淺析連續橋梁懸臂施工存在關鍵問題與應對措施

【摘 要】我國在橋梁懸臂施工起步較晚。直到20世紀50年代中期，懸臂施工方法從鋼橋引申到混凝土橋梁施工，從而使預應力混凝土懸臂梁橋、預應力混凝土T形剛構橋和預應力混凝土連續梁橋得到了很大的發展。但同時，由于橋梁懸臂施工工藝比較先進，程序比較復雜，要求操作人員素質也比較高。因此，實際工程實踐中產生很多問題需要我們認真對待。

【關鍵詞】連續橋梁；懸臂施工；問題

1 橋梁懸臂施工的發展與特點

懸臂施工法主要是針對橋梁上部結構的施工，從橋墩頂開始，對稱或不對稱地分段懸臂澆注或懸臂拼裝施工。現代混凝土橋梁的懸臂施工，得益于預應力技術的發展。懸臂澆注法是以掛籃為支撐體系，將梁體分段現澆，待每段混凝土強度達到要求并張拉預應力后，再移動掛籃，準備進行下一節段的澆筑。懸臂澆注的每一節段不僅要承受自身重量及施工機具人員等荷載，還要承受后期澆注各節段施加的荷載作用，因此，保持懸臂對稱澆注是保證結構受力平衡和安全穩定的基礎。一般懸臂澆注的一個節段長3—5m，不宜超過5m。懸澆施工方法特別適合于寬深河流和山谷、施工期水位變化頻繁不宜水上作業的河流、以及通航頻繁且施工時需留有較大凈空的河流及谷深不宜架設滿堂支架施工的橋梁。

懸臂澆筑施工預應力混凝土連續梁橋有如下特點:(l)預應力混凝土連續梁橋的結構受力狀態有利于懸臂施工，即懸臂施工時的受力與成橋后的結構受力較為接近，施工時的預應力鋼束既是施工時門臨時需要，又是成橋后的結構受力筋。(2)作為無支架施工，有利于現場交通組織和橋位環境保護.施工時占用的空間較小。(3)有利于節省施工費用，降低工程造價。因為掛籃結構簡單，成本低廉，逐段澆筑混凝土無需大型吊裝設備。(4)有利于施工作業。每個節段施工均在掛籃內進行，掛籃可設頂棚和養生設備，施工較少受環境影響，可以保證施工的連續性。(5)。由于采用分段施工，便于梁體設計成變高度梁，可使預應力混凝土連續梁橋的結構一節置多樣化，能設計出各種輕巧、飄逸、美觀的橋梁。

2 連續橋梁懸臂施工存在問題與處理措施

2.1 施工方法的選擇

通常情況下，懸臂拼裝是采用懸拼吊機，將預先加工制造好的鋼梁桿或梁節段逐件或逐段吊起就位，然后安裝。鋼材料梁體的拼裝一般采用錨栓和焊接的方式混凝土材料的梁體，通常采用環氧樹脂作接縫材料，然后通過預應力鋼束的張拉使各節段連接成整體。但對于預應力混凝土連續梁的懸臂施工來說，究竟采用懸臂澆注還是懸臂拼裝，取決于當時當地的實際情況。懸臂澆注或懸臂拼裝這兩種施工方法各有優點，通常大跨徑預應力混凝土連續梁橋宜采用懸臂澆筑法(簡稱懸澆)，其優點是梁體鋼筋連續性好，混凝土的整體性也較好，因此整個橋梁結構的整體性好，而且無須搭建落地支架，無須大型起重與運輸機具，主要施工設備是一對能行走的掛籃。掛籃可在已經張拉錨固并與墩身連成整體的梁段上移動，綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土、預施應力都在掛籃上進行。完成本段施工后，掛籃對稱向前移動一節段，進行下一對梁段施工，如此循序前進，直至懸臂梁段澆筑完成。預應力混凝土連續梁橋采用懸澆施工的方法，需在施工中進行體系的轉換。體系轉換通常發生在兩個施工節段:懸臂合攏施工階段和墩梁連接方式改變施工節段，對于多跨連續梁，這種體系轉換將交替發生，直至最后全橋完成。關于墩梁連接方式的轉換，通常在懸澆時需采取墩梁固結的臨時措施，結構的受力狀態呈T形剛構懸臂梁，待主梁合攏后再去掉墩頂臨時固結，使主梁支撐于支座之上，形成連續梁。懸臂施工工藝的主要特點是：①結構參數的準確性較差，而且要等到節段施工完成后才能確定;②主梁的剛度較大，節段的局部變形很小;③掛籃剛度對局部變形有較大影響;④對于混凝土連續梁橋，己施工梁段上出現誤差時，誤差幾乎無法消除;⑤未施工節段的立模標高主要由后續節段的影響決定。

2.2 加強懸臂施工監控

懸臂施工中橋梁結構的最終形成必然要經過眾多的施工階段，盡管每個階段都嚴格控制施工時的結構幾何尺寸、容重、收縮和徐變、彈性模量、預加力等可以人為控制的因素，但是不可避免地會出現實際結構狀態和理想結構狀態的偏差。這種偏差可能來自與施工本身的誤差，也可能是環境誤差的干擾，還可能是測量系統的誤差。隨著橋梁跨徑和結構復雜性的增大，這種誤差己經到了影響結構的幾何線形、改變結構內力狀態、甚至威脅結構施工安全的程度。如何消除或修正這些誤差，確保施工過程的結構穩定、安全，力求最終成橋受力狀態基本符合理想狀態要求，已經成為目前橋梁結構懸臂施工中的關鍵問題。因此在確保施工過程中結構安全的前提下，使成橋狀態的幾何線形和內力狀況最大限度地逼近設計要求，是工程控制的最終目的，為此，有必要在懸臂現澆施工過程中預測和監控變形情況和受力狀態，這就要求采用精確合理的結構分析方法來計算確定懸臂現澆施工過程中每個階段的受力和變形方面的理想狀態，以便控制施工的進程。懸臂現澆預應力混凝土梁橋過程中，混凝土本身材料的非線性影響以及環境影響(如溫度、濕度、時間等)都較大，再加上懸澆過程中，各階段混凝土相互影響，而且這種相互影響又有差異，這些影響因素必然造成個節段的內力和位移隨著混凝土的澆筑過程變化而偏離設計值，為保證施工質量，就必須選用有效的簡化模型和合理的計算方法，為各個施工階段提供準確的中間目標狀態，以對建橋的整個過程進行嚴格的施工控制。橋梁的施工控制是橋梁建設的質量保證，衡量一座橋梁的質量標準就是保證已成橋的線形以及受力狀態符合設計要求。施工控制是橋梁建設的安全保證。因為橋梁的施工都是按預定的程序進行的，對施工中的結構的內力和變形都可事先預計的，同時也能隨時通過監測手段掌握，從而完全可以跟蹤施工的進程和發展狀況。

3 結語

總之，從目前我國已建成的大跨徑預應力混凝土連續梁橋實踐來看，大部分采用懸臂澆筑工藝施工。通過大量的工程實踐，施工工藝在不斷革新，施工質量在不斷提高，如懸臂澆筑的作業循環周期在不斷縮短;施工效率和混凝土整體質量在不斷提高;在施工機具、掛籃設備、現澆技術等方面都取得了較大發展和相當水平，今后必將有更好的發展前景。

參考文獻：

[1]阮欣，石雪飛.大跨徑預應力混凝土梁橋施工控制的現狀與展望.公路交通科技.2008，11

[2]徐君蘭.大跨度橋梁施工控制.北京:人民交通出版社，2008

[3]彭元誠.連續箱梁底板崩裂原因分析與對策.橋梁建設，2008，3

作者簡介：

涂敏，男（1984.9----），籍貫：江西南昌，學歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：公路橋梁技術問題