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考点十：悬臂浇筑施工法(2016年、案例题考点)

【考频分析】★★★★

(一)概述

适用于大跨径的预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、T型刚构桥、连续刚构桥。其特点是无须建立落地支架，无须大型起重与运输机具，主要设备是一对能行走的挂篮。

(二)施工准备

1.挂篮：

按结构形式可分为桁架式、三角斜拉带式、预应力束斜拉式、斜拉自锚式;

按行走方式可分为滑移式和滚动式;

按平衡方式可分为压重式和自锚式。

(2)挂篮与悬浇梁段混凝土的重量比不宜大于0.5，且挂篮的总重应控制在设计规定的限重之内。

(3)挂篮的最大变形(包括吊带变形的总和)应不大于20mm。

(4)挂篮在浇筑混凝土状态和行走时的抗倾覆安全系数、自锚固系统的安全系数、斜拉水平限位系统的安全系数及上水平限位的安全系数均不应小于2。

2.0号、1号块的施工：挂篮是利用已浇筑的箱梁段作为支撑点，通过桁架等主梁系统、底模系统，人为创造一个工作平台。对于0号、1号块挂篮没有支撑点或支撑长度不够，需采用其他方式浇筑。一般采用扇形托架浇筑。扇形托架可用万能杆件、贝雷片或其他装配式杆件组成，托架可支撑在桥墩基础承台上或墩身上。

3.临时固结：对于连续箱梁，梁与墩未固结在一起，施工时，两侧悬浇施工难以保持绝对平衡，必须在施工中采取临时固结措施，使梁具有抗弯能力。临时固结一般采用在支座两侧临时加预应力筋，梁和墩顶之间浇筑临时混凝土垫块。将梁固结在桥墩上，使梁具有一定的抗弯能力。在条件成熟时，再采用静态破碎方法，解除固结。

(三)悬臂浇筑施工工艺流程

悬臂浇筑梁段混凝土分次浇筑施工工艺流程：挂篮前移就位→挂篮静载试验→安装梁段底模及侧模→安装底板及腹板钢筋→梁段底板混凝土浇筑及养生→安装内模、顶模及腹板内预应力管道→安装顶板钢筋及顶板预应力管道→接缝混凝土处理→浇筑腹板及顶板混凝土→检查并清洁预应力管道→梁段混凝土养生→拆除端模板→穿预应力钢筋→张拉预应力钢筋→管道压浆→封锚。

(四)悬臂浇筑施工中应注意要点

1.0号段长度一般为5～20m，悬浇分段长度一般为3～5m。

2.悬臂施工过程中，若梁身与墩身采用非刚性连接，为保证结构的稳定性，悬臂梁桥和连续梁桥应实施0号块梁段与桥墩间临时固结支承措施;对于刚性连接的T型刚构、连续刚构梁，因结构本身已具有一定的抗弯能力，可根据设计和施工要求在墩旁架设临时托架等方法进行施工。临时固结支承可采用如下措施：

(1)将0号块梁段与桥墩钢筋或预应力筋临时固结，待解除固结时再将其切断。

(2)在桥墩一侧或两侧设置临时支承或支墩。

(3)临时支承可用硫磺水泥砂浆块、砂筒或混凝土块等卸落设备。

3.挂篮安装时应保证安全、稳定、可靠。

(3)挂篮桁架在已完成的梁段上行走时，应于后端压重稳定。

(4)挂篮组拼后，应全面检查安装质量，并对挂篮进行试压，以消除结构的非弹性变形。挂篮试压的最大荷载一般可按最大悬浇梁段重量的1.3倍考虑。挂篮试压通常采用水箱加压法、试验台加压法及砂袋法。

4.桥墩两侧梁段悬臂施工进度应对称、平衡，两端悬臂上荷载的实际不平衡偏差不超过设计规定值。设计未规定时，不宜超过梁段重的1/4。

5.悬臂浇筑前端底板和桥面的标高，应根据挂篮前端的垂直变形及预拱度设置，施工过程中要对实际高程进行监测，如与设计值有较大出入时，应会同有关部门查明原因进行调整。

6.安装模板后，应严格核准中心位置及标高、校正中线。

7.安装预应力预留管道时，应保证管道连接紧密、管道定位准确。定位钢筋的纵向水平间距不大于100cm，曲线段间距不大于50cm。

8.箱梁梁段混凝土浇筑，可视箱梁截面高度情况采用一次或二次浇筑法。无论采用何种方法浇筑，梁段自重误差应在±3%范围内。

9.箱梁截面混凝土浇筑顺序应按设计要求进行，若设计无明确要求，一般应按下列顺序进行浇筑：

浇筑混凝土时，必须从悬臂端开始，两个悬臂端应对称均衡地进行浇筑。

10.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。

11.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。悬浇梁段分次浇筑混凝土时，如处理不当，由于后浇筑混凝土的重力的影响会引起挂篮变形，导致先浇筑的混凝土开裂，因此应采取措施消除后浇筑混凝土引起的挂篮变形，一般可采用下列方法：

(1)水箱法。

(2)混凝土一次浇筑法。

(3)浇筑混凝土时，可根据混凝土重量的变化，随时调整吊带高度。

(4)抬高挂篮的后支点法。

12.分期浇筑混凝土时，新旧混凝土的结合面应凿毛洗净，还应严格控制相邻两次混凝土浇筑的龄期差，一般在任何情况下不得大于20d。

13.混凝土浇筑完毕后应进行养护，待养护达到设计强度要求后，并经过孔道检查、修理管口弧度后，即可进行穿束、张拉、压浆和封锚等工作。

(五)连续梁的合龙、体系转换和支座反力调整

1.合龙顺序：一般先边跨，后次中跨，再中跨。多跨一次合龙时，必须同时均衡对称地合龙。

2.连续梁合龙段长度及体系转换应符合设计规定，将两悬臂端内合龙口予以临时联结，联结注意事项如下：

(1)复查、调整两悬臂端合龙施工荷载，使其对称相等，如不相等时，应用压重调整。

(2)合龙前应在两端悬臂预加压重，并于浇筑混凝土过程中逐步撤除，使悬臂挠度保持稳定。合龙宜在一天中最低气温时完成，合龙段的混凝土强度等级可提高一级，以尽早张拉。

(六)施工中易出现的问题及预防措施

1.箱梁腹板出现斜向裂缝

一种是有规律地出现于与底板约呈45°的斜裂缝。另一种为沿预应力索管方向的斜向裂缝，往往是靠近锚头处裂缝开展较宽，逐渐变窄而至消失。

(1)原因分析

出现与底板呈45°斜裂缝的原因极大可能是该区域的主拉应力，超过了该处的预应力索和普通钢筋的抗剪力及混凝土的抗拉强度。也有可能是混凝土拆模时间过早，混凝土尚未达到其设计抗拉强度。

出现沿预应力索管方向的裂缝的原因往往是由于预应力索张拉时，索管及其周边混凝土受到较集中的压应力。

(2)预防措施

布置有弯起预应力筋部位，往往能有效地克服主拉应力。

加密普通钢筋间距以增强抗裂性。

在预应力束张拉集中的近锚头区域，增设钢筋网片，提高抗压能力和分散集中力。

混凝土未到龄期或强度，不能拆除模板。

2.箱梁拆模后在腹板与底板承托部位出现空洞、蜂窝、麻面

箱梁浇筑混凝土拆模后，在底板与腹板连接处的承托部位，部分腹板离底板1m高范围内出现空洞、蜂窝、麻面。

(1)原因分析

腹板混凝土浇筑时不易振实，也有漏振情况，易造成蜂窝。

若箱梁设置横隔板，一般会设预留入孔，浇筑混凝土时从预留入孔两边同时进料，易造成预留孔下部空气被封堵，形成空洞。

浇筑混凝土时，若气温较高;混凝土坍落度小，模板湿水不够，局部钢筋太密，振捣困难，易使混凝土出现蜂窝，不密实。

箱梁混凝土浇筑量较大，若供料不及时，易造成混凝土振捣困难，出现松散或冷缝。

(2)防治措施

浇筑层次清楚，相互重复振捣长度应取50cm左右，一边下料。

合理组织混凝土供料。

当箱梁腹板较高时，模板上应预留入孔处，使得振捣棒可达到各部位。

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