道路與橋梁工程施工技術(shù)報(bào)告

院 （系）：  城市建設(shè)學(xué)院     專業(yè)班級(jí)：建筑工程技術(shù)1001  

學(xué)生姓名：  趙 曉 梅         學(xué)    號(hào)：  20102741024      

指導(dǎo)教師：  李 艷 飛         華中科技大學(xué)武昌分校制 

摘要：本文主要通過(guò)介紹懸臂施工中的懸臂澆筑和懸臂拼裝兩類方法，闡述了掛籃懸臂澆筑施工、懸臂拼接施工、合龍段施工和線形控制的關(guān)鍵工藝。論證了要實(shí)現(xiàn)懸臂施工，在施工過(guò)程中必須保證墩與梁固結(jié)，尤其在連續(xù)梁橋和懸臂梁橋施工中要采取臨時(shí)墩梁固結(jié)措施。得出了懸臂澆筑法施工簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)整體性好，施工中可不斷調(diào)整標(biāo)高，常用于跨徑大于100m的橋梁。懸臂拼裝施工速度快，橋梁上、下部結(jié)構(gòu)可平行作業(yè)，但施工精度要求較高，可在跨徑100m以下的大橋中選用。在未來(lái)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋中將會(huì)被廣泛應(yīng)用。 

關(guān)鍵詞：懸臂施工  0號(hào)塊  懸臂澆筑   懸臂拼裝   梁段  掛籃  合龍 

  隨著我國(guó)公路和鐵路交通事業(yè)的快速發(fā)展，需要修建更多的大跨度橋梁，進(jìn)而促進(jìn)了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工方法很多，其中懸臂施工法應(yīng)用最廣。懸臂施工方法是橋梁工程上用的，施工大跨度箱形梁之類的連續(xù)剛構(gòu)橋墩時(shí)，先施工橋墩，由橋墩向兩側(cè)先施工一段箱形梁，等到它的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，在這段懸臂梁上用掛籃向前伸出后再支模板，再澆筑一段梁，反復(fù)這樣，直到由兩側(cè)施工的懸臂梁最后在中間相遇合龍，橋梁結(jié)構(gòu)部分施工完成。 

  懸臂施工法建造預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋時(shí)，不需要搭設(shè)支架，而是直接從已建墩臺(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)力使與已建成的部分聯(lián)結(jié)為整體。按照梁體的制造方式，懸臂施工法可分為懸臂拼裝和懸臂澆筑兩類。懸臂施工的基本施工過(guò)程如下： 

  首先進(jìn)行0號(hào)塊的施工，0號(hào)塊（墩頂梁段）均在墩頂托架上立�，F(xiàn)場(chǎng)澆筑，在施工過(guò)程中將0號(hào)塊梁段與橋墩鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼筋臨時(shí)固結(jié)，待需要解除固結(jié)時(shí)切斷，并在橋墩一側(cè)或兩側(cè)加臨時(shí)支承或支墩，將0號(hào)塊梁段臨時(shí)支承在扇形或門式托架的兩側(cè)。由于0號(hào)塊是所有梁體中的高度最大、重量最重的一塊，且在墩柱頂，故不采用掛籃施工。而且0號(hào)快因?yàn)轶w積比較大，里面倒角多，所以分兩次澆筑，第一次澆筑到腹板高度1.5米以上。0號(hào)塊里面分布有縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線，橫向和豎向的精軋螺紋鋼。另外0號(hào)塊頂板所有縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線管道都要通過(guò)。因此在澆筑前要仔細(xì)檢查管道的坐標(biāo)和質(zhì)量，以免在0號(hào)塊誤差太大。需要注意的是臨時(shí)粱墩固結(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)定性系數(shù)不小于1.5。 

  接著是按情況選取懸臂澆筑或懸臂拼接進(jìn)行施工，如果采用懸臂澆筑施工，則在節(jié)段懸臂澆筑施工中，要用到掛籃，掛籃的構(gòu)造形式很多，通常由承重梁、懸吊模板、錨固裝置、行走系統(tǒng)和工作平臺(tái)幾部分組成，其中承重梁是掛籃的主要受力構(gòu)件，可以采用鋼梁板，工字鋼梁或萬(wàn)能桿件組拼的鋼桁梁和貝雷鋼梁等。承重梁可設(shè)置在橋面之上，也可設(shè)在橋面以下，它承受施工設(shè)備和新澆節(jié)段混凝土的全部重量，并通過(guò)支點(diǎn)和錨固裝置將荷載傳到已施工完成的梁體上。當(dāng)后支點(diǎn)的錨固能力不夠時(shí)，可采用尾端壓重或利用梁內(nèi)的豎向的豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋等措施。掛籃在0號(hào)塊豎向精軋螺紋鋼張拉結(jié)束后就可以組裝，在掛籃正式使用前要進(jìn)行預(yù)壓，檢驗(yàn)實(shí)際的承載力和安全可靠性，并獲得彈性變形的數(shù)據(jù)和消除掛籃的非彈性變形，為施工控制提供依據(jù)。1號(hào)塊是懸臂澆筑部分的第一階段，精確的控制掛籃的標(biāo)高和平面位置，對(duì)全橋的控制提供保障。掛籃的標(biāo)高要考慮的因素有：橋面設(shè)計(jì)標(biāo)高；掛籃在不同荷載下的變形值，混凝土變形，包括溫度應(yīng)力變形和后期徐變變形。懸臂澆筑部分的混凝土要一次性澆筑完，避免梁體中部產(chǎn)生豎向裂縫。1號(hào)塊澆筑后要進(jìn)行縱向的預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉，張拉后即可松動(dòng)后錨和向前移動(dòng)掛籃，進(jìn)行下一段施工，直到懸臂澆筑結(jié)束。

  懸臂澆筑的施工周期一般為6—10d，依節(jié)段混凝土的數(shù)量和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度而不同，在懸澆施工中，如何提高混凝土的早期強(qiáng)度對(duì)有效縮短施工周期關(guān)系較大，這也是現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工法的共性問(wèn)題。 

  如果采用懸臂拼接施工，則在節(jié)段懸臂拼裝施工中，懸臂拼裝是從橋墩頂開始，將預(yù)制梁段對(duì)稱吊裝，就位后施加預(yù)應(yīng)力，并逐漸接長(zhǎng)的施工方法。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。懸臂拼裝和用掛籃懸臂澆筑施工一樣，在墩頂開始吊裝第一（或第一、第二）段時(shí)，可以使用一根承重梁對(duì)稱同時(shí)吊裝，在允許布置兩臺(tái)移動(dòng)式吊車后，開始獨(dú)立對(duì)稱吊裝。節(jié)段的運(yùn)輸可從橋下或水上運(yùn)至橋位，由移動(dòng)式吊車吊裝就位。在采用第二類桁式吊梁時(shí)，桁梁的支點(diǎn)均支撐在橋墩上，而不增加梁段的施工荷重，同時(shí)前方墩0號(hào)塊的施工可與懸臂拼裝同時(shí)進(jìn)行。 

  懸臂拼裝施工將大跨橋梁化整為零，預(yù)制和拼裝方便，可以上、下部結(jié)構(gòu)平行施工，拼裝周期短，施工速度快。同時(shí)預(yù)制節(jié)段施工質(zhì)量易控制，減小了結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力。但預(yù)制節(jié)段需要較大的場(chǎng)地，要求有一定的起重能力，拼裝精度對(duì)大跨橋梁要求很高。因此，懸臂拼裝施工一般用于跨徑小于100m的橋梁。如荷蘭的東希爾德橋，跨徑95m，總長(zhǎng)5m，節(jié)段間采用濕接縫，三個(gè)星期拼裝兩跨橋梁。 

  最后是合龍段的施工，合龍段施工是體系轉(zhuǎn)換的過(guò)程，通過(guò)合龍段的施工，使橋梁完成體系的轉(zhuǎn)換。在合龍段的施工中，結(jié)構(gòu)的合龍施工順序取決于設(shè)計(jì)所擬定的施工方案，通常采用的合龍順序有：邊跨至中跨的順序合龍、中跨至邊跨的順序合龍、先形成雙懸臂剛構(gòu)再順序合龍、全橋一次性合龍。利用第一種順序舉例說(shuō)明：首先進(jìn)行邊跨合龍，最后進(jìn)行中跨合龍。邊跨合龍采用吊架施工，待現(xiàn)澆段施工結(jié)束后，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即可進(jìn)行邊跨合龍段的施工。中跨合龍段的勁性骨架待邊跨混凝土澆筑后，邊跨掛籃拆除后才能合龍。中跨合龍段的混凝土澆筑要在一天中的最低溫度下進(jìn)行。應(yīng)當(dāng)指出的是，要嚴(yán)格控制合龍程序，否則會(huì)與設(shè)計(jì)的合龍后產(chǎn)生很大的誤差，其結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力也會(huì)發(fā)生變化，體系轉(zhuǎn)換時(shí)由徐變引起的內(nèi)力重分布也不相同，故采用不同的合龍程序在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生不同的最終恒載內(nèi)力，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的竣工后使用產(chǎn)生很大的影響。為保證合龍段施工時(shí)混凝土始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，在澆筑之前各懸臂端應(yīng)附加與混凝土質(zhì)量相等的配重（或稱壓重），配重需依橋軸線對(duì)稱施加，按澆筑重量分級(jí)卸載。如采用多跨一次合龍的施工方案，也應(yīng)先在邊跨合龍，同時(shí)需通過(guò)計(jì)算，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備系統(tǒng)的優(yōu)化組合。為保證施工階段的穩(wěn)定，在結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 

1） 結(jié)構(gòu)由雙懸臂狀態(tài)轉(zhuǎn)換成單懸臂受力狀態(tài)時(shí)，梁體某些部位的彎矩方向方式轉(zhuǎn)換。所以在拆除粱墩錨固前，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，張拉部分或全部布置在梁體下緣的正彎矩預(yù)應(yīng)力束，對(duì)活動(dòng)支座還需要保證解除臨時(shí)固結(jié)后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，如控制和采取措施限制單懸臂梁發(fā)生過(guò)大縱向水平位移。 

2） 粱墩臨時(shí)錨固的放松，應(yīng)均衡對(duì)稱進(jìn)行，確保逐漸均勻地釋放。在放松前應(yīng)測(cè)量各梁段高程，在放松過(guò)程中，注意各梁段的高程變化，如有異常情況，應(yīng)立即停止作業(yè)，找出原因，以確保施工安全。 

3） 對(duì)轉(zhuǎn)換為超靜定結(jié)構(gòu)，需考慮鋼束張拉、支座變形、溫度變化等因素引起結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力。若按設(shè)計(jì)要求，需進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整時(shí)，應(yīng)以標(biāo)高、反力等多因素控制，相互校核。如出入較大時(shí)，應(yīng)分析原因。 

4） 在結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換中，臨時(shí)固結(jié)解除后，將梁落于正式支座上，并按標(biāo)高調(diào)整支座高度及反力。支座反力的調(diào)整，應(yīng)以標(biāo)高控制為主，反力作為校核。 

  以上便是懸臂施工的基本施工工序。采用懸臂施工法的常用結(jié)構(gòu)體系有剛墩鉸支連續(xù)梁、柔墩鉸支連續(xù)梁、柔墩固結(jié)連續(xù)剛架、鉸接懸臂梁、連續(xù)杠式懸臂梁、掛孔懸臂梁、帶掛孔的T形剛構(gòu)等。懸臂施工中的懸臂澆筑法施工簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)整體性好，施工中可不斷調(diào)整標(biāo)高，常用于跨徑大于100m的橋梁。懸臂拼裝施工速度快，橋梁上、下部結(jié)構(gòu)可平行作業(yè)，但施工精度要求較高，可在跨徑100m以下的大橋中選用。懸臂施工法可不用或少用支架，施工不影響通航或橋下交通，適合于跨越深水、山谷、海洋等處，并適用于變截面預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。隨著我國(guó)公路與橋梁建設(shè)的快速發(fā)展,預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋以造型美觀,施工簡(jiǎn)便、受力合理、造價(jià)較低在我國(guó)橋梁工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,因此懸臂施工法的前景會(huì)比較樂觀。