平衡懸臂施工法(共4頁(yè))

1、平衡懸臂施工法懸臂施工法建造懸臂與連續(xù)體系橋梁時(shí)，不需要在河中搭設(shè)支架，而直接從已建墩臺(tái)頂部逐段向跨徑方向延伸施工，每延伸一段就施加預(yù)應(yīng)力使其與成橋部分聯(lián)接成整體。一、懸臂施工關(guān)鍵采用懸臂施工法時(shí)，需要特別注意兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：1在施工過(guò)程中必須保證墩與梁固結(jié)用懸臂施工法從橋墩兩側(cè)逐段延伸來(lái)建造預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁橋時(shí)，為了承受施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的不平衡力矩，保證施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定可靠，就需要采取措施使墩頂?shù)牧闾?hào)塊件與橋墩臨時(shí)固結(jié)起來(lái)，待需要解除固結(jié)時(shí)切斷。當(dāng)橋不高，水又不深而易于搭設(shè)臨時(shí)支架時(shí)采取支架式固結(jié)措施，在此情況下，拼裝中的不平衡力矩完全靠梁段的自重來(lái)保持穩(wěn)定；當(dāng)利用臨時(shí)立柱和預(yù)應(yīng)力筋來(lái)

2、錨固上下部結(jié)構(gòu)的固結(jié)方法時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋的下端埋固在基礎(chǔ)承臺(tái)內(nèi)，上端在箱梁底板上張拉并錨固，借以使立柱在施工過(guò)程中始終受壓，以維持穩(wěn)定；在橋高水深的情況下，也可以采用圍建在墩身上部的三角形撐架來(lái)敷設(shè)梁段的臨時(shí)支承，并可使用砂筒作為懸臂拼裝完畢后轉(zhuǎn)換體系的卸架設(shè)備。臨時(shí)梁墩固結(jié)要考慮兩側(cè)對(duì)稱施工時(shí)有一個(gè)梁段超前的不平衡力矩，應(yīng)驗(yàn)算其穩(wěn)定性，穩(wěn)定系數(shù)不小于1.5。2必須充分考慮施工期體系轉(zhuǎn)換問(wèn)題結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換是指在施工過(guò)程中，當(dāng)某一施工程序完成后，橋梁結(jié)構(gòu)的受力體系發(fā)生了變化，如簡(jiǎn)支體系變化為懸臂體系或連續(xù)體系等等，這種變化過(guò)程稱為體系轉(zhuǎn)換。下面以三孔連續(xù)梁懸臂施工為例來(lái)說(shuō)明其體系轉(zhuǎn)換過(guò)程。在墩梁固結(jié)以

3、后從橋墩向兩側(cè)用對(duì)稱平衡的懸臂施工法建造雙懸臂梁，此時(shí)的結(jié)構(gòu)體系如同T型剛構(gòu)；在臨時(shí)支架上澆注（或拼裝）不平衡的邊孔邊段，安裝端支座，拆除臨時(shí)固結(jié)措施，使墩上永久支座進(jìn)入工作，此時(shí)結(jié)構(gòu)屬單懸臂體系；繼續(xù)澆注（或拼裝）中跨中央段，使體系轉(zhuǎn)換成三跨連續(xù)梁，采用這種體系轉(zhuǎn)換方式，只有小部分后加荷載（橋面鋪裝和人行道）以及活載才具有連續(xù)梁的受力效果，因此梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋大部分按懸臂彎矩圖布置，體系連續(xù)后再在跨中區(qū)段張拉承受正彎矩的預(yù)應(yīng)力筋。懸臂施工法不受橋高、河深等影響，適應(yīng)性強(qiáng)，目前不僅適用于懸臂與連續(xù)梁體系梁橋的施工，而且還廣泛應(yīng)用于混凝土斜拉橋以及鋼筋混凝土拱橋等施工中。二、懸臂施工分類按照梁體的

4、制作方式，懸臂施工法又可分為懸臂澆注和懸臂拼裝兩類。下面分別介紹這兩種方法。1懸臂澆注法懸臂澆注施工目前主要采用掛籃懸臂澆注施工。掛籃懸臂澆注施工系利用懸吊式的活動(dòng)腳手架（或稱掛籃）在墩柱兩側(cè)對(duì)稱平衡地澆注梁段混凝土（每段長(zhǎng)25m），每澆注完一對(duì)梁段，待達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力筋并錨固，然后向前移動(dòng)掛籃，進(jìn)行下一梁段的施工，直到懸臂端為止。掛籃主要有梁式掛籃、斜拉式掛籃及組合斜拉式掛籃三種。梁式掛籃結(jié)構(gòu)由底模架、懸吊系統(tǒng)、承重結(jié)構(gòu)、行走系統(tǒng)、平衡重、錨固系統(tǒng)及工作平臺(tái)等部分組成。掛籃的承重結(jié)構(gòu)可用萬(wàn)能桿件或貝雷架拼成，或采取專門設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，它除了要能承受梁段自重和施工荷載外，還要求具備自重輕、

5、剛度大、變形小、穩(wěn)定性好、行走方便等特點(diǎn)。斜拉式掛籃也稱輕型掛籃。隨著橋梁跨徑越來(lái)越大，為了減輕掛籃自重，以達(dá)到減少施工階段增加的鋼絲束，在梁式掛籃的基礎(chǔ)上研制了斜拉式掛籃。斜拉式掛籃承重結(jié)構(gòu)采用縱梁、立柱、前后斜拉桿組成，其桿件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確，承重結(jié)構(gòu)輕巧，其他構(gòu)造系統(tǒng)與梁式掛籃相似。我國(guó)重慶長(zhǎng)江大橋施工過(guò)程中采用的斜拉式掛籃，其承重結(jié)構(gòu)由箱形截面鋼梁和鋼帶拉桿組成，行走系統(tǒng)用四氟乙烯滑板。這種掛籃結(jié)構(gòu)的用鋼量比萬(wàn)能桿件節(jié)省了1/3，使用也方便，取得了良好效果。組合斜拉式掛籃。它是在斜拉式掛籃的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的一種新的結(jié)構(gòu)形式。承重結(jié)構(gòu)包括主梁、主上橫梁、前上橫梁和后上橫梁組成一體，

6、承受和傳遞斜拉帶及內(nèi)、外滑梁的荷重。懸吊系包括斜拉帶、下后錨帶、內(nèi)外滑梁吊帶。主梁后部有水平和豎向限位器，其功能除固定掛籃位置外，還起傳遞施工荷載的作用。掛籃行走時(shí)豎向限位器換成壓輪，以控制掛籃行走時(shí)的穩(wěn)定性。掛籃自重更輕，其承重比不大于0.4，其最大變形量不大于20mm，行走方便，箱梁施工周期更短。用掛籃澆注墩側(cè)第一對(duì)梁段時(shí)，由于墩頂位置受限，往往需要將兩側(cè)掛籃的承重結(jié)構(gòu)連在一起，待澆注到一定長(zhǎng)度后再將兩側(cè)承重結(jié)構(gòu)分開(kāi)。如果墩頂位置過(guò)小，開(kāi)始用掛籃澆注發(fā)生困難時(shí)，可以設(shè)立局部支架來(lái)澆注墩側(cè)的前幾對(duì)梁段，然后再安裝掛籃。每澆注一個(gè)箱形梁段的工藝流程為：移掛籃裝底、側(cè)模裝底、肋板鋼筋和預(yù)留管道裝

7、內(nèi)模裝頂板鋼筋、預(yù)留管道澆注混凝土養(yǎng)生穿頂預(yù)應(yīng)力筋、張拉和錨固管道壓漿。懸臂澆注一般采用由快凝水泥配制的強(qiáng)度等級(jí)C40C60混凝土。在自然條件下，澆注3036h，混凝土強(qiáng)度就可達(dá)到30MP左右（接近標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的75%），這樣就可以加快掛籃的移位。目前每段施工周期約為710d，視工作量、設(shè)備、氣溫等條件而異。懸臂澆注法施工的主要優(yōu)點(diǎn)是：不需要占地很大的預(yù)制場(chǎng)；逐段澆注、易于調(diào)整和控制梁段的位置，且整天性好；不需要大型機(jī)械設(shè)備；主要作業(yè)在設(shè)有頂棚、養(yǎng)生設(shè)備等的掛籃內(nèi)進(jìn)行，可以做到施工不受氣候條件影響；各段施工屬嚴(yán)密的重復(fù)作業(yè)，需要施工人員少，技術(shù)熟練快，工作效率高等。主要缺點(diǎn)是：梁體部分不能與墩柱平

8、行施工，施工周期長(zhǎng)，而且懸臂澆注的混凝土加載齡期短，混凝土收縮和徐變影響較大。最常采用懸臂澆注法施工的跨徑為50120m。2懸臂拼裝法懸臂拼裝法施工是在工廠或橋位附近將梁體沿軸線劃分成適當(dāng)?shù)膲K件進(jìn)行預(yù)制，然后用船或平板車從水上或已建成部分橋位上運(yùn)至架設(shè)地點(diǎn)，并用活動(dòng)吊機(jī)等起吊后向墩柱兩側(cè)對(duì)稱均衡地拼裝就位，張拉預(yù)應(yīng)力筋，重復(fù)這些工序直至拼裝完懸臂梁全部塊件為止。因此，懸臂拼裝的基本施工工序是：梁段預(yù)制、移位、堆放和運(yùn)輸、梁段起吊拼裝和施加預(yù)應(yīng)力。預(yù)制的長(zhǎng)度取決于運(yùn)輸、吊裝設(shè)備的能力，實(shí)踐中已采用的塊件長(zhǎng)度為1.46m。塊件質(zhì)量為14170t。但從橋跨結(jié)構(gòu)和安裝設(shè)備統(tǒng)一來(lái)考慮，塊件的最佳尺寸應(yīng)使

9、質(zhì)量在3560t范圍內(nèi)。預(yù)制尺寸要求準(zhǔn)確，特別是拼裝接縫要密貼，預(yù)留孔道的對(duì)接要順暢。為此，通常采用間隔澆鑄法來(lái)預(yù)制塊件，使得先完成塊件的端面成為澆注相鄰塊件時(shí)的模板。在澆注相鄰塊件之前，應(yīng)在先澆筑塊件端面上涂刷肥皂水等隔離劑，以便分離出坑。在預(yù)制好的塊件上應(yīng)精確測(cè)量各塊相對(duì)高程，在接縫處作出對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志，以便拼裝時(shí)易于控制塊件位置，保證接縫密貼，外形準(zhǔn)確。預(yù)制塊件的懸臂拼裝可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布置和設(shè)備條件采用不同的方法實(shí)現(xiàn)。當(dāng)靠岸邊的橋跨不高且可在陸地或便橋上施工時(shí)，可采用自行式吊車、門式吊車來(lái)拼裝。對(duì)于河中橋孔，也可采用水上浮吊進(jìn)行安裝。如果橋墩很高、或水流湍急而不便在陸上、水上施工時(shí)，就可利用各種吊

10、機(jī)繼續(xù)高空懸臂施工。用沿軌道移動(dòng)的伸臂吊機(jī)進(jìn)行拼裝時(shí)，預(yù)制塊件可運(yùn)至橋下。國(guó)外用此法曾拼裝了長(zhǎng)6m、重170t的箱形塊件；用拼拆式活動(dòng)吊機(jī)進(jìn)行懸臂拼裝，吊機(jī)的承重結(jié)構(gòu)與懸臂澆注法中的掛籃結(jié)構(gòu)相仿，不過(guò)在吊機(jī)就位固定后起重平車可沿承重梁頂面的軌道縱向移動(dòng)，以便拼裝時(shí)調(diào)整位置；用纜索起重機(jī)吊運(yùn)和拼裝塊件的方法適用于起重機(jī)跨度不太大，塊件質(zhì)量也較輕的場(chǎng)合；在無(wú)法用浮運(yùn)設(shè)備運(yùn)送塊件至橋下面需要從橋的一岸出發(fā)修建多孔大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁時(shí)，還可以采用特制的自行式的懸臂閘門式吊機(jī)進(jìn)行懸臂拼裝施工。懸臂拼裝時(shí)，預(yù)制塊件間接縫的處理分濕接縫、干接縫和半干接縫等幾種形式。需要將伸出鋼筋焊接后灌混凝土的濕接縫，

11、通常僅用于拼裝與墩柱連接的第一對(duì)塊件和在支架上拼裝的岸邊孔橋跨結(jié)構(gòu)。在滿足抗剪強(qiáng)度要求的情況下，也可采用無(wú)伸出鋼筋而僅填筑水泥砂漿的平面濕接縫。濕接縫的施工費(fèi)時(shí)，但它有利于調(diào)整塊件的拼裝位置和爭(zhēng)強(qiáng)接頭的整體性。密貼的平面或齒形干接縫可以簡(jiǎn)化拼裝工作，早期曾有采用，但由于接縫滲水會(huì)降低裝配結(jié)構(gòu)的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和耐久性，故目前已很少應(yīng)用。在懸臂拼裝中采用最為廣泛的是應(yīng)用環(huán)氧樹(shù)脂等膠結(jié)材料使相鄰快件黏結(jié)的膠接縫。膠接縫能消除水分對(duì)接頭的有害作用，因而能提高結(jié)構(gòu)的耐久性，除此以外，膠接縫還比干接縫具有較大的抗剪能力。膠接縫可以做成平面型、多齒型、單階型和單齒型等形式，齒型和單階型的膠接縫用于塊件間摩阻力和黏結(jié)力不足以抵抗梁體剪力的情況，單階型的膠接縫在施工中拼接最為方便。半干接縫的構(gòu)造是以已拼裝塊件的頂板和底板作為拼裝塊件的支托，而在腹板端面上有形成骨架的伸出鋼筋，待澆注混凝土后使塊件結(jié)合成整體。這種接縫可用來(lái)在拼裝過(guò)程中調(diào)整懸臂的平面和立面位置。根據(jù)懸臂拼裝的經(jīng)驗(yàn)，在每一拼裝懸