濮阳特大铁路连续梁桥悬臂浇筑施工技术及应用

杨 磊

（中铁十八局集团第一工程有限公司，河北 涿州 072750）

悬臂浇筑施工采用的主要设备为挂篮，挂篮可在张拉锚固并和墩身形成的整体梁端上进行移动。在连续梁施工中，钢筋绑扎、立模、混凝土浇筑、预应力施工等工序都在挂篮上完成。本段施工完成后会移动到下一节段继续施工，通过循序渐进的方法，直到全部梁端都完成施工。悬臂浇筑施工技术起源于20 世纪60 年代，特性和优势显著，经多年发展已愈发完善，被广泛应用在连续梁施工中。具体施工中对通行的影响较小，梁端逐步施工，各项工作都在挂篮上完成，以保证连续梁施工的稳定性和整体性。基于此，开展跨G45 大广高速特大铁路连续梁悬臂浇筑施工研究尤为必要。

1 工程概述

郑济铁路ZPZQ-Ⅱ标濮阳特大桥跨越大广高速（采用3 孔一联）的连续梁一座，连续梁位于790#、791#、792#、793#墩上。技术参数为：跨大广高速连续梁主跨采用无碴轨道（48+80+48) m 预应力混凝土双线连续梁结构。桥梁建筑总宽12.9m，梁全长177.6m。

全桥共47 个节段，其中，0#块：2 个，单个长12m ；挂篮悬浇段：40 个，最重节段 153.449t ；合拢段：3 个；支架现浇段：2 个。梁体为单箱单室、直腹板、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12.6m，底宽6.7m，顶板厚385～635mm，按直线线性变化；腹 板 厚900mm～700mm～480mm～600mm，按 直 线线性变化；底板厚1 000mm～400cm，按直线线性变化；全联在端支点、中支点处共设4 道横隔板，横隔板厚分别为2.4m、1.25m，中支点处距横隔板0.8m 设有孔洞，供检查人员通过。桥面宽度：防撞墙内侧净宽9m，桥面板宽12.6m，桥梁建筑总宽12.9m。梁全长177.6m，计算跨度为（48+80+48）m，中支点截面中心处梁高6.635m，边跨7.75m 直线段，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。0 号梁段和12 号梁段在墩顶采用支架法现浇，1-10 号梁段采用挂篮施工，11 号梁段为合龙段。

2 跨G45 大广高速特大铁路连续梁悬臂浇筑施工要点

2.1 连续梁施工

跨大广高速连续箱梁采用挂篮悬臂现浇法施工，连续梁0#块、边跨直线段采用支架法现浇。悬浇段、0#块外模板采用定型钢模板，边跨现浇段外模采用钢板；0#块、边跨现浇段底模采用钢板，悬浇段底模采用定型钢模板；内模采用小块组合钢模板形式。悬灌段采用菱形挂篮施工，在0#块上安装挂篮主构架，按照顺序施工悬浇段直至合拢段。合拢段施工时先合龙边跨，拆除临时固结，张拉压浆后再合龙中跨，进行连续梁纵向通长束张拉，完成体系转换[1]。连续梁悬臂法浇筑施工见图1。

图1 连续梁悬臂法浇筑施工示意

2.2 0#梁段施工分析

2.2.1 永久支座安装

该桥采用桥梁大调高量支座，均采用重力式灌浆法安装施工。

（1）支座安装前，清理干净凿毛支座就位处的支承垫石表面，再通过测量放样法确定支座位置并放出顶面标高，经调平处理后预留出地脚螺栓孔[2]。

（2）安装灌浆用模板，用清水浸湿垫石表面并不留积水。灌浆用模板采用预制钢模，在底面设置一层4mm 厚橡胶防漏条，在支承垫石表面采用膨胀螺栓固定。支座模板安装见图2。

图2 支座模板安装示意

（3）调整支座四角，保证四个角在同一水平面上，在支座底面和支承垫石之间需留出20～30mm的空隙，为灌浆提供良好条件[3]。

2.2.2 临时支墩设置

由于球形钢支座不能承受连续梁在悬臂浇筑过程中产生的不平衡力矩，施工时应将墩梁临时固结，设置情况如下：墩身施工时，在临时支墩位置按设计图纸预埋φ32mm 钢筋，三根一束，深入墩顶以下1.0m，伸入梁体内1.0m。临时支墩平面布置见图3。

图3 临时支墩平面布置（单位：mm）

墩身浇筑完成后，按照设计图纸尺寸和标高浇筑临时支墩砼。砼采用罐车运输，吊车吊装入模，人工振捣，施工工艺与垫石施工相同。养生采用土工布覆盖并洒水。边跨合龙后，张拉设计预应力束，凿除临时支墩混凝土，落梁，将中支点水平方向临时约束，完成第一阶段体系转换。

2.3 悬臂浇筑梁段施工

2.3.1 挂篮配置及构造

采用菱形挂篮作为主要悬浇设备。挂篮主要由桥面菱形主桁系统、悬吊、行走系统、锚固系统、模板系统组成。设计时根据该桥梁段尺寸及重量进行受力计算，并按规定考虑安全系数，最终确定四大系统各杆件型号和尺寸。

2.3.2 挂篮预压

消除挂篮的非弹性变形和确定变形的曲线值，以利于箱梁悬浇标高控制。挂篮预压压重为悬臂梁段重量（最重梁段）的1.2 倍，3#块为最重梁段，重量153.449t，则预压重量为153.449×1.2=183.14t。采用堆预压块的加载方式进行预压，分5 级加载进行，20%-40%-60%-100%-120%[4]。

悬浇梁前端标高要预留挂篮弹性变形量，首先计算前吊带承受的拉力，按下式计算：

式中，F 为前吊带拉力；G 为连续梁悬臂浇筑梁段的总重量；l1为此连续梁悬臂浇筑段到桁架前支座的距离；M 为模板和滑梁的重量；l2为模板和滑梁的重心到桁架支座的距离；L 为前吊带到桁架支座的距离。

在施工中，吊篮每套承受二分之一总拉力，根据测得弹性变形曲线，算出变形量再加上吊带变形量即为预设预拱度。

2.3.3 边跨现浇段施工

连续梁边跨12#段长7.75m，高3.852m，底板宽6.7m，底板厚80-40cm，腹板厚60-48cm，顶板厚63.5-38.5cm，重量249.756t。12#段为边跨现浇段，采用支架现浇法施工。现浇梁段采用搭设现浇满堂碗扣支架施工，支架顶铺设1 层10×10cm方木，间距30cm ；支架横向在翼缘范围内间距90cm*60cm，腹板范围内间距为60cm*30cm，底板范围内60cm*60cm 侧面；支架平面投影周边宽100cm 以上的位置，其底部1m 范围内采用AB 组填料基底换填+顶面30cm 砼硬化处理，换填按每层压实厚度30cm 进行分层填筑压实。压实机具采用小型夯机进行夯实直至达到设计规范要求[5]。

2.4 合龙段施工

合龙顺序为先边跨合龙再中跨合龙。该联连续梁共3 跨，根据施工设计图要求边跨、中跨合龙段均采用吊架法施工，吊架利用施工挂篮底模和外模系统。当791、792＃墩T 构施工张拉压浆结束后，移动边跨端挂篮，进行边跨合龙段施工。为了减少两端悬臂受温度变化的影响可能产生纵向伸缩使合龙段节段长度变化，从而导致合龙段混凝土凝固过程中受到张拉或压缩的影响而产生裂缝，在浇筑合龙段混凝土前采用刚性连接。

合龙段合龙时，相邻两悬臂端的高程差不超过15mm，以便必要时对合龙工艺采取相应措施。合龙梁段混凝土应在一天中气温最低时间段内快速、连续浇筑[6]。混凝土采用微膨胀混凝土，等级较设计要求提高一级。在合龙前解开边跨现浇段的活动支座锁，确保张拉时自由位移及温度变化不产生约束。合龙段外部刚性连接按设计图纸施工，合龙段施工的一个悬臂端钢板预埋时其横向、竖向相对于现浇段的位置保持一致，必须使合龙时两节预埋钢板在一条直线上（合龙段立面见图4）。

图4 合龙段立面（单位：mm，比例1：60）

边跨合龙时，在支架上浇注12#边跨现浇段，待T 构10#段完成张拉、压浆并将挂篮移走后，在利用挂篮形成的合龙吊架上安装11#段（合龙段）模板并绑扎钢筋安装预应力管道、预埋件等。在浇筑混凝土前对10#、12#段进行临时刚性固结，浇筑边跨合龙段混凝土[7]。待合龙段混凝土强度及弹性模量达到设计值100%并且混凝土龄期大于5天后，张拉预应力钢束，压浆完成后，拆除刚性固结、现浇段及边跨合龙段支架。

中跨合龙时，拆除791#墩挂篮内模，并将挂篮前移至10#段端头，利用792#墩10#段的预埋孔将挂篮底板及外侧模锚固，形成合龙吊架，调整标高绑扎钢筋安装预应力管道、预埋件，内模采用直径42mm 的钢管进行支撑。在浇注混凝土前对791#墩10#段、792#墩10#号段进行临时刚性固接，并张拉临时索，浇筑中跨合龙段混凝土。待合龙段混凝土强度及弹性模量达到设计值100%并且混凝土龄期大于5 天后，张拉中跨底板及顶板预应力钢束，压浆完成后，拆除中跨合龙吊架[8]。按施工设计图纸提供的张拉顺序对合龙段纵向预应力束张拉和锚固（纵向预应力筋布置见图5），待达到设计强度后，拆除主墩临时固结钢筋，完成体系转换，结束合龙段施工。

3 施工效果分析

为验证施工质量，通过测量检查技术得出，悬臂梁段顶面高程在-5～+15mm，合龙前两悬臂端相对高差为合龙段长的1/100（不大于15mm），梁端轴线偏差15mm，相邻梁端错台5mm。由以上数据可知，连续梁采用悬臂浇筑施工技术，既保证了施工质量又确保了安全，值得大范围推广应用。

图5 纵向预应力筋布置（单位：mm）

4 结语

综上所述，本文结合工程实例，分析了跨G45大广高速特大铁路连续梁悬臂浇筑施工技术。相比于传统连续梁施工技术，悬臂浇筑施工技术具有无需搭设支架和吊装设备的优势，可提升施工进度，保证施工符合相关规范和标准要求。合理应用悬臂浇筑施工技术，可促进我国桥梁事业持续发展。