浅议大跨度连续梁悬臂浇注的施工
田晓东 中铁一局集团有限公司
摘 要：随着大跨度连续梁的普及，混凝土悬臂浇注技术日趋成熟，本文较全面的介绍了挂篮施工的重点工序，包括墩顶段0#块、中间段、合拢段施工，并简单介绍了挂篮施工中的几个重要参数的控制。
关键词：桥梁；大跨度；悬臂施工；挂篮
自从1948年法国工程师Ｅ·弗莱西奈在巴黎附近的马恩河上采用预制分段施工法架设了吕章西(LUZANCY)桥后, 悬臂施工法得以推广应用。随着近几年来国家在基建项目投资的增大，高速公路、城市清轨、高架等工程遍地开花，这些工程的实施，大大的带动了我国大跨度预应力混凝土桥梁的发展, 使悬灌法施工越来越普及。该施工法是以桥墩为中心向两岸对称的、逐节悬臂接长的施工方法。本文对笔者从事悬臂施工的一点心得做简单的介绍。 一、0#块施工
在悬灌法施工中, 必须先灌注墩顶梁段（通常称之为0#块）, 待混凝土达到所需强度后, 在其上安装挂篮, 再从桥墩两侧平衡灌注其余梁段, 直至合拢。目前国内墩顶梁段的施工方法主要有:托架法、支墩法和挂篮法三种。
1、托架法
托架法是指通过墩身预埋件, 将支撑桁架连成一体, 形成一个牛腿式的支撑结构。托架一般有两种形式:一种用型钢自制; 另一种采用制式器材(万能杆件、拆装梁等) 拼装。兰州天水路黄河大桥是采用悬灌法施工的一座五跨预应力混凝土连续梁桥, 其墩顶梁段采用[40型钢加工成的三角托架。
2、支墩法
支墩法主要用于墩身高度较低的墩顶梁段施工, 支墩可采用军用墩、钢管支墩等形式。支墩通常立于承台上, 支墩下部与承台上的预埋件固定, 上部与墩
身预埋件固定。如支墩位于河道中, 在设计时除考虑混凝土自重和施工荷载外, 还应考虑洪水的影响以及水中漂流物的冲击。支墩拼装时通常设有较强的纵、横、斜向连接杆件, 使之成为整体。徽杭高速公路的雄村大桥0#块就是支墩法施工的。
3、挂篮法
挂篮法是利用挂篮杆件拼装成一种对称结构进行悬吊施工, 改下部支撑为上部悬吊, 以减少墩顶梁段施工的托架工程数量。首先用小型平台施工位于墩顶的起步梁段(一般长度不小于6m, 能满足拼装一套挂篮的长度需要), 然后, 在此起步梁段上拼装挂篮进行其余墩顶梁段(左右各约3m) 施工。此种施工方法一般用斜拉式挂篮或菱形挂篮。国内目前有很多桥梁的悬灌施工中都是采用挂篮法施工的。
以上三种墩顶梁段的施工支架, 各有特点。施工中应根据墩身高度、水文条件以及当地材料供应情况综合考虑后确定支架形式。
二、悬灌施工
0#块施工完毕后, 则开始采用挂篮施工1#段、2#段……, 直至合拢。桥梁挂篮法施工通常有两侧对称布置挂篮和单侧布置挂篮两种。目前国内挂篮按结构形式主要有桁架式、三角形斜拉式、预应力束斜拉式、型钢式及混合式5 种，
[图1]是最常用的三角轻型挂篮的示意图。下面分别以徽杭高速公路雄村大桥和杭州艮山西路运河桥为例介绍两侧对称布置挂篮和单侧布置挂篮的施工方法。
雄村大桥全长776.9m ，主跨为30m+5×50m+30m单箱单室三向预应力连续箱梁（见图2），分上、下行桥设置，单幅桥宽14m 。主桥下部为薄壁式桥墩，梁墩铰接，为了增强联结，在墩顶设临时支墩并预埋两排ΦL 32高强精轧螺纹钢筋，钢筋穿过箱梁0#块在梁面张拉，形成梁墩临时固接，待单跨合拢后拆除。
c ）检查、试压、观测变形 ,利用吊带调整标高；
d ）立模板、安装钢筋 ,安装预应力体系 ,灌注 1号段混凝土并养护； e ）1#段混凝土到龄期后拆除外模、内模；
f ）按顺序张拉纵向、横向、竖向预应力钢筋 ；
g ）松底平台前吊带 ,拆下底平台后吊带并使下后横梁钩挂在底平台滑道上；
h ）两挂篮解体 ,除底平台滑道外整体前移至下一节段所需的位置； i ）安装后锚固设施 ,安装主梁前支点垫块 ,安装下后横梁吊带安但不顶紧；
j ）拆除底平台滑道吊点 ,使滑道搁置在挑梁上 ,拖拉滑道梁就位 ,作为底模的一部分；
k ）利用吊带调整标高；
l ）检查并开始次节段梁体立模板、安装钢筋等工序施工，进入下一循环段。
2、15#墩（22#墩）边跨合拢，释放16#墩（21#墩）临时固结，形成单
悬臂梁。
3、17#墩（20#墩）梁墩固结，进行悬臂施工。
4、16#、17#墩（21#墩、20#墩）次中跨合拢，释放17#墩（20#墩）梁
墩固结，形成单悬臂梁。
5、18#墩（19#墩）梁墩固结，进行悬臂施工。
6、17#、18#墩（20#、19#墩）次中跨合拢，释放18#墩（19#墩）梁墩
固结，形成单悬臂梁。
7、18#、19#墩中跨合拢，形成七跨连续梁结构。
布置单侧挂篮与两侧挂篮比较，前者就要更多地考虑偏载而要设置临时支墩。艮山西路运河桥拓宽工程上部结构为三跨(22+44m + 22m) 预应力连续箱形梁, 下部结构采用薄壁墩身。根据通航要求及桥位场地条件, 边跨搭设满堂支架现浇, 中跨采用悬壁挂篮法施工。
采用两侧对称挂篮施工时, 两挂篮同步外移, 两侧混凝土梁段一般要求同时尽可能等量浇注, 以减少偏载引起的力矩。然而对于一端使用挂篮, 另一端使用满堂支架时, 则不宜同时浇筑, 而应该是支架现浇段早于挂篮施工段浇筑, 其混凝土强度至少应达到不需张拉预应力筋，仅普通钢筋混凝土就能承受另一端悬臂施工的强度要求, 一般应达设计强度的80%以上。单侧挂篮前移至下一个
梁段浇注位置的过程中, 必须根据不同的位置, 在挂篮的主梁上设置不同压重, 以确保挂篮自身平衡。其它工序同双侧布置挂篮法，此处不在累述。
三、合拢段施工
桥梁的合拢, 即合扰段的施工, 是桥梁施工关键的一步，合拢段施工即由两个挂篮向一个挂篮过渡。跨中合拢前, 两侧箱梁是作为静定结构独自存在的, 合拢后整个梁体转换为超静定体系, 在这个体系转换过程中, 支座沉降极少, 还不致于引起较大的附加应力, 但由于受昼夜温差、混凝土水化热、已完成梁段混凝土的收缩、徐变影响 、结构体系的转换及施工荷载等因素影响 ,为保证合拢段的质量需采取必要措施：
1、合拢段采用临时固接措施 ,先用劲性型钢或预制的混凝土柱安装在合拢段上下部作支撑，然后浇注混凝土 、张拉部分预应力束筋 ,待合拢段混凝土达到要求强度后 ,张拉其余预应力束筋 ,最后再拆除临时固接装置；
2、混凝土中加入减水剂、早强剂以便及早达到设计要求强度, 条件许可的话, 标号可适当提高一级；
3、合拢时间段选在气温较低的阴天, 并在一天中温度最低段浇注；
4、为保证合拢段施工时混凝土始终处于稳定状态 ,在浇注之前各悬臂端可附加与混凝土质量相等的配重 (或称压重 ) ,加配重时要沿桥轴线对称加载 ,按浇注重量分级卸载。
四、挂篮施工中的几个参数的控制
1、平衡控制
尤其采用单侧挂篮时, 挂篮前移和浇筑段过程中, 不可避免要产生偏载, 其产生的力矩是很大的, 力矩通过临时支墩传到承台, 光靠单排桩的承台根本不足以承受, 这就需要在墩的另一侧设置平衡压重。平衡压重较小时, 可采用水箱装水、抽水机抽河水, 也可以采用砂袋，平衡压重较重时, 则需要采用砂袋, 钢材料等容重较大的材料。
2、篮标高控制
挂篮拼装完成后, 需进行预压（预压重量宜为最大砼梁段重量的1～1.2 倍）来消除非弹性变形并观察弹性变形, 以确定施工标高。施工中要严格按照设计标高控制，确保桥梁线形流畅。
3、悬壁浇筑梁段的中线控制
梁段中线控制准确可以保证桥梁的流畅美观, 施工时可设置两条控制线, 一条为主控制线, 另一条与之平行, 间距2～3m , 为副控制线, 同时在0 # 块定交叉点, 各梁段放样就以两控制线为准。
五、结束语
大跨度连续梁作为线路跨越江河等障碍物的最经济的桥型被广泛应用，悬臂灌注的施工技术也越来越成熟，笔者将从事悬臂施工的一点心得见诸笔端，才疏学浅且时间仓促，有不妥之处，希望广大读者不吝指正。
参考文献
1. 范立础主编. 桥梁工程. 北京：人民交通出版社.1987.
2. 雷俊卿主编. 桥梁悬臂施工与设计. 北京：人民交通出版社.2000.5.
3. 陈成叠, 罗书学, 俞建海编. 单侧悬臂挂篮法在桥梁施工中的应用. 成都. 四川工业学院学报（2003）增刊。