懸臂橋梁施工工藝在橋梁施工中的應用

黃勇

【摘 要】隨著橋梁設計樣式的創新，懸臂橋梁的應用越來越多，懸臂橋梁的施工工藝也在不斷的完善和創新。本文首先說明了懸臂橋梁施工工藝特點，然后結合具體工程案例詳細闡述了懸臂橋梁施工工藝在橋梁施工中的應用。

【關鍵詞】懸臂；橋梁；澆筑；合龍段；預應力

一、懸臂橋梁施工工藝特點

所謂懸臂橋梁施工工藝其重點在“懸臂”上，主要適應在跨度較大的預應力混凝土懸臂橋梁、連續鋼結構橋等結構上。突出的施工特征就是不需要建立落地支架，不需要大型的起重設備輔助施工，不需要大型的運輸設備參與，也不要事先施工支架或者其他臨時設備，主要的施工設備就是行走掛藍。懸臂施工方法從發明到現在，只不過短短的四五十年，之所以能夠被廣泛地應用，正是因為其具有許多獨特的優點：

（1）懸臂澆筑可以減少吊裝等程序，一次成型，簡化了橋梁施工程序；（2）懸臂施工比較適用于大跨徑橋梁，受地形影響小；（3）由于實現機械化和循環重復作業，容易實現連接及中跨合攏；（4）可以適用于多種橋梁類型，如剛架橋、梁式橋、斜拉橋、拱橋等；（5）懸臂澆筑機械化程度高，減少勞動力投入量；（6）淘汰了滿堂支架的施工方法，給橋下以較寬敞的凈空。

二、懸臂橋梁施工工藝在橋梁施工中的應用

1.工程概況。某橋梁工程橫跨在一個V型溝谷上，溝底寬度大概有40m，地勢較為復雜，施工難度較大。橋梁結構上部是一個變截面為（46+80+46）m的連續箱梁，箱梁底部梁高為4.5m，高跨比為1：18.04；跨中梁高為1.7m，高跨比為1：45.2，箱梁頂部板厚度為25cm，底部半主要根據兩次拋物線的變化情況而定。只在箱梁墩頂的0號塊塊設置兩個橫隔板，厚度為50cm，在邊跨設置兩個橫隔板，厚度為80cm，同時應用的是雙向型的預應力施工體系。

2.懸臂 0 號塊施工工藝。懸臂0號塊作為整個橋梁梁體的重要基礎，對懸臂橋梁施工質量起著至關重要的作用。懸臂0#塊由于具有高度高、重量大等特點，主要設置于橋墩柱頂部，因此不需要進行掛籃施工。0號塊澆筑階段主要分為兩部分，而第一部分主要在腹板高度1.5m以下部分進行澆筑。在0號塊豎向設置精軋型的螺紋鋼，橫向設置有精軋型的螺紋鋼，而縱向設置有預應力型的鋼絞線，同時其頂板縱向也設置有預應力型的鋼絞線。為了防止0號塊出現偏差，在澆筑前對其對應管道坐標進行了核對和確認。

3.懸臂澆筑施工工藝。懸臂澆筑的主要施工設備掛籃，需利用掛籃進行孔道預留、鋼筋綁扎、混凝土澆筑施工和鋼絞線張拉等工作。為確保工作安全順利的進行因，保護人員生命財產安全，務必設計安全有效的防護計劃。每幅橋有28塊，只對2～8號塊進行懸臂澆筑。貝雷片是該大橋掛籃的主桁，每片尺寸為1.5m*3m，重量260kg。上下橫梁由工字鋼焊接而成，內外模分別為組合模板和定型模板。0號塊完成張拉施工后，組裝且預壓掛籃。1號塊是懸臂澆筑的第一個階段，其重要性是不言而喻的，所以需嚴格控制掛籃位置和標高，以確保全橋質量。若混凝土穿線變形或者掛籃在荷載作用下的變形量變化時，要格外注意控制掛籃標高。若1號塊懸臂澆筑完成且達到混凝土等強后，張拉縱向鋼絞線，完成張拉后移動掛籃，進行下一號塊懸臂澆筑工作。

4.現澆段與合攏段施工工藝。由于該橋梁工程過渡段墩位高度為33m，因此在利用支架來完成現澆段的施工難度較大，所以，可將掛籃作為吊架，并利用掛籃主桁支點設置與過渡段的墩頂上。5號塊懸臂橋梁施工與其現澆段同步進行，并在8號塊懸臂橋梁施工完成后，對懸臂橋梁邊跨進行及時合攏。該橋梁合攏段施工主要分為兩個部分，即邊跨合攏與中跨合攏。

（1）邊跨合攏施工工藝。在懸臂部位設置相應的配置，以保證其混凝土結構穩定性，同時對現澆段影響因素進行有效的控制，盡可能避免在高溫情況下施工，當澆筑混凝土實際強度達到設計強度80%以上時，可對其進行預應力的張拉，當張拉完成后，即可將支架及固定裝置拆除。通常情況下現澆段部分主要以定型鋼模作為其外模，以木模作為其內模，但是由于該橋梁箱梁局部高度不足，內模底板澆筑作業無法進行，所以必須在箱梁內模的前方頂板處設置一個開口進行澆筑，當混凝土澆筑結束后，可將開口封閉。

（2）中跨合攏施工工藝。當邊跨混凝土澆筑結束后，該橋梁工程懸臂體系以基本形成，因此，中跨合攏施工主要是在兩個懸臂體系間進行混凝土澆筑工作。在澆筑過程中，需對混凝土存在的收縮變化情況進行嚴密的控制，并避免混凝土收縮裂縫的產生。當合攏段混凝土澆筑完成后，混凝土強度應在設計強度80%以上，并對其鋼筋束進行張拉。

三、橋梁施工質量控制

1.原材料控制。施工所用砂子、碎石、水泥及外加劑等應選用同一產地，水泥的選用應采用硅酸鹽水泥而應避免采用礦渣、火山灰及粉煤灰水泥。同種規格以保證混凝土強度及彈性模量的穩定性，并應對其按規定頻率進行檢查試驗，并分別堆放、集中管理；粗骨料級配良好是保證混凝土強度的關鍵。因此，其不僅應保證滿足強度等技術指標同時為保證拌和物輸送時不發生堵塞及滿足橋梁鋼筋密集的特點而應控制粗骨料的最大粒經和級配。

2.配合比設計。懸臂橋梁施工混凝土的配合比設計應盡量滿足縮短節段灌注周期要求以保證混凝土早期強度、彈性模量較快同步增長，因此應在保證水泥用量的前提下盡量降低水灰比，并應考慮到實驗室試配時選用的為完全干燥的骨料，而現場拌和時所用骨料含有一定量水分的現狀，因此在現場使用時應注意換算過程；為保證拌和物良好的可泵性，在保證早期強度、彈性模量的前提下可采取摻加定量的高效減水劑以滿足其和易性和坍落度要求；其坍落度的確定應考慮輸送管道彎道多、接頭多、壓力損失大的特點，并應考慮向上泵送時盡量控制坍落度以避免過大的倒流壓力。

3.預留孔道施工。懸臂橋梁施工中連續梁孔道常用波紋管形成，因此其位置的準確度將直接影響預應力鋼筋的方向和位置，因此在波紋管放置過程中應設置牢固、接頭平順嚴密。首先應保證定位鋼筋網、鋼筋骨架和模板固定牢固，并可在波紋管內設置管道鋼筋以增加其強度，在波紋管連接部位應設30～50cm的搭接長度，并將其兩端封閉嚴密以防滲水、漏漿和脫節，混凝土澆筑時應避免將拌和物直接對著波紋管傾倒以免造成波紋管位移和塌陷，振搗過程中應避免振搗器直接接觸波紋管和管道密集區域。

4.預應力施工。現澆段混凝上梁強度達到設計張拉強度時應按照縱向、橫向、豎向的順序進行預應力張拉，橫斷面的張拉順序應先底腹板、后頂板，先下部后上部，并應左右對稱進行；施工中應定期標定千斤頂、油表、油泵等張拉部位，張拉過程應嚴格按照初張拉、超張拉、持荷等環節進行，并應嚴格遵從設計張拉噸位和程序，張拉過程應采取雙控，以張拉噸位為主，伸長值校核為輔，并應經常檢查錨具、鋼絲質量等的使用程度防止斷絲、滑絲。

四、結語

綜上，隨著懸臂施工技術的進步和完善，施工機械化程度的提高，加上電子計算機輔助進行橋梁結構內力分析計算及施工控制，使懸臂施工法成為現代大跨徑橋梁建造的主要施工方法，這也推動了橋梁進一步向高強、輕型、大跨方向發展。

參考文獻：

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