公路工程施工技术-悬臂现浇法施工

悬臂浇筑施工法又称悬臂挂篮施工法，是指采用移动式挂篮为主要施工设备，以桥墩为中心，两侧对称逐段利用挂篮浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后张拉预应力筋，再移动挂篮并进行下一节梁段的施工，一直推进到悬臂端为止。其主要特点是：

①悬臂施工法比满堂固定脚手架施工法具有更大的桥下净空。

②施工时不受季节、河流水位的影响，不影响桥下通航。

③减少了大量施工支架和施工设备，简化了施工程序，高度机械化，能循环重复作业。

悬臂浇筑施工法广泛应用于大跨径预应力混凝土连续梁桥施工。特别是对于桥址位于深山峡谷之中，不便使用支架法的桥梁；或位于江河之上，水流湍急，需通航或有流冰、流木的桥梁；施工要求不能影响桥下交通的立交桥（图7.19）。

图7.19　悬臂现浇法施工

悬臂浇筑施工时，梁体一般分为4部分浇筑，如图7.20所示。

图7.20　悬臂浇筑施工分布图

施工主要程序一般如图7.21所示。

主梁各部分的长度视主梁形式和跨径、挂篮的形式及施工周期而定。0号块长度一般为5～10 m，悬臂浇筑节段长度一般为2～6 m，支架现浇段长度一般为2～3个悬臂浇筑节段长，合龙段长度一般为2 m。

图7.21　悬臂浇筑连续梁施工程序图

①在墩顶托架或支架上浇筑0号块并实施墩梁临时固结系统。

②在0号块上安装悬臂挂篮，向两侧依次对称地分段浇筑主梁至合龙段。

③在临时支架或梁端与边墩间临时托架上支模板浇筑边跨现浇梁段。当边跨现浇梁段较短时，可利用挂篮浇筑；当与现浇相接的连接桥是采用顶推施工时，可将现浇梁段锚固在顶推梁前端施工，并顶推到位。此法不需要支撑，省料省工。

④主梁合龙段可在改装的简支挂篮托架上浇筑。多跨合龙段浇筑顺序按设计或施工要求进行。设计无要求时，按照先边跨、后次边跨、最后中跨的顺序进行合龙。

其总体施工的工序流程为：0号块支架搭设→0号支架预压检验→0号块混凝土浇筑施工（墩梁临时锚固）→在0号块上拼装挂篮→挂篮预压→挂篮悬臂浇筑节段→边跨现浇段施工→边跨合龙段施工→中跨合龙段施工→体系转换。

1）0号块施工

0号块即墩顶梁段，是为后续悬臂节段的施工提供安全、稳定的支撑，因此0号块是悬臂浇筑施工的首要关键工作。同时，0号块结构尺寸较大、构造复杂、质量大，预埋件、钢筋、各向预应力钢束及其孔道、锚具密集交错，梁顶面有纵横坡度，端面与待浇段密切相连，给施工带来了巨大的挑战，必须高度重视0号块的施工质量及安全。

图7.22　墩顶0号块施工

图7.23　落地支架浇筑墩顶0号块构造图

墩顶0号块施工根据承台形式、墩身高度和地形情况，通常可选择落地支架和墩旁托架2种施工方法（图7.22和图7.23）。当墩身高度较低，周围地形平坦且地基承载力满足要求时，可采用落地支架施工；当墩身较高，周围地形陡峻或无条件搭设满堂支架时宜选择墩旁托架，托架可分别支承在承台、墩身或地面上，托架可采用型钢、万能杆件、贝雷桁架及六四军用桁架等组成，也可采用钢筋混凝土构件作临时支撑。

支架（托架）的顶面尺寸，视拼装挂篮的需要和拟浇梁段长度而定，横桥向宽度一般应比箱梁底板宽出1.5～2.0 m，以便设立箱梁边肋外侧模板。支架（托架）顶面（或增设垫梁）应与箱梁底面纵向线形的变化一致。支架（托架）可在现场整体拼装，亦可分部在邻近场地或船上拼装再运吊就位整体组装。

0号块施工工艺流程见图7.24。

图7.24　墩顶0号块施工工艺流程图

（1）地基处理

采用满布支架进行0号块施工时，需对原地面进行整平及碾压处理。地基沉降过大或承载力不能满足要求时，可采用换填、设置桩基或采取其他有效的地基加固措施进行处理。

（2）支架（托架）搭设

按照设计图纸及施工技术规范的要求搭设支架，其要求参见第5章5.2.1节。

（3）支架（托架）预压

支架（托架）安装完成后，应进行预压，预压以节段质量的120%～130%进行压重，以检验支架的刚度、强度、稳定性并消除支架的塑性变形，取得支架弹性变形关系。支架（托架）预压可采用砂袋、预制混凝土块及成捆的钢材等进行预压（图7.25）。

预压时，按照预压施工荷载的20%、40%、60%、80%、100%、120%逐级加载预压时，加载持续时间在30 min。每次监控量测安排于加载间隔时间的最后10 min完成。加载完成后连续测量至变形稳定，测量间隔时间为2 h。支架的稳定标准为连续观测24 h单次变形量小于2 mm。

图7.25　墩顶0号块支架预压

（4）支架（托架）高程调整

根据预压监控成果，及时调整支架（托架）顶面高程，以保证0号块成品的位置符合设计。0号块底模铺设根据支架纵横梁布置以及底模架设计施工，最后放置好底模下纵梁和底模板，然后在底模纵梁下放置螺旋千斤顶，按要求设置预拱度，调整底模板标高，以限位钢楔块作为调整工具，然后加固。

（5）墩梁临时锚固及临时支座设置

大跨径预应力混凝土桥梁采用悬臂施工法施工，如结构采用T形刚构，因墩身与梁本身采用刚性连接，所以不存在梁墩临时固结问题。悬臂梁桥及连续梁桥采用悬臂施工法，为保证施工过程中结构稳定可靠，使0号块梁段能承受两侧悬臂施工时产生的不平衡力矩，必须采取0号块梁段与桥墩临时固结或支承措施（图7.26）。临时支座的作用是在施工阶段临时固结墩、梁，承受施工时由墩两侧传来的悬浇梁段荷载，在梁体合龙后便于拆除和体系转换。

图7.26　墩顶临时锚固原理

目前，常采用在墩帽（身）埋设ϕ32精扎螺纹钢筋，精轧螺纹钢筋下端部与锚板固结，顶部穿过临时支座垫块混凝土，再通过预留孔道穿过0号块底板接长引入0号块顶部，之后进行张拉固结（0号块施工时底板与顶板预留孔道，在0号块顶部预埋设锚具）（图7.27）。在墩帽施工后0号块底模安装前，浇筑临时支座垫块混凝土。

位于临时支座垫块底面的墩顶面及垫块顶面，必须刮浆抹平。浇筑垫块混凝土和0号块时，先在墩顶面及垫块顶面涂抹隔离剂，以便于拆除临时支座。垫块的顶底面不得夹有杂物，以保证接触面平整。

图7.27　墩顶0号块临时锚固结构示意（单位：m）

（6）0号块模板

0号块底模及内模通常采用木模板，外模可采用挂篮外模板。底模、内模支撑必须牢固，决不能因支撑不均匀变形而造成梁体开裂。

外模采用挂篮外模时，将侧模用吊车吊至墩顶，支撑在支架上，并用倒链将侧模临时固定在墩身两侧；用千斤顶调整模板标高、垂直度、位置，最后固定牢靠。

（7）绑扎底板、腹板、横隔板钢筋

调整侧模的同时，快速绑扎好底板、横隔板、腹板钢筋，同时上好堵头木模板；在横隔板中间墩顶加立粗钢筋支撑横隔板内模。

底板钢筋与腹板钢筋的连接应牢固，应采用焊接；底板上、下两层的钢筋网应采用两端带弯钩的竖向筋进行连接，使之形成整体；顶板底层的横向钢筋宜采用通长钢筋。

钢筋与预应力管道相互影响时，钢筋仅可移动，不得切断。若挂篮的下限位器、下锚带、斜拉杆等部位影响下一步操作必须切断钢筋时，应在该工序完成后，将切断的钢筋连接好再补孔。

（8）预应力管道设置

为确保预应力筋布置、穿管、张拉、灌浆的施工质量，必须确保预应力管道的设置质量，一般采用预埋金属管、金属波纹管、塑料波纹管或橡胶抽拔管。

预应力管道定位必须采用定位钢筋按照设计位置及线形布设。

（9）浇筑0号块混凝土

墩顶梁段宜全断面一次浇筑完成。当梁段过高一次浇筑完成难以保证质量时，可沿高度方向分两次浇筑，但宜将两次浇筑混凝土的龄期控制在7 d以内。梁体内各种管道钢筋稠密，给捣固带来困难。振捣采用插入式振捣棒为主，附着式震动器为辅。

浇筑过程中，应采取分部、分层对称浇筑，并保证两端均衡施工，浇筑时采取从两端开始向墩顶进行。对预应力管道端部锚垫板部位，应加强振捣，避免因漏振导致的强度不足，后期张拉时锚垫板附近开裂。

（10）混凝土养护

混凝土初凝后，顶面覆盖土工布保湿，严格按施工规范浇水养护混凝土。

（11）张拉压浆

待混凝土达到设计要求的强度和弹性模量时，设计无要求时，不小于混凝土强度的75%时方可进行张拉作业。张拉时，先张拉腹板束，后张拉顶板束，先外后内对称张拉。

2）悬臂节段施工

（1）施工挂篮

挂篮是悬臂浇筑施工的主要机具，是一个能沿着轨道行走的活动脚手架。挂篮的主要功能有支承梁段模板，调整正确位置，吊运材料、机具，浇筑混凝土和在挂篮上张拉预应力筋。

挂篮悬挂在已经张拉锚固的箱梁梁段上，悬臂浇筑时箱梁梁段的模板安装、钢筋绑扎、管道安装、混凝土浇筑、预应力张拉、压浆等工作均在挂篮上进行。当一个梁段的施工程序完成后，挂篮解除后锚，移向下一梁段施工。所以，挂篮既是施工梁段的作业平台，又是预应力筋束张拉前梁段的承重结构。

①挂篮分类及选择。桁架式挂篮按其构成部件的不同，可分为万能杆件挂篮、贝雷梁（或装配式公路钢桁架组合式）挂篮、型钢组合桁架组合式等。按桁架构成形状的不同，又可分为平行桁架式、平弦无平衡重式、弓弦式、菱形和三角形等。

随着施工技术的不断改进，挂篮已由过去的压重平衡式发展成现在通用的自锚平衡式，其中菱形桁架式挂篮（图7.28）和三角斜拉式挂篮（图7.29）两类，因其施工安全、质量高、成本较低、工期较短、操作简便、成型快及设备利用率高、结构完善、施工灵活和适用性强，已经成为在公路桥梁施工中的首选形式。

图7.28　菱形桁架式挂篮结构示意图

1—主构架；2—外侧模；3—底模架；4—前吊装置；5—后吊装置；6—前上横梁；7—走行及锚固系统；8—内模；9—千斤顶；10—导链

菱形桁架式挂篮主要由菱形桁架、提吊系统、走行及后锚系统、模板系统和张拉操作平台等6部分组成。

三角斜拉式挂篮也称为轻型挂篮。随着桥梁跨径越来越大，为了减轻挂篮自重，以达到减少施工节段增加的临时钢丝束，在桁架式挂篮的基础上研制了三角斜拉式挂篮。其构造系统与菱形桁架式挂篮类型，图7.29为三角斜拉式挂篮装置的一般构造。

②挂篮设计。挂篮的合理设计是保证施工质量、加快施工进度的重要因素。在设计中要求挂篮的质量小、结构简单、受力明确、运行方便、坚固稳定、变形小、装拆方便，并尽量利用当地现有构件。

a.设计时首先需确定悬浇的分段长度。分段长、节段数量少、挂篮周转次数少、施工速度加快，但结构庞大，需要的施工设备相应增多；分段短，节段多，挂篮周转次数多，施工速度较慢，但结构较轻，相应的施工设备较少。因此，悬浇长度应根据施工条件权衡利弊综合考虑确定。

图7.29　三角斜拉式挂篮结构示意图

b.设计时，应考虑各项实际可能发生的荷载情况，进行最不利荷载组合。设计荷载有挂篮自重、模板支架自重（包括侧模、内模、底模和端模等）、振捣器自重和振动力、千斤顶和液压泵及其他有关设备自重、施工人群荷载、最大节段混凝土自重等。

c.挂篮横断面布置一般取决于桥梁宽度和箱梁横断面形式。当桥梁横断面为单箱时，全断面用2支挂篮施工；当桥梁横断面为双箱时，一般采用3个挂篮施工。

d.验算挂篮的抗倾覆稳定性能，确定结构整体的图式和尺寸以及后锚点的锚力等。

③挂篮的安装：

a.挂篮组拼后，应全面检查安装质量，并做载重试验，以测定其各部位的变形量，并设法消除永久变形。

b.在起步长度内，梁段浇筑完成并获得要求的强度后，在墩顶拼装挂篮。有条件时，应在地面上先进行试拼装，以便在墩顶熟练有序地开展拼装挂篮工作。拼装时应对称进行。

c.挂篮的操作平台下应设置安全网，防止物件坠落，以确保施工安全。挂篮应全封闭，四周设围护，上下应有专用扶梯，方便施工人员上下挂篮。(www.xing528.com)

d.挂篮行走时，须在挂篮尾部压平衡重，以防倾覆。浇筑混凝土梁段时，必须在挂篮尾部将挂篮与梁进行锚固。

挂篮运至工地后，应在试拼台上试拼，以发现由于制作不精良及运输中变形造成的问题，保证正式安装时的顺利及工程进度。挂篮组拼后，应全面检查安装质量，并做载重试验，以测定其各部位的变形量，并设法消除其永久变形。

挂篮操作应注意在0号块上安装梁顶滑道，然后安装支座及三角形组合梁，并将其梁尾部相连并锚固，配置压重，吊挂相应调带（杆）；将底模平台及侧模支架作为整体起吊，与相应吊点相联结，后下横梁则用吊杆支撑在箱梁底板上；从2号块开始，两挂篮分开作业，其尾部各安装接长梁，并将主梁后端锚固在箱梁顶面；挂篮锚固应有专人负责，以保证挂篮在每次变形时规律一致。

④挂篮预压。为了确保悬臂现浇施工安全，通常对挂篮进行预压试验。挂篮预压的目的主要是：

a.检验挂篮的承载能力和挠度值。

b.通过模拟挂篮在悬臂施工时的加载过程来分析结构的弹性变形，消除其非弹性变形。

c.通过其规律来指导挂篮施工中模板的预拱度值及其混凝土分层浇筑顺序。

挂篮试压通常实物堆载（砂袋、混凝土块、钢材等）、反支点张拉法及千斤顶对拉加载3种。

a.实物堆载法。采用砂袋、混凝土块、水箱或钢材等实物（图7.30），按照挂篮实际承受的最大荷载的1.2～1.5倍进行堆载，其预压过程及要求与满堂支架预压相同。此方法施工简单、技术条件成熟，但其需要大批量的实物材料及起重吊装设备，加载及卸载施工周期较长、成本高，模拟实际混凝土荷载效果不理想且安全性较差。

图7.30　挂篮堆载预压示意图

b.反支点张拉法。反支点张拉法就是在承台施工是预埋钢绞线，待挂篮拼装就位后，将承台预埋钢绞线接长固定与挂篮的底模纵向分配梁和侧模分配梁上，然后通过千斤顶对钢绞线进行张拉加载，对挂篮施加反力，使其所受反力等于预压荷载，从而达到预拉目的（图7.31）。此法施工设备少、无须起重吊装设备，操作方便，能够真实地模拟挂篮的实际受载情况，且节约工期。

图7.31　反支点张拉法

c.千斤顶对拉法。千斤顶对拉法又称试验台加压法，是在试验台上将两台拼装好的挂篮两后支点对拼起来，对应的前鼻梁穿入钢绞线，通过锚具将钢绞线锚固在其中一个挂篮的鼻梁上，另一端作为张拉端通过另一挂篮的鼻梁。使用油压千斤顶对挂篮分级加载预压。试验台可利用桥台或承台和在岸边梁中预埋的拉力筋锚住主桁梁后端，前端按最大荷载计算值施力，并记录千斤顶逐级加压变化情况，测出挂篮弹性变形和非弹性变形参数，用作控制悬浇高程的依据（图7.32）。

图7.32　千斤顶对拉法

（2）悬臂节段施工

挂篮安装且预压完成后，即可按照悬臂节段施工要求进行悬臂节段的施工，悬臂节段的施工主要工艺流程见图7.33。

①挂篮行走。当前一节段混凝土施工完毕后，需要将挂篮前移至下一个节段施工平台，称为挂篮行走。挂篮行走是一项危险性较大的关键工作，需要精心组织。目前，挂篮行走的方式主要有两种，即以千斤顶顶推法和倒链拖拉法，其中千斤顶顶推法以其施工方便、行走速度快、劳动强度低等特点被广泛使用。

挂篮行走的主要步骤如下：

a.拆除内、外模对拉杆，收折或拆除内模侧板。

b.解除放松各吊点；将挂篮前上横梁上各承重吊杆慢慢松开，同一断面的吊杆必须同步放松。当底模面板离开混凝土面100 mm左右时停止，以同样的方式拆除底篮后横梁在梁体上的锚杆，使底模完全脱离梁体。

c.松除挂篮走行轨道的锚固，向前拖曳铺设挂篮走行轨道至指定位置后重新锚固好轨道（锚固间距不大于3 m），每段行走梁进行2个以上销点的锚固，以防止挂篮倾覆。采用螺旋千斤顶顶升挂篮主桁前节点，取出前滑座下方的支垫，放下螺旋千斤顶，使前滑座滚轮坐落于挂篮走行轨道上。

d.采用螺旋千斤顶调整拆除所有后扁担梁上的锚杆，此时挂篮会自由前倾，使后挂滚轮安全地反扣在挂篮走行轨道上。

e.挂篮走行以千斤顶或倒链作动力，不应使用卷扬机钢丝绳牵引。位于同一T构的两套挂篮必须同时对称走行，位移差不得大于40 cm，同一侧挂篮两主桁架前移的速度要一致，否则易造成挂篮扭曲变形。走行速度≤0.1 m/min，中线偏差≤5 mm，两套挂篮位移距离差≤40 cm。挂篮主桁架的移动带动导向系统（内、外模由导向系统承托）和底篮系统等整体前移，挂篮前移到位后重新将后锚杆锚固。挂篮开始行走前，挂篮内的上下人员必须撤离后方可进行，禁止站、坐在行走的挂篮上。

f.重新安装好挂篮底篮后下横梁锚固吊杆。

g.测量及调整模板系统至施工位置。

②钢筋制作、安装。钢筋在钢筋棚集中加工，现场绑扎成型。混凝土浇筑前，钢筋表面必须清洁、无油污等，钢筋下料绑扎、固定必须严格按图施工。

图7.33　悬臂节段施工工艺流程

③钢铰线下料、编束和穿束。按设计图表的下料长度下料，下料采用圆盘锯切割，使钢绞线的切割面为一平面，以便在张拉时检查断丝。编束后用18～20号铁丝绑扎牢固。为便于穿入，端部焊成锥体状，用铁皮包裹以防止穿坏波纹管。中短束采用人工穿束，长、曲线束采用卷扬机牵引，穿束前清除孔内杂物。

④混凝土施工。箱梁节块混凝土采用泵送一次浇筑成型。浇筑顺序为：横向对称进行，纵向由外向内分层浇筑。浇筑过程中两端平衡进行，混凝土自重偏差控制在+3%～-3%。混凝土初凝后，及时覆盖无纺土工布并安装自动喷淋装置确保养护湿度，洒水养护不少于7 d，随后用塑料薄膜覆盖28 d。

⑤张拉、压浆、封端。详见0号块施工工艺要求。

（3）注意事项

①在6级以上大风、大雾和大雨天气下不得进行挂篮拼装、移动、拆除作业，雨后上挂篮前要做好防滑措施。挂篮设备经过大风、大雨后，要全面检查。

②挂篮走行必须在白天进行，严禁在夜间移动挂篮。

③挂篮设备施工时构部件不得任意改动，不得任意增减挂篮构部件。

④箱梁各阶段立模标高=设计标高+预拱度+挂篮满载后自身变形；后浇筑梁段应在已施工梁段有关实测结果的基础上做适当调整，以逐渐消除误差，保证结构线形匀顺。

⑤箱梁各阶段混凝土浇筑前，必须严格检查挂篮中线、挂篮底模标高，纵、横、竖三向应力管道，钢筋、锚头、人行道及其他预埋件的位置，认真核对无误后方可浇筑混凝土。

⑥各梁段施工加强梁体测量、观测，注意挠度变化。梁段悬臂浇筑时，T构两端施工荷载要尽可能保持平衡，并注意防止左右偏载。两端浇筑混凝土进度之差不得大于2 m3，悬臂阶段混凝土应一次浇筑成型。

⑦张拉过程中，装锚、量尺工人必须正确佩戴安全绳，且张拉过程中千斤顶前方不得站人，防止张拉过程中预应力钢筋断裂千斤顶飞出伤人。

3）边跨现浇梁段（直线段）施工

边跨支架上的现浇部分，可在墩旁搭设临时墩支承平台，一般采用万能杆件、贝雷架等拼装，在其上整体或分段浇筑（图7.34），其主要施工方法及内容见第6章6.3.1节相关内容。

图7.34　边跨现浇段支架法施工示意图

当与采用顶推法施工的连接桥相接时，可把现浇梁段临时固结在顶推梁上，到位后再进行梁的连接。其步骤如下：

设置临时桩基→浇筑钢筋混凝土承台→加宽边墩混凝土承台和设置预埋件→拼装扇形全幅万能杆件支架→搭设型钢平台→加载试压→安装现浇底模和侧模，底模下设木楔调整块→测量底板高程（包含预抬量）和位置→绑扎底腹板钢筋、竖向预应力筋安装、底板纵向预应力管道及安装端模和腹板模→自检及监埋工程师验收→浇筑底板和腹板混凝土→养生待强→安装内顶模→绑扎顶板底钢筋→安装纵向及横向预应力管道→绑扎顶板顶层钢筋→自检及监理工程师验收一浇筑顶板混凝土→养生凿毛→拆除端头模板→张拉竖向预应力筋和顶板横向预应力筋→拖移外侧模→拆除箱内模板。

4）合龙段施工及体系转换

连续梁全梁施工是从各墩顶0号段开始至该T构的完成，再将各T构拼接而形成整体连续梁，这种T构拼接就是合龙。合龙是连续梁施工和体系转换的重要环节，合龙施工必须满足受力状态的设计要求和保持梁体线形，控制合龙段的施工误差。

（1）合龙段施工一般要求

①连续梁的合龙施工顺序为：边跨至中跨的顺序合龙、中跨至边跨的顺序合龙、先形成双悬臂刚构再顺序合龙、全桥一次性合龙。公路工程连续梁悬臂施工的合理施工顺序应按设计要求进行。设计无要求时，宜按照先边跨，后次边跨，最后中跨的顺序合龙。

②合龙施工前应对梁端悬臂梁段的轴线、高程和梁长受温度影响的偏移值进行观测，并应根据实际观测值进行合龙的施工计算，确定准确的合龙温度、合龙时间及合龙程序。

③对合龙段两端的悬臂梁段采取施加水平推力的方式调整梁体应力时，千斤顶施力应对称、均衡。

④合龙时，宜采取措施将合龙口两侧悬臂端予以刚性连接，再浇筑合龙段混凝土。合龙段混凝土宜在一天中气温最低且稳定的时间内浇筑，浇筑后应及时覆盖洒水养护。

⑤合龙时，在桥面上设置的全部临时施工荷载应符合施工控制的要求。对预应力混凝土连续梁，合龙后应在规定的时间内尽快拆除墩梁临时固结装置，按设计规定的程序完成体系转换和支座反力调整。

⑥合龙梁段混凝土应按设计采用微膨胀混凝土，混凝土强度等级宜较设计要求提高一级。

（2）合龙段施工方法

合龙段施工通常采用吊架或挂篮施工。其主要的施工工艺流程如图7.35所示。其中合龙段锁定和合龙段配重是合龙段施工的两关键工作。

图7.35　合龙及体系转换施工工艺流程

①合龙段锁定。合龙段锁定的目的是在合龙前将悬臂端与边跨现浇段做临时连接，使其保持相对固定，以防止合龙段混凝土在浇筑及早期硬化过程中发生明显的体积变化，确保合龙段接缝不会出现裂缝。合龙段锁定有内刚性支撑法、外刚性支撑法、刚性支撑和临时束共同作用法3种。

通常合龙段锁定采用刚性支撑和临时束共同作用法。该法一般采用焊接劲性骨架和张拉临时预应力束（图7.36），达到对合龙段“既压又撑”。支撑劲性骨架采用“预埋组合型钢+连接组合型钢+预埋组合型钢”三段式结构，其断面面积及支承位置根据锁定设计确定。合龙时，在两预埋组合型钢之间设置连接组合型钢，并由连接钢板将连接组合型钢与预埋组合型钢焊接成整体。在合龙段和悬臂端上设置临时预应力束，通过张拉临时预应力束达到对合龙段的固定。临时预应力束按设计布置，并在劲性骨架顶紧后进行张拉，临时束张拉锚固后不压浆，合龙完毕后将拆除。

图7.36　合龙段锁定示意图

②配重的设置。配重的目的是保持结构在施工中整个梁体的受力和变形协调一致。配重按其作用可以分为两种：一是基本配重，二是附加配重。基本配重主要是指等量替换合龙段混凝土湿重，这是为了确保梁体的挠度能达到设计值而设置。附加配重则是根据实际施工状况来定，浇筑时如果出现了重量偏差，就要施加附加配重。配重一般都是用水箱和砂袋来进行加载，根据经济、施工方便确定，在浇筑合龙段混凝土时随着浇筑同步释放压重。配重设置的方法有3种，主要包括等量配重法、等位移配重法、等弯矩配重法。

a.等量配重法。这是一种在工程施工中最常用也是计算最简单的方法。等量配重法是浇筑前在各悬臂端施加与合龙段等重量的压重，并在施工中随着混凝土浇筑而等重地减压，从而确保合龙段在施工过程中两端的悬臂梁相对挠度不会很大。该方法的优点：容易计算，设计图上直接就有合龙段的混凝土重量，施工人员只要查找即可。但是该方法的缺点也很明显：加载位置设计文件没有说明，只能由施工人员凭经验确定。相对于另外两种方法，这种方法引起的合龙段两悬臂端挠度相对值最大。

b.等位移配重法。相对于另外两种方法，这种方法从理论上来说能更加完美地实现合龙段两悬臂端不发生挠动。该方法是以合龙段两端不产生相对位移为基础，通过简化图形，运用理论计算来确定配重重量和配重位置。其优点：能够最大程度上确保合龙段梁端的挠动不会发生，且能够提供明确的加载位置。其缺点：计算复杂，运用公式多，一般施工人员不会计算。

c.等弯矩配重法。该法是经过实际施工数据总结出来的，即悬臂端吊架或挂篮上的力对墩顶产生的弯矩要等于配重对墩顶产生的弯矩。其优点：容易计算，只有一个公式，很容易掌握，加载位置十分明确，而且经过对比可以算出不同位置的不同配重，从而选取最方便配重的位置。

（3）体系转换

对于悬臂浇筑的桥梁结构，按照一定的顺序施工合龙和解除支座、0号段临时固结措施，将悬臂施工的静定结构转换为成桥状态的超静定连续梁，即为体系转换。公路工程连续梁悬臂施工中，体系转换步骤为：边跨合龙段施工→解除临时锁定和临时支座→形成两个单悬臂静定梁体系→中跨临时锁定→中跨合龙段施工→中跨预应力施工→完成连续梁体系转换。

其中，需要注意的是公路工程技术规范规定在合龙段完成后解除墩梁临时固结，而铁路规范规定在合龙段混凝土浇筑前解除合龙段一侧的墩梁临时固结，其临时固结解除的时间点不同，表示其体系转换的方式有差异，造成结构的内力有变化（图7.37）。两种情况下，箱梁内力变化差异不大。先解除临时固结后浇筑合龙段混凝土，箱梁线形能够准确控制；先浇筑合龙段混凝土后解除临时固结，箱梁线形控制难度较高。

图7.37　临时约束解除先后次序弯矩比较分析示意图

5）施工监控

悬臂浇筑施工是一种自架设体系施工法，其在施工过程中必然给桥梁结构带来较为复杂的内力和位移变化。为使桥梁的线形和内力达到设计的预期值，桥梁施工监控成为十分关键的一环。其通过监测手段得到各施工阶段结构的实际变形，从而可以跟踪掌握施工进程和发展情况。当发现施工过程中监测实际值与计算的预计值相差过大时，就立即进行检查和分析原因，避免施工质量和安全事故的发生。

悬臂浇筑施工前应编写详细的监控方案，经批准审批后组织实施。监控的内容主要包括梁体的线形监控及施工应力、温度场、混凝土弹性模量、预应力等监控。

6）悬臂浇筑梁段混凝土注意事项

①挂篮就位后，安装并校正模板吊架，此时应对浇筑预留梁段混凝土进行抛高，以使施工完成的桥梁符合设计高程。抛高值包括施工期结构挠度、因挂篮重力和临时支承释放时支座产生的压缩变形等。

②模板安装应核准中心位置及高程，模板与前一段混凝土面应平整密贴。如上一节段施工后出现中线或高程误差需要调整时，应在模板安装时予以调整。

③安装预应力预留管道时，应与前一段预留管道接头严密对准，并用胶布包贴，防止灰浆渗入管道。管道四周应布置足够定位钢筋，确保预留管道位置正确，线形平顺。

④浇筑混凝土时，可以从前端开始，应尽量对称平衡浇筑。浇筑时应加强振捣，并注意对预应力预留管道的保护。

⑤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。混凝土梁段浇筑一般5～7 d一个周期。为防止混凝土出现过大的收缩、徐变，应在配合比设计时按规范要求控制水泥用量。

⑥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。

⑦箱梁梁段混凝土浇筑，一般采用一次浇筑法。在箱梁顶板中部留一窗口，混凝土由窗口注入箱内，再分布到底模上。当箱梁断面较大时，考虑梁段混凝土数量较多，每个节段可分两次浇筑，先浇筑底板到肋板倒角以上，待底板混凝土达一定强度后再支内模，浇筑肋板上段和顶板。其接缝按施工缝要求进行处理。

⑧箱梁梁段分次浇筑混凝土时，为了不使后浇混凝土的重力引起挂篮变形，导致先浇筑混凝土开裂，应采取消除后浇混凝土引起挂篮变形的措施。