懸臂澆筑施工連續(xù)梁橋要點(diǎn)及模型分析

1、懸臂澆筑施工連續(xù)梁橋要點(diǎn)及模型分析懸臂澆筑施工連續(xù)梁橋一、懸澆梁體分段1、墩頂梁段A（0號(hào)段）（1）長(zhǎng)度一般為5m10m；（但也不一定，這主要根據(jù)具體情況而定，比如XXXX橋主橋，為了剛開始能放兩個(gè)掛籃對(duì)稱施工，0號(hào)塊有13m）（2）施工托架在混凝土澆筑以前，應(yīng)對(duì)托架進(jìn)行試壓；2、由0號(hào)段兩側(cè)對(duì)稱分段懸臂澆筑部分B（1）長(zhǎng)度一般為2.5m5m，也有個(gè)別跨度大的橋梁的分段為2.5m、3.5m、4.5m；（2）一般一個(gè)梁段的施工周期為610天；（3）根據(jù)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，梁段的多少直接影響結(jié)構(gòu)配束計(jì)算，在不影響工期的前提下，適當(dāng)增加梁段數(shù)，十分有利于縱向預(yù)應(yīng)力鋼束配置，以避免因梁段不足采用大噸位預(yù)應(yīng)力鋼束

2、引起張拉端局部應(yīng)力過(guò)大。同時(shí)也使全橋截面受力狀態(tài)均衡，邊緣應(yīng)力儲(chǔ)備適當(dāng)。3、邊孔在支架上澆筑部分C（1）長(zhǎng)度一般為23個(gè)懸臂澆筑分段長(zhǎng)；4、合攏段D（1） 長(zhǎng)度一般為2m3m，看到2m用得最多；（2） 合攏方法；（3） 不宜過(guò)??；二、掛籃使用經(jīng)驗(yàn)1、XX橋（1）掛籃在施工過(guò)程中的布置一般為對(duì)稱的，掛籃單方向的長(zhǎng)度一般比所劃分懸澆的梁段長(zhǎng)度長(zhǎng)0.5m1m；舉個(gè)例子，懸澆梁段的劃分長(zhǎng)度為4.5m，則掛籃單方向的長(zhǎng)度可取為6m，兩支點(diǎn)間的距離可取為5m。（2）掛籃重量與最重梁段的比例為0.45。2、XXX大橋（主跨120m連續(xù)梁橋）（1）用的是菱形掛籃。（2）計(jì)算經(jīng)驗(yàn)：掛籃的前后吊點(diǎn)假設(shè)為前面已澆梁

3、段的兩個(gè)端面點(diǎn)即可，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)影響不大的3、XXXX主橋（1）掛籃的前后吊點(diǎn)假設(shè)為前面已澆梁段的兩個(gè)端面點(diǎn)（2）掛籃重量取為800kN，以臨時(shí)荷載考慮三、施工掛籃1、按照構(gòu)造形式可分為桁架式，斜拉式，型鋼式，混合式；2、平行桁架式掛籃（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：它的上部結(jié)構(gòu)一般為一等高桁架，其受力特點(diǎn)是：底模平臺(tái)及側(cè)模支架所承荷載均由前后吊桿垂直傳至桁架節(jié)點(diǎn)和箱梁底板上，故又稱吊籃式結(jié)構(gòu)，桁架在梁頂用壓重或錨固或二者兼之來(lái)解決傾覆穩(wěn)定問(wèn)題，桁架本身為受彎結(jié)構(gòu)。（2）評(píng)價(jià)：早期使用較多，由于其自身載荷大，現(xiàn)在一般已不大采用。3、平弦無(wú)平衡重掛籃 （1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：平弦無(wú)平衡重掛籃是在平行桁架式掛籃的基礎(chǔ)上，取

4、消壓重，在主桁架上部增設(shè)前后上橫梁，根據(jù)需要，其可沿主桁縱向滑移，并在主桁橫移 時(shí)吊住底模平臺(tái)及側(cè)模支架。由于掛籃底部荷載作用在主桁架上的力臂減小，大大減小了傾覆力矩，故不需平衡壓重，其主桁后端則通過(guò)梁體豎向預(yù)應(yīng)力筋錨固于主 梁頂板上。（2）評(píng)價(jià)：由于其并未從根本上克服平行桁架式掛籃結(jié)構(gòu)龐大，自身靜荷較大的缺點(diǎn)，應(yīng)用不是很廣泛。4、弓弦桁架式掛籃 （1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：弓弦桁架（又稱曲弦桁架）式掛籃的主桁外形似弓形，故可認(rèn)為是從平行桁架式掛籃演變而來(lái)，除具有桁高隨彎矩大小變化，受力合理的特點(diǎn)外，還可在安裝時(shí)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部預(yù)施應(yīng)力以消除非彈性變形，故也可取消平衡重，所以一般重量較輕。 （2）評(píng)價(jià)：受力較合

5、理，對(duì)不想一次性投入過(guò)多的施工單位有一定的吸引力，但其缺點(diǎn)是桿件數(shù)量多、制作安裝都較麻煩，且易丟失?？傮w來(lái)講，使用較廣泛。（3）應(yīng)用示例橋名 最大跨度最大段重 掛籃類型 掛籃主要特點(diǎn) 掛籃重平衡重 掛籃總重梁段廣東虎門大橋輔航道橋（連續(xù)剛構(gòu)） 270m/240.5t 弓弦桁架式 萬(wàn)能桿件為主的曲弦桁架，1號(hào)段開始灌注（滾動(dòng)行走式） 88.7t/無(wú) 88.7t/240.5t0.37江蘇南京草場(chǎng)門大橋（連續(xù)梁橋） 60m/87t 弓弦桁架式 萬(wàn)能桿件為主的曲弦桁架，1號(hào)段開始灌注（滑動(dòng)行走式） 43.6t/無(wú) 43.6t/87t0.505、菱形桁架掛籃 （1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：菱形掛籃可認(rèn)為是在平行桁架式

6、掛籃的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化而來(lái)，其上部結(jié)構(gòu)為菱形，前部伸出兩伸臂小梁，作為掛籃底模平臺(tái)及側(cè)模前移的滑道，其菱形結(jié)構(gòu)后端錨固于主梁頂板上，無(wú)平衡壓重，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故大大減輕了自身荷載。 （2）評(píng)價(jià)：具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力合理和一次移動(dòng)到位等特點(diǎn)，較受歡迎。（3）應(yīng)用示例橋名 最大跨度最大段重 掛籃類型 掛籃主要特點(diǎn) 掛籃重平衡重 掛籃總重梁段南京長(zhǎng)江二橋北汊橋（連續(xù)梁橋） 165m/156t 菱形桁架式 49t/無(wú) 49t/156t0.31京九鐵路泰和贛江特大橋 80m/140t 菱形桁架式 菱形型鋼桁架，2號(hào)段開始灌注 46.8t/無(wú) 46.8t/140t0.33黃石長(zhǎng)江公路大橋（連續(xù)剛構(gòu)） 245m/2

7、65t 菱形桁架式 萬(wàn)能桿件為主的主桁，1號(hào)段開始灌注 104t/無(wú) 104t/265t0.39建德洋安大橋（連續(xù)梁橋） 120m 菱形桁架式 6、滑動(dòng)斜拉式掛籃 （1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：滑動(dòng)斜拉式掛籃在力學(xué)體系方面有較大突破，其上部結(jié)構(gòu)采用斜拉體系代替梁式或桁架式結(jié)構(gòu)的受力，而由此引起的水平分力，通過(guò)上下限位 裝置（或稱水平制動(dòng)裝置）承受，主梁的縱向傾覆穩(wěn)定由后端錨固壓力維持。其底模平臺(tái)后端仍吊掛后錨固于箱梁底板之上。（2）評(píng)價(jià)：被認(rèn)為是國(guó)內(nèi)目前最輕的掛籃之一。跨度和梁高都較大時(shí)不便使用。（3）應(yīng)用示例橋名 最大跨度最大段重 掛籃類型 掛籃主要特點(diǎn) 掛籃重平衡重 掛籃總重梁段湖南株洲湘江大橋（198

8、8年首次使用） 90m/101t 滑動(dòng)斜拉式 鋼斜拉桿拉住底模架，1號(hào)段開始懸灌 31.5t/無(wú) 31.5t/101t0.31湖北襄樊漢江虹大橋 100m/104.6t 滑動(dòng)斜拉式 鋼斜拉桿拉住底模架，1號(hào)段開始懸灌 32.4t/無(wú) 32.4t/104.6t0.317、預(yù)應(yīng)力斜拉式掛籃 （1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：預(yù)應(yīng)力斜拉式掛籃的最大特點(diǎn)是利用梁體內(nèi)腹板的預(yù)應(yīng)力筋拉住模板，從而使得掛籃結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，重量變輕。（2）評(píng)價(jià)：屬永久結(jié)構(gòu)和臨時(shí)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，需設(shè)計(jì)、施工，乃至建設(shè)單位意見一致方可采用。8、三角形組合梁掛籃（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：三角形組合梁掛籃是在平行桁架式掛籃的基礎(chǔ)上，將受彎桁架改為三角形組合梁結(jié)構(gòu)。又由于

9、斜拉桿的拉力作用，大大降低了主梁的彎矩，從 而使主梁能采用單構(gòu)件實(shí)體型鋼，由于掛籃上部結(jié)構(gòu)輕盈，除尾部錨固外，還需較大壓重。其底模平臺(tái)及側(cè)模支架等的承重傳力與平行桁架式掛籃基本相同。（2）評(píng)價(jià)：雖較平行桁架式掛籃輕，但仍需一定的壓重，故應(yīng)用受到一定的限制。9、自承式掛籃（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：自承式掛籃分為兩種，一種是模板支撐在整體桁架上，桁架用銷子和預(yù)應(yīng)力筋掛在已成箱梁的前端角上，灌注砼時(shí)主梁和行走桁架移至一邊， 掛籃前移時(shí)再安上，吊著空載的模板系統(tǒng)前移。另一種是將側(cè)模制成能承受巨大壓力的剛性模板，通過(guò)梁上的水平及豎向預(yù)應(yīng)力筋拉住模板來(lái)承受砼重量，走行方法 與前者相同，由臨時(shí)吊車懸吊著模板系統(tǒng)前移到

10、下一梁段。這種方法對(duì)跨度不是很大的等高度箱梁較為適宜。（2）評(píng)價(jià)：本質(zhì)上與預(yù)應(yīng)力斜拉式掛籃并無(wú)很大區(qū)別，唯一不同的只是預(yù)應(yīng)力筋采用特殊設(shè)計(jì)，并配置必要的定位銷和鋼銷。10、牽索式掛籃（1）牽索式掛籃是斜拉橋主梁懸臂澆注專用掛籃，它又分為長(zhǎng)平臺(tái)牽索掛籃和短平臺(tái)牽索掛籃兩種。 牽索掛籃主要有以下優(yōu)點(diǎn)： A承載能力大。該掛籃可承受斜拉橋主梁一個(gè)索區(qū)砼的灌注重量。 B施工速度快。一個(gè)索區(qū)砼一次灌注成型。 C利用牽索掛籃，使施工時(shí)的大部分荷載直接傳至主塔。已成梁段受力小，減少了主梁配筋，降低了工程造價(jià)。 D掛籃自重輕。 E掛籃采用上承式桁架，使底模直接聯(lián)在桁架上，不但增強(qiáng)了掛籃的剛度，而且擴(kuò)大了橋面施工

11、空間。 F施工過(guò)程中，斜拉橋主梁最大變位量減小，容易實(shí)現(xiàn)索力一次張拉到位，簡(jiǎn)化了施工工序，提高了工效。四、縱向預(yù)應(yīng)力筋的布置1、懸臂預(yù)應(yīng)力筋（1） 定義：在懸臂澆筑施工時(shí)，要配置承受負(fù)彎矩的懸臂預(yù)應(yīng)力筋（亦稱一期配筋或前期預(yù)應(yīng)力束）、連續(xù)預(yù)應(yīng)力筋（1）定義：合攏成橋后，要配置承受恒、活載產(chǎn)生正、負(fù)彎矩的預(yù)應(yīng)力筋或連續(xù)預(yù)應(yīng)力筋（亦稱二期配筋或后期預(yù)應(yīng)力束）五、其他雜項(xiàng)1、懸臂施工連續(xù)梁橋，底板束的張拉應(yīng)按照從長(zhǎng)束到短束的張拉順序進(jìn)行。2、關(guān)于錨固齒塊（1）要盡量將齒塊設(shè)在底板內(nèi)壓應(yīng)力較大處，以及底板較厚處；（2）要盡量減少齒塊的數(shù)量，而可增加每束的張拉力，這樣可在總體上減少所增加的混凝土數(shù)量和鋼

12、筋用量；3、預(yù)應(yīng)力筋布置（1）鋼束在橫斷面中布置時(shí)直束靠近頂板位置，彎束位于或靠近腹板，便于下彎錨固；六、一些收獲1、關(guān)于塑料波紋管（1）優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：密封性能好，孔道摩阻系數(shù)比鋼管和金屬波紋管??；缺點(diǎn)：價(jià)格昂貴，比金屬波紋管貴12倍；塑料管與混凝土的粘結(jié)力即共同工作不如金屬波紋管，而且受溫度變形影響大。（2）外徑與內(nèi)徑（一般來(lái)講）76以下的不小于2.5mm；85不小于3mm；130不小于3.5mm；壁厚要均勻，不允許有負(fù)公差。2、關(guān)于懸臂施工階段建模（1）對(duì)于懸臂施工的橋梁，成橋前結(jié)構(gòu)的約束點(diǎn)少，屬靜定結(jié)構(gòu)；（模擬時(shí)一定要模擬對(duì)，不能把其模擬為超靜定結(jié)構(gòu)） （2）大橋在懸臂施工階段，主梁懸臂根

13、部承受由自重產(chǎn)生的較大的負(fù)彎矩，箱梁頂板為拉應(yīng)力，底板為壓應(yīng)力，形成較強(qiáng)的劈裂作用，為受力最不利截面，這種負(fù) 彎矩主要由預(yù)應(yīng)力鋼筋來(lái)平衡；在合攏后，結(jié)構(gòu)受力體系發(fā)生變化，由靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為超靜定結(jié)構(gòu)，除懸臂根部截面外，跨中合攏截面也是最不利截面。七、裂縫問(wèn)題1、某些大跨徑橋梁設(shè)計(jì)，對(duì)跨中壓應(yīng)力的儲(chǔ)備留得過(guò)大，即后期底板束張拉應(yīng)力過(guò)大，由于混凝土材料的泊松比影響，沿預(yù)應(yīng)力作用的橫向會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)變，也會(huì)加劇底板在順橋向裂縫的發(fā)展。2、為避免主拉應(yīng)力產(chǎn)生斜裂縫，在靠近梁端增加腹板和底板的厚度，適當(dāng)加密或加粗腹板的箍筋，或增設(shè)彎起束，有效地減小剪應(yīng)力值是較為積極的的措施。八、運(yùn)用橋梁博士進(jìn)行分析1、施工階

14、段分析（1）如果不考慮濕重：0號(hào)塊上掛籃1號(hào)塊張拉1號(hào)塊預(yù)應(yīng)力移動(dòng)掛籃2號(hào)塊.（2）如果考慮濕重：0號(hào)塊上掛籃1號(hào)塊濕重荷載取消1號(hào)塊濕重荷載、安裝1號(hào)塊張拉1號(hào)塊預(yù)應(yīng)力移動(dòng)掛籃2號(hào)塊濕重取消2號(hào)塊濕重荷載、安裝2號(hào)塊.（3）我的分析方法（當(dāng)然是考慮濕重的）：0號(hào)塊上掛籃、1號(hào)塊濕重荷載取消1號(hào)塊濕重荷載、安裝1號(hào)塊、張拉1號(hào)塊預(yù)應(yīng)力移動(dòng)掛籃、2號(hào)塊濕重取消2號(hào)塊濕重荷載、安裝2號(hào)塊、張拉2號(hào)塊預(yù)應(yīng)力.1、 剛度驗(yàn)算（1）橋博2.95及其以下版本：位移的計(jì)算：是按照不開裂換算截面剛度計(jì)算的，未做剛度折減處理。因此，就全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件來(lái)講，對(duì)計(jì)算出的位移值應(yīng)再乘以一個(gè)（10.8

15、5）的系數(shù)。（2）橋博3.0以上版本：位移的計(jì)算：是按照不開裂換算截面剛度計(jì)算的，未做剛度折減處理。因此，就全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件來(lái)講，對(duì)計(jì)算出的位移值應(yīng)再乘以一個(gè)（10.95）的系數(shù)。3、關(guān)于沖擊系數(shù)（1）在橋博中，最好按照規(guī)范計(jì)算出汽車荷載的沖擊系數(shù)手工填入，因?yàn)楹孟駱虿]有自行考慮。4、使用階段預(yù)應(yīng)力鋼束有效預(yù)應(yīng)力值超過(guò)規(guī)范要求的問(wèn)題（1）有效預(yù)應(yīng)力值距設(shè)計(jì)值過(guò)大或過(guò)小對(duì)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)都是不利的預(yù)應(yīng)力值過(guò)大，超過(guò)設(shè)計(jì)值過(guò)多，雖然結(jié)構(gòu)的抗裂性較好，但因抗裂度過(guò)高，預(yù)應(yīng)力筋在承受使用荷載時(shí)經(jīng)常處于過(guò)高的應(yīng)力狀態(tài)，與結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時(shí)的荷載很接近，往往在破壞前沒有明顯的預(yù)兆，將嚴(yán)重危及結(jié)構(gòu)的

16、使用安全。另外，如果張拉力過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的反拱度過(guò)大或預(yù)拉區(qū)出現(xiàn)裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)同樣不利。預(yù)應(yīng)力值過(guò)小，或張拉階段預(yù)應(yīng)力損失過(guò)大，則結(jié)構(gòu)可能過(guò)早出現(xiàn)裂縫，亦不安全。（2） 新版鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（張樹仁 鮑衛(wèi)鋼等2004年9月），P400中，他們認(rèn)為，只要使用階段鋼束有效預(yù)應(yīng)力值不超過(guò)規(guī)范規(guī)定的5%，就認(rèn)為是可以滿足要求的。即：規(guī)范規(guī)定限值為 1209MPa，1209的5%為60.45，則1209+60.45=1270Mpa，也就是說(shuō)，只要使用階段的鋼束有效預(yù)應(yīng)力值不超過(guò) 1270MPa，就認(rèn)為是可以接受的。 5、預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算原理及變化因素（1）預(yù)應(yīng)力筋與管道壁間摩擦引

17、起的應(yīng)力損失（s1） 對(duì)于兩端張拉的情況，預(yù)應(yīng)力損失在張拉端最小，向鋼束跨中逐漸增大，直至最大；對(duì)于單端張拉的情況，預(yù)應(yīng)力損失在張拉端最小，向另一端逐漸增大，直至最大；兩端張拉的情況下的 沿程分布圖（2）錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失（s2） 要考慮一個(gè)反摩阻的影響顯然，考慮反摩阻作用的筋束，由于張拉端截面處的反摩阻力為零，將使筋束回縮的變形最大， 值也最大；離張拉端距離逐漸增大，筋束回縮所受到的反摩阻力也增大，筋束回縮應(yīng)變則變小， 值也變?。灰来祟愅?，自張拉端到跨中一定長(zhǎng)度后，筋束的回縮力將與反摩阻力達(dá)到平衡，筋束的回縮應(yīng)變?yōu)榱?，則 值也變?yōu)榱憬钍乜s影響長(zhǎng)度兩端張拉的情況下的

18、沿程分布圖（3） 鋼筋與臺(tái)座間的溫差引起的應(yīng)力損失（s3）（適用于先張法構(gòu)件）（4）混凝土彈性壓縮所引起的應(yīng)力損失（s4）后張法： s4在整個(gè)預(yù)應(yīng)力損失中所占比例不大（5）鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失（s5）對(duì)后張法來(lái)講，可認(rèn)為自建立預(yù)應(yīng)力時(shí)開始，按照2d內(nèi)完成松弛損失終值的50，40d完成100來(lái)確定（6）混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失（s6）老規(guī)范規(guī)定值偏大，新規(guī)范中已經(jīng)作了修改6、非機(jī)動(dòng)車道的考慮（1）（摘自城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則CJJ11-93）4.1.6 一般道路橋梁的非機(jī)動(dòng)車道和專用非機(jī)動(dòng)車橋的設(shè)計(jì)荷載，其計(jì)算應(yīng)符合下列要求： 當(dāng)橋面上非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車道間未設(shè)置永久性（如劃線）分隔帶時(shí)，非機(jī)動(dòng)車道上按本準(zhǔn)則第4.2.1條的人