梁体施工工法-悬臂施工工法（桥梁工程施工）

桥梁悬臂浇筑法的挂篮施工桥梁工程施工挂篮法悬臂浇筑梁段挂篮作用：它是悬浇节段的施工平台和承重结构。挂篮的构造一般包括五大部件挂篮法悬臂浇筑梁段挂篮的主要构造主要由承重系统、模板系统、锚固系统、悬吊系统、工作平台、走行系统（滚动、滑动及组合）等部分组成。锚固系统主桁架提吊系统行走系统模板系统一、挂篮形式1)挂篮分类作为施工梁段的承重结构，同时又是施工梁段的作业现场，随着施工技术的不断改进，挂篮已由过去的压重平衡式发展成现在通用的自锚平衡式。自锚平衡式施工挂篮结构的形式主要有桁架式、斜拉式两类。桁架式挂篮：按其构成部件的不同，可分为万能杆件挂篮、贝雷梁或装配式公路钢桁梁组合式挂篮、型钢组合桁架组合式等。按桁架构成形状的不同，又可分为平行桁架式、平弦无平衡重式、弓弦式、菱形式等多种。一、挂篮形式常用桁架式挂篮类型图（尺寸单位：cm）一、挂篮形式常用桁架式挂篮类型图（尺寸单位：cm）一、挂篮形式钱江二桥(弓弦式）锚固装置轨道菱形构架前上横梁千斤顶前吊带滑梁吊带底模张拉平台侧模支架一、挂篮形式菱形桁架式挂篮一、挂篮形式常用斜拉式挂篮类型图斜拉式挂篮也叫轻型挂篮。随着桥梁跨径越来越大，为了减轻挂篮自重，以达到减少施工节段增加的临时钢丝束的目的，在桁架式挂篮的基础上研制了斜拉式挂篮。一、挂篮形式(1)主纵桁梁(2)行走系统主纵桁梁是挂篮悬臂承重结构，可由万能杆件或贝雷桁架（或装配式公路钢桁架）组拼或采用钢板或大号型钢加工而成。行走系统包括支腿和滑道及拖移收紧设备，采用电动卷扬机牵引，通过圆棒滚动或在铺设的上、下滑道上移动。滑道要求平整光滑，摩阻力小，拆装方便，能反复使用。目前大多采用上滑道覆一层不锈钢薄板，下滑道用槽钢，内设聚四氟乙烯板，行走方便、安全、稳定性好。一、挂篮形式(3)底篮主纵桁梁是挂篮悬臂承重结构，可由万能杆件或贝雷桁架（或装配式公路钢桁架）组拼或采用钢板或大号型钢加工而成。(4)后锚系统后锚是主纵桁梁自锚平衡装置，由锚杆压梁、压轮、连接件、升降千斤顶等组成，目的是防止挂篮在行走状态及浇筑混凝土梁段时倾覆失稳。后锚系统结构按计算确定，混凝土浇筑前，应按设计锚力的0.6、1.0、1.5倍分别用千斤顶检验锚杆。二、挂篮的选择挂篮选择应满足下列要求：挂篮必须具有足够的强度、刚度和稳定性，结构形式、几何尺寸应适应梁段高度变化并满足与已浇筑梁段搭接需要和挂篮走行要求。挂篮走行和浇筑混凝土时的抗倾覆稳定系数不得小于2；01满足梁段设计的要求，即满足梁体结构、形体、质量及设计对挂篮质量的要求；02满足施工安全、高质量、低成本、短工期和操作简便的要求。03三、挂篮的安装在起步长度内梁段浇筑完成并获得要求的强度后，在墩顶拼装挂篮。挂篮组拼后，应全面检查安装质量，并做载重试验，以测定其各部位的变形量，并设法消除其永久变形。拼装后，在挂篮的操作平台下设置安全网，防止物件坠落，以确保施工安全。挂篮应呈全封闭形式，四周设围护，上下应有专用扶梯，方便施工人员上下挂篮。挂篮行走时，须在挂篮尾部压平衡重，以防倾覆。浇筑混凝土梁段时，必须在挂篮尾部将挂篮与梁进行锚固。四、挂篮加载试验目的：检查挂篮加工及安装质量，消除非弹性变形；测定弹性变形及非弹性变形，为各段箱梁立模的抬高量提供依据。加载方法：试验台加压和水箱加压法。在0号块上安装完成挂篮以后，应首先进行挂篮加载试验，以获取加载与挂篮变形的关系曲线。加载时应注意分级加载，且分级应均匀。四、挂篮加载试验菱形挂篮实验台试压示意图挂篮水箱法试压示意图四、挂篮加载试验五、混凝土浇筑①箱梁混凝土一次浇筑法每个悬浇段的混凝土一般可分二次或三次浇筑完成（混凝土数量少的也可采用一次浇筑完成），为了使后浇混凝土不引起先浇混凝土的开裂，需要消除后浇筑混凝土引起挂篮的变形。一般可采取以下几种措施：箱梁混凝土的浇筑采用一次浇筑，并在底板混凝土凝固前全部浇筑完毕。也就是要求挂篮的变形全部发生在混凝土塑性状态之间，避免裂纹的产生。但需在浇筑混凝土前预留准确的下沉量。五、混凝土浇筑②水箱法水箱法的布置见图。浇筑混凝土前先在水箱中注入相当于混凝土质量的水，在混凝土浇筑过程中，逐步放水使挂篮的负荷和挠度基本不变。挂篮水箱法试压示意图1——横梁；2——观测点；3——纵梁；4——吊杆；5——底篮；6——水箱；7——墩顶梁段；8——后锚固。五、混凝土浇筑③抬高挂篮的后支点法浇筑混凝土前将模板前端设计标高抬高10~30mm，预留第一次浇筑混凝土的下沉量，同时用螺旋式千斤顶顶起挂篮后支点，使之高于滑道或钢轨顶面（一般顶高约20~30mm）。在浇筑第一次混凝土时千斤顶不动，浇筑混凝土质量使挂篮的下沉量与模板的抬高量相抵消。在浇筑第二次混凝土时，将千斤顶分次下降，并随即收紧后锚系的螺栓，使挂篮后支点逐步贴近滑道面或轨道面。随着后支点的下降，以前支点为轴的挂篮前端必然上升一数值，此数值应正好与第二次混凝土质量使挂篮所产生的挠度相抵消，保证箱梁模板不发生下沉变形。此法需要的设备很少，较水箱法简单，但需顶起量合适。顶起量应由实测确定。六、挂篮前移挂篮前移前应做好下列准备工作：测量标出已施工梁段的中线及高程，并宜按间距不大于0.5m测量标出移位位置横向标线，以观测和保证T构两侧挂篮同步对称前移；01铺设滑道或安放滚轮箱等走行设施；02对挂篮的结构状态和各部位连接情况进行详细检查并做好记录，对发现的缺陷及时整改、纠正；03解除挂篮主桁架后锚和前支点处的锚固，拴好安全绳及尾绳；04安装并调试前移动力装置。05六、挂篮前移挂篮行走多采用导链在前端拖拉的方式也有采用液压千斤顶顶推方式六、挂篮前移挂篮前移应符合下列规定：桥墩两侧挂篮必须在梁段的纵向预应力筋张拉完毕后同时对称移动，并应设专人指挥；01挂篮前移应根据不同移动方式（滑动式、滚轴式、支架滚轮等)、驱动动力（倒链、千斤顶和液压驱动走行）的操作要求进行，并应保持主桁处于水平状态。挂篮前移不得使用卷扬机钢丝绳作为牵引动力；02挂篮移动速度不宜大于0.1m/min，就位时中线偏差不应大于5mm；03挂篮移动时后端应有牢固可靠的防倾覆、防溜走的保护措施。04六、挂篮前移1）挂篮模板就位挂篮后锚：利用竖向预应力筋挂篮后锚必须连接可靠，需要专人负责检查早期挂篮采取过在桁架后端施加配重的方式六、挂篮前移2）钢筋绑扎，预应力管道安装与前段钢筋的连接符合技术要求预应力管道位置正确预应力管道连接可靠锚垫板与预应力管道垂直六、挂篮前移3）混凝土浇注对称浇筑不平衡重由设计提出浇注时间与运送方式和时间相适应混凝土的捣固六、挂篮前移4）养生及穿索、接长走形轨道养生很重要；高性能混凝土对养护的要求提高了；高速铁路（客运专线）要求5天龄期。六、挂篮前移5）张拉预应力预应力是生命线按设计要求的位置和顺序张拉防止管道堵塞穿索方式六、挂篮前移6）孔道压浆注意预留排气孔按设计要求及时压浆采用真空压浆新技术提高压浆质量六、挂篮前移7）挂篮主构架卸载（或者脱底模）准备前行进入下一循环。六、挂篮前移8）悬灌循环时间操作内容用时解除后锚、松前吊带，挂篮前移就位，底模、侧模同时前移。约6h后锚底模，修整、校正侧模，调整底模标高，侧模就位。约12h绑扎底板、腹板钢筋，安装预埋件、波纹管道和竖向预应力筋。约20h前移内模，修整就位。约10h绑扎顶板钢筋，安装顶板波纹管及预埋件。约18h灌筑混凝土。约10h混凝土养生，穿钢绞线，拆内外模板。约72h张拉纵向预应力筋。约10h纵向预应力管道压浆。约8h合计：166h（7天），正常情况下，一个循环7～10天。七、悬臂浇筑梁段混凝土注意事项挂篮就位后，吊架安装并校正模板，此时应对浇筑预留梁段混凝土进行抛高，以使施工完成的桥梁符合设计标高。抛高值包括施工期结构挠度、因挂篮重力和临时支承释放时支座产生的压缩变形等。01模板安装应核准中心位置及标高，模板与前一段混凝土面应平整密贴。如上一节段施工后出现中线或高程误差需要调整时，应在模板安装时予以调整。02安装预应力预留管道时，应与前一段预留管道接头严密对准，并用胶布包贴，防止灰浆渗入管道。管道四周应布置足够定位钢筋，确保预留管道位置正确，线形平顺。03浇筑混凝土时，可以从前端开始，应尽量对称平衡浇筑。浇筑时应加强振捣，并注意对预应力预留管道的保护。04七、悬臂浇筑梁段混凝土注意事项为提高混凝土早期强度，以加快施工速度，在设计混凝土配合比时，一般加入早强剂或减水剂。混凝土梁段浇筑一般5~7天一个周期。为防止混凝土出现过大的收缩、徐变，应在配合比设计时按规范要求控制水泥用量。05梁段拆模后，应对梁端的混凝土表面进行凿毛处理，以加强接头混凝土的连接。06箱梁梁段混凝土浇筑，一般采用一次浇筑法，在箱梁顶板中部留一窗口，混凝土由窗口注入箱内，再分布到底模上。当箱梁断面较大时，考虑梁段混凝土数量较多，每个节段可分二次浇筑，先浇筑底板到肋板倒角以上，待底板混凝土达一定强度后，再支内模，浇筑肋板上段和顶板。其接缝按施工缝要求进行处理。07箱梁梁段分次浇筑混凝土时，为了不使后浇混凝土的重力引起挂篮变形，导致先浇混凝土开裂，要有消除后浇混凝土引起挂篮变形的措施。08悬臂浇筑法施工工序桥梁工程施工悬臂浇筑法的施工程序0＃块施工（含临时固结）；01拼装挂篮（预压试验）两侧对称浇筑；02临时支架等方法施工边跨；03合龙段施工及体系转换。04悬臂浇筑法的施工程序挂篮纵向对称悬臂逐段浇筑，1号、2号“T”同时进行，并张拉顶板预应力钢束。1、满堂支架浇注两边孔梁段。2、设置吊架，准备边跨合拢。1、边跨合拢完毕，张拉底板预应力钢束，拆除吊架。2、将吊架移至中跨准备现浇合拢。1、中跨合拢，张拉中跨底板预应力钢束，拆除吊架。2、二期横载上桥。一、墩顶0＃块施工1.桥墩施工完成后，安装托架，预压。2.安装模板、绑扎钢筋、设置临时墩梁固结。3.浇筑混凝土、张拉预应力。0号块结构复杂，预埋件、钢筋、各向预应力钢束及其孔道、锚具密集交错，梁面有纵横坡度，端面与待浇段密切相连，务必精心施工。一、墩顶0＃块施工（一）施工托架可支承在承台、墩身或地面上。一、墩顶0＃块施工（二）支座临时支座大跨径预应力混凝土刚构桥采用悬臂施工法施工，如T形刚构，因墩身与梁本身采用刚性连接，所以不存在梁墩临时固结问题。悬臂梁桥及连续梁桥采用悬臂施工法时，为保证施工过程中结构的稳定可靠，必须将0号块梁段与桥墩间临时固结或支承措施，使0号块梁段能承受两侧悬臂施工时产生的不平衡力矩。临时支座的作用是在施工阶段临时固结墩、梁，承受施工时由墩两侧传来的悬浇梁段荷载，在梁体合龙后拆除进行体系转换。作用一、墩顶0＃块施工（二）支座临时支座临时支座宜采用支座两侧对称设置临时支座方式支撑悬臂浇筑梁体，如图所示。一、墩顶0＃块施工（二）支座临时固结一、墩顶0＃块施工（三）0号段模板（四）0号段钢筋绑扎和预应力管道安装可借用挂篮模板永久支座处理数量比较大预应力管道密集（一般采用预埋铁皮管、铁皮波纹管或橡胶抽拔管）一、墩顶0＃块施工（五）混凝土浇注钢筋、管道密集永久结构构造复杂施工场地限制易出现质量事故一、墩顶0＃块施工（六）预应力筋张拉0号段施工时间一般40～60天二、挂篮施工它是悬浇节段的施工平台和承重结构。在挂篮上依次对称分节段完成梁体的制作和张拉工作。作用三、支架现浇梁段施工当L边/L中>0.5时，边跨边段形成了不对称的节段区，如何施工？利用支架施工；方法1将上述1、2结合。方法3先合龙中跨，形成稳定结构后，结构能承受较大的力矩，再利用挂蓝施工。注意：一般最边上往往有一段是利用墩旁托架施工。方法2因此：

从施工角度考虑，L边/L中＝0.5比较好，但受力不是很好。从受力角度考虑，L边/L中＝0.8比较好，但对悬臂施工极为不利。折中考虑较好的L边/L中＝0.6~0.67。四、合龙段施工及体系转换连续梁的分段悬浇施工，常采用对称施工，但在一定条件下也可用不对称施工。全梁施工过程是从各墩顶0号段开始至该T构的完成，再将各T构拼接而形成整体连续梁。这种T构的拼接就是合龙。合龙是连续梁施工和体系转换的重要环节，在预应力筋张拉之前，尤其是混凝土浇筑初期，变形可能导致合龙段混凝土开裂，施工工艺应保证合龙段适应这些变形，避免裂缝出现。四、合龙段施工及体系转换合龙段施工是悬臂施工的关键工序，关系到成桥线型。为缩短合龙时间，合龙梁段较短，一般2m为宜。合龙依据设计计算确定，没有固定顺序。合龙段施工及体系转换施工关键工序主要包括：锁定压重合龙段混凝土浇筑四、合龙段施工及体系转换体系转换体系转换必须在合拢梁段纵向连续梁预应力筋张拉压浆后，且在墩顶连续梁段与桥墩的临时固结解除之后进行。连续梁荷载由临时支座或者支柱完全平稳后转到永久支座上。梁墩临时锚固的放松，应均衡对称进行，确保逐渐均匀地释放。拆除临时支座或临时支柱要对称同步进行，并加强观测。

四、合龙段施工及体系转换合龙工艺措施满足使用条件下，尽量短，一般1.5~2.0m；合龙段长度一般低温合龙，使得早期硬化过程中处于升温受压状态；合龙温度混凝土中加减水剂、早强剂，以便及早达到强度，及时张拉预应力，避免出现裂纹；外加剂以固结结构、待张拉部分预应力后解除锁定；采用临时锁定（或顶推）技术采用压重和分级卸载技术，保持平衡浇筑。平衡浇筑灌注合龙段混凝土四、合龙段施工及体系转换桥梁悬臂拼装工法介绍桥梁工程施工悬臂拼装工法介绍将预制好的梁段，用驳船运到桥墩的两侧，然后通过悬臂梁上的一对起吊机械，对称吊装梁段，待就位后再施加预应力，如此下去，逐渐接长。移动式吊车、桁架式吊车、缆式起重机、汽车吊和浮吊等。拼装机具很多悬臂拼装工法介绍预制节段之间的接缝可采用湿接缝和胶接缝。湿接缝使用高强度等级的砂浆或细石混凝土填实，待混凝土达到设计强度后再施加预应力；胶接缝是用环氧树脂加水泥涂于接缝面，厚约0.8mm。悬臂吊机拼装法吊篮锚固吊杆锚固横梁5t绞车15t平车15t三门葫芦悬臂吊机拼装法移动式连续桁架拼装法悬拼状态支架移动状态支架就位状态1、支架2、预应力筋3、立柱4、砂筒5、三角撑架悬臂施工法中的梁墩临时固结对于悬臂梁和连续梁桥，采用悬臂施工时，必须在0号块节段将梁体与桥墩临时固结或支承。切断固结用的预应力筋或拆除临时支承，便解除了临时固结，完成了体系转换。桥梁悬臂施工工法介绍桥梁工程施工连续梁、连续刚构的悬臂浇筑广泛应用于：预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁、连续刚构、斜腿刚构、桁架桥、拱桥、斜拉桥和钢桥等结构中。起源于1948年法国工程师弗莱西奈修建Luzancy桥。此后不久，德国工程师乌利希芬斯特尔德（Ulrich.Finsterwalder）在德国的鲍尔温斯泰因跨越莱茵河的桥梁施工时，首次采用了预应力混凝土现浇平衡悬臂施工技术。1953年首座跨径超过百米的预应力混凝土桥梁—沃尔姆斯（Worms）桥建成，标志着挂篮现浇悬臂施工方案的成熟。“悬臂施工技术”是桥