工会导致在墩顶设立大量的模板、支架，影响施工进度，设备投人也较多。为克服这些缺点，在一些工程中也对0号块采用预制吊装进行施工。2.大型设备吊装

0号块在预制场预制，质量有保证，拼装速度也较快，但0号块作为后期预制块拼装的基准块，相对于1号块，其安装精度要求更高，如果0号块两端四角高程纵轴、横轴线出现偏差，将直接影响后期节段悬拼速度质量。

0号块吊至墩顶后，采用三向调位千斤顶进行位置调整。0号块调整到要求位置后，对临时支座和永久支座的调平层进行灌浆，现浇0号块横隔梁，完成墩顶块安装。1号块是紧临0号块两侧的第一个箱梁节段，对于采用0号块现浇的工程来说，1号块也是关键。一般1号块与0号块以湿接缝相接。其拼装流程如图17-6-3所示。三、1号块及湿接缝施工1号块提升到设计高程进行初步定位后应立即进行测量、调整1号块的纵轴线，使之与0号块的纵轴线延伸线重合，并使其横轴线与0号块的横轴线平行且两块件的间距符合设计要求。1号块可通过移动托架或支架顶的双坐标千斤顶对其进行精确对位，必要时采用手拉葫芦进行微调，使其精确就位。湿接缝波纹管的对接，是项施工工艺要求很高且很复杂的技术。在对接中往往不易处理，常会出现波纹管长度、直径与接缝宽度不符，预留管道位置不准确，管孔串浆、排气的三通波纹管错乱等现象，施工时应特别注意。管道接头对接好后，固定1号块，便可进行接缝的普通钢筋制作和模板安装，混凝土浇筑养护及预应力张拉等工序。为了使1号块与0号块紧密结合，浇筑前应对1号块与0号块的接触面进行凿毛处理并清洗干净。箱梁悬臂节段的拼装是悬臂施工重要的一环。首先将起吊设备移动就位，悬臂对称拼装2号节段，调整梁段各方向的位置，使梁段初对位，测量中线、高程符合设计要求后，移开梁段约40cm，涂胶、穿束、正式定位、张拉临时束，等强度达到设计后，按设计要求张拉永久预应力筋，先张拉2号段的纵向预应力钢束，再张拉2号段的竖向预应力粗钢筋，待全部预应力束张拉完毕，进行压浆后，移开托架，再拼装下一节段。四、悬拼安装

重复以上步骤，对称拼装余下节段，及张拉锚固箱梁相应各节段的纵向预应力钢束及张拉横向预应力钢束。直至全部节段拼装完毕。需要注意的是应对称张拉两侧节段的预应力钢束。1.梁段试拼与定位为减小梁段在涂好环氧胶后对位的时间(环氧胶有时效性)，在涂胶前进行试拼装，使梁段先精确就位。

梁段在对称起吊至安装桥面高度后，通过操作吊具上的液压系统和电动旋盘，使梁段纵向仰俯、左右倾斜或角度旋转，在横向位置上则可操作天车主卷扬机横向移动，使梁段与已拼装梁段精确拼接。胶接缝施工通常采用在梁段接触面上涂一层2~3mm厚的环氧树脂黏结剂。它在施工中使接缝密贴，在凝固后提高结构的抗剪能力、整体刚度和不透水性。2.胶接缝施工对于胶接缝拼装梁段，在涂胶前应就位试拼，其高程、平面位置经测量调整符合要求后再将构件调开40cm左右，自上而下，快速均匀涂抹上胶，涂抹厚度宜薄，正式拼装前，应将挤入每个孔道内的胶液清除，防止孔道被堵塞。

黏结剂一般采用环氧树脂，其配合比应经过试验确定。配置时温度不宜超过30℃。稠度、固化时间要满足操作要求，强度要满足设计要求。

块件涂料前应保持干燥，胶接缝如需承受拉力，拼接面应凿毛，涂抹时块件表面温度应不低于10℃。涂胶固化过程中，宜控制块件温度与胶浆固化温度之差不超过15℃，使环氧树脂胶浆在稳定的温度中固化。（1）应根据地区的常年温度变化使用环境等情况，通过试验选用合适的黏结剂。黏结剂进场后应进行力学性能及作业性能的抽检试验，其各项性能应满足结构设计与节段拼装施工的要求。(2)黏结剂的涂抹厚度不宜超过3mm,，其有效工作时间应按成孔拼装要求确定，不宜小于1h。黏结剂应采用机械拌和，涂抹方式应根据黏结剂的产品特性确定。在冬季低温条件下使用黏结剂时应采取保温措施。除上述涂胶时的操作要点外，胶接缝还应符合下列规定:(3)黏结剂应涂抹均匀，覆盖整个匹配面。施加临时预应力时，挤压力宜不小于0.3MPa，黏结剂应在梁体的全断面挤出，且胶接缝的挤压应在3h以内完成；当施工时间超过明露时间的70%时，在固化之前应清除被挤出的胶结料。应对孔道口做好防护，严禁黏结剂进人预应力孔道。每个节段拼装完成之后应适时通孔。(4)节段的拼装、临时预应力张拉、节段的固定以及黏结剂挤出后的清除工作都应在黏结剂失去和易性之前完成。(5)当拼装涂抹作业下方开放交通时，必须在车道上方设置防止黏结剂滴落的设施。采用悬臂吊机缆索、浮吊悬拼安装时，应按施工荷载进行强度、刚度、稳定性验算，使安全系数符合相关规范要求。施工注意事项如下:五、梁段悬拼施工注意事项(1)块件起吊安装前，应对起吊设备进行全面的安全技术检查，并按设计要求进行起吊试验。(2)吊机应符合设计要求，应注意吊机的定位和锚固，经检查符合要求后再进行起吊拼装。(3)桥墩两侧块件宜对称起吊，以保证桥墩两侧平衡受力。梁段的预制与吊运悬臂拼装法是利用架桥机或悬拼吊机逐步将预制梁段起吊就位，以胶黏剂作为接缝材料，再通过对预应力钢束的张拉，使各梁段连接成整体的一种梁桥施工方法。一、悬臂拼装施工概述

悬臂拼装法是悬臂施工法(包括悬拼和悬浇)的一种，它是国内外大跨径预应力混凝土悬臂梁、连续梁及刚构桥中最常用的施工方法之一。

与悬臂浇筑法相比，悬臂拼装法具有以下优点:(1)悬臂拼装法梁体预制可与桥梁下部构造施工同时进行，且一个节段拼装时间仅1~1.5d，大大缩短了建桥工期。(2)在张拉预应力时，悬拼梁段混凝土龄期比悬浇梁段的长，从而减少成梁后混凝土的收缩和徐变。(3)预制场或工厂化的梁段预制生产利于整体施工的质量控制。但是，悬臂拼装也具有以下缺点:(1)悬臂拼装法采用梁段间的接缝、预应力束的穿束连接张拉，使结构整体性相对差一些。(2)悬臂拼装法施工时，因梁段已完成预制，能调整的余地相对较小，再加上施工中有许多不确定的因素，造成施工变形控制难度较大。(3)悬臂拼装法需起吊大块的预制梁段，对预制场地、设备等配置要求高，致使造价偏高。悬臂拼装与悬臂浇筑法对比悬臂拼装的分段，主要决定于吊装设备的起重能力，一般节段长度为2~5m。二、梁段预制

悬拼梁段的预制质量直接关系着梁段悬拼的速度和质量，因此预制时应严格控制梁段断面及形体的精度，应充分注意场地的选择和布置台座和模板的制作，工艺流程的拟定以及养护和储运的每一环节。预制方法短线预制长线预制预制场地应平整、坚实、承载力应满足要求,并应有足够的平面及空间位置以满足施工作业的要求。

长线预制是在预制场或施工现场按桥梁底缘曲线制成的固定底座上安装模板进行块件预制，各相邻预制节段的拼合面应相互贴合浇筑，缝面浇前涂抹脱模剂，以利脱模。(1)长线预制混凝土或钢筋混凝土固定式台座打短桩基础，再搭设排架形成梁底曲线排架

短线预制箱梁块件的施工，是通过调整外部