連續梁懸臂澆筑施工工藝論文
1概述
懸臂施工法是將橋梁的梁部分為若干段，由墩頂開始，兩側同步進行拼裝或澆筑直至合龍。按照兩側同步進行施工工法的不同，同步澆筑的為懸臂澆筑法，如圖1所示，同步拼裝的為懸臂拼裝法。其中，懸臂澆筑法是我國目前應用最為廣泛的大跨徑橋梁施工工法。在本文中，以懸臂澆筑法為例，介紹其施工工藝和施工中的關鍵點控制。掛籃懸臂澆筑法，又稱迪維達克法，起源于前西德。自20世紀60年代起出現以來，由于該工法具有的顯著特性和優勢，使得其不斷得到發展，成為目前進行大中跨徑橋梁施工中應用最為廣泛的技術之一。該工法自20世紀80年代傳入我國，由于不受通航、通行的限制，且隨著連續梁橋向大跨、多跨的發展，該工法近年來在我國得到了不斷的創新，在橋梁建設中得到了普遍的應用。懸臂澆筑法的優勢:施工期間對通航或通行的影響很小;梁段逐段施工，且都在掛籃上完成，不需要安裝大型起吊設備;梁段采用現澆工藝，可有效確保梁體的穩定性和整體性;每墩有兩個工作面平行作業，幾個橋墩同時施工，施工效率高，有效縮短工期。掛籃是懸臂澆筑法施工中最主要的設備。在施工中，要求掛籃具有自重輕，構造簡單，堅固穩定，拆裝方便，且受力后變形小等特點。掛籃具有很多種類，有平行桁架式、三角形桁架式、弓弦式、斜拉式等。在我國，使用較多的是三角形及菱形結構掛籃。在工程項目施工中，掛籃的選擇應根據工程具體情況適當選定。
2懸臂澆筑法施工工藝
在國內外施工中，懸臂澆筑法是大跨度預應力混凝土梁橋最主要的施工工法。懸臂灌注法，也稱為無支架平衡伸臂法、掛(吊)籃法。該工法以墩頂節段0號塊為起點，通過在兩端加掛掛籃并同步向前移動，按節段逐段對稱進行混凝土澆筑，直至合龍。
2．10號段施工
在我國，0號塊施工采用落地支架法或鋼牛腿托架法較多。在施工中，進行墩身、承臺等澆筑完成后，進行墩體的強度檢測。符合設計強度要求后，進行永久支座安裝和臨時支座設置工作。在墩頂設置臨時固結支座。當預應力混凝土連續梁橋選擇采用懸臂施工時，墩梁鉸接不能承受彎矩，則需要在施工過程中采取臨時固結措施將墩梁固結，待梁段至少一端合龍后將其解除。
2．2掛籃拼裝
澆筑好的0號塊是掛籃安裝的場所。在0號段預應力鋼束張拉完畢后，進行掛籃安裝(以三角形掛籃為例)。按照安裝流程，分別進行滑道、支座及三角形組合梁的安裝，連接并錨固組合梁尾部，再進行壓重配置和調桿安裝，如圖6所示。按設計要求，將底模平臺和側模支架整體起吊，與相應的吊點相連，后下橫梁則用吊桿支撐在箱梁底板上。墩頂工作面較窄，故在進行1號段施工時，兩側掛籃應相連。在進行2號段及以后的節段施工中，兩側掛籃分開同步進行作業。為保障施工安全，同時確保掛籃每次變形時的規律一致，應設置專人進行掛籃錨固及保障。掛籃預壓加載在于檢查掛籃主桁架的受力及變形量以及后錨系統的安全性，使用吊沙袋法較多。
2．3掛籃施工
利用掛籃對稱懸臂灌注梁段，主要包括掛籃前移，掛籃調整及錨固，鋼筋及孔道安裝，混凝土灌注及養護，預應力張拉，孔道壓漿六個工序循環進行。在施工中，按設計的節段長度，在掛籃內進行與其相匹配的鋼筋綁扎、混凝土立模澆筑和張拉預應力等工序。待本節段施工完畢后，兩側掛籃向前對稱移動，進行下一節段施工，如此反復直至合龍。箱型梁體一次澆筑成型。兩段對稱平衡澆筑。澆筑時，兩側掛籃混凝土不平衡重不能超過5m3。應根據環境溫度濕度按驗評標準的相關要求進行養護。掛籃行走采用千斤頂頂推方式，也可采用導鏈在前端拖拉的`方式。軌道行走時，后錨筋不允許松動、拆除。專人統一指揮掛籃行走，應對稱、連續、緩慢行走到位。懸臂灌注法每節段長一般為2m～5m(在斜拉橋施工中現已達到8m～10m)。壓漿后待水泥漿強度達到20MPa后即可移動掛籃。為確保梁體濕度，澆筑完畢后使用塑料薄膜、麻袋等覆蓋橋面進行澆水養護。待梁體強度達到設計要求的75%后，繼續進行穿束、張拉、壓漿和封錨等工序。預應力鋼束張拉中采取必要的安全防護措施，采取團隊協作，統一指揮，明確分工。
2．4合龍段施工
合龍段施工是關系到成橋線型的關鍵。在連續梁施工中，可分為“先邊跨后中跨”和“先中跨后邊跨”兩種合龍方式。在具體項目中，根據施工條件合理確定，再按設計要求進行合龍施工。為確保梁體的整體性，施工前需將T構上不必要的施工荷載全部清除，剩余荷載應處于相對平衡狀態。為確保合龍精度和設計線形，合龍施工須對稱同步進行，應結合現場實際情況進行質量控制，采取措施避免出現合龍段端部的“剪力差”變位。在合龍段施工中，采取有效的安全防護措施。按照既拉又撐的原則，在梁體變形相對最小和溫度變化最小時段內需完成剛性支撐鎖定，支撐鎖定需對稱、均衡、同步。要迅速完成合龍塊勁性骨架的焊接，并形成鋼接。合龍段澆筑施工一次澆筑成型，應選在日氣溫較低，溫度變化幅度小的時間區內。很多工程項目多選定在夜間溫度最低時進行。加強合龍段混凝土澆筑時的振搗和澆筑后的養護，以防止早期裂縫的出現。
2．5體系轉換
與合龍段施工密切相關，臨時固結解除后，將梁落于正式支座上，并按標高調整支座高度。在施工中，應均衡對稱的進行臨時錨固的放松。在放松過程中，應指定專人負責各梁段高程變化監測，以確保安全。在體系轉換工程中，需考慮鋼束張拉、支座變形、溫度變化等因素引起結構的次內力。多跨梁多次體系轉換。
2．6掛籃拆除
在拆除掛籃時注意安全和對構件的保護。
3施工控制
懸臂澆筑施工法具有顯著的優越性，重視施工中的技術關鍵和安全控制點，確保施工質量和安全。1)在施工中，為確保預應力管道的質量，一般采用預埋鐵皮管或者鐵皮波紋管和橡膠抽拔管。為防止灰漿滲入，管道接頭間應嚴密對準，并用膠布包裹嚴實，如圖10所示。預制梁設置反拱時，預應力管道也同時設置反拱。2)為確保管道預留位置正確，線形平順，在混凝土澆筑期間不產生位移，在管道四周應布置足夠的定位鋼筋，確保管道牢固的置于模板內的設計位置。端部的預埋鋼墊板應垂直于孔道中心線。3)在梁體混凝土澆筑過程中，應保持對稱平衡澆筑。采取措施提高混凝土密實度，特別要重視錨墊板后區域的振搗及對預留管道的保護。4)為加快施工速度又確保施工質量，盡量縮短養護時間，可在混凝土中加入早強劑或減水劑，可有效提高混凝土早期強度。在配合比設計時按規范要求控制水泥用量，控制水化熱溫度，防止出現過大的收縮和徐變。5)在新舊梁段交接處，為確保梁體的整體性，澆筑前梁端表面應鑿毛并清洗干凈。在該處進行鋼筋、錨具等安裝時，應重視連接質量，避免出現開裂。6)重視施工中線性控制。在施工過程中，進行墩身變形和承臺沉降監測，做好箱梁高程、預拱度及箱梁軸線的控制，實現對各段中線變化情況的嚴密監測，保證—個跨徑內將要合龍的懸臂兩端在同一水平線上。
4結語
采用懸臂澆筑法進行大跨徑連續梁橋建設，具有對交通干擾小，受季節和水位等自然因素影響小，顯著降低工程成本的特性，在國內外得到了廣泛重視。特別是隨著我國高速公路建設逐步向中西部地區推進，懸臂澆筑法能有效克服中西部地區山高溝深的自然條件限制，具有廣闊的應用前景。連續梁橋懸臂澆筑施工中，需要經過數次體系轉換，施工工藝復雜，難度較大。因此，做好施工中安全管理和施工控制，堅持施工中的線性和應力控制，保證其符合設計要求是其中的關鍵，這對降低施工風險，確保施工質量是非常重要的。
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