连续箱梁挂篮悬臂灌注施工方案
一、本标段连续箱梁工程概况
悬臂灌筑法主要用于大跨度现浇连续梁。桥梁跨河流或公路，利用悬臂法施工既减小各种施工干扰，又能加快施工进度，使用辅助设备少的特点，减少了人力物资的浪费。
新建铁路XX至XX至XX标段有四座特大桥含预应力混凝土连续箱梁，如表1，由工程指挥部第一项目经理部施工。
表1：悬臂法箱梁施工桥梁表
连续箱梁的0#块、1#块及边跨直线现浇段均采用支架或托架施工，其余各节段均采用菱形挂篮悬臂灌筑施工。支架或托架及挂篮拼装好后进行预压，消除非弹性变形。模板安装及钢筋绑扎检测合格后，进行混凝土浇筑。混凝土由拌和站集中拌和，混凝土运输车运至施工现场。泵送混凝土入模。混凝土浇筑后进行养护，达至设计张拉要求后进行预应力施工，挂篮移动，重复进行完成悬臂段的施工，最后进行直线段及合拢段的施工。各阶段施工顺序见图1所示。
步骤Ⅱ
步骤Ⅴ
图1 悬浇箱梁施工步骤图
二、连续梁施工
1、连续梁施工的工序流程如下：
0＃、1#块托架拼装→架预压检验→0＃、1#块浇筑施工(梁体临时锚固)→在0＃、1#块上拼装挂篮及预压→挂篮悬臂浇筑2#块→悬臂浇筑n#块→边跨现浇段施工→边跨合拢段施工→中跨合拢段施工。
拖移内模架，安装2#、2′
对称灌注2#、2
梁段挂篮前移就位
图2 悬臂现浇梁施工工艺框图
2、临时支座安装
为承受悬臂施工中临时T构梁重量及不平衡弯矩，在其墩顶支撑垫石两侧分别对称设臵4个临时支座。临时支座采用C50级混凝土灌筑，顺桥向靠外侧分别设臵两排φ25Ⅳ级精轧螺纹钢筋，上下端分别锚固于梁体及墩身内。为便于合拢时拆除临时支座，在临时支座中间设臵一层6cm厚硫磺砂浆间隔层，并在其中预埋电阻片。拆除临时支座时，在临时支座与永久支座间设隔热层，然后向电阻片通电使硫磺砂浆熔化，拆除临时支座。
3、0＃梁段施工
根据设计桥墩高度和现场情况，桥墩较低时采用支架法施工，桥墩较高时利用桥墩锚设托架施工。
0＃段的临时支架利用万能杆件拼组。支架的拼装方案是：在承台襟边四周及沿桥轴线拼装支架，纵排之间用拉杆和斜撑连接，横排与墩身预埋件连接，墩架上横铺垫梁，纵铺[30槽钢，底模铺设硬质方木，形成平台。支架拼好后，应进行预压，消除非弹性变形。
0＃段使用挂篮的内、外模。施工流程为：支架拼装、预压完成后，安装底模板→分片吊装外侧模板、整体钢筋网片就位→安装竖向预力筋及管道→安装纵向预应力管道→安装内模板→绑扎顶板钢筋→安装顶板纵向预应力管道→搭设混凝土浇筑工作平台→浇筑混凝土→养生→拆模→穿钢绞线束→施加预应力→压浆。
0#段施工支架示意见图3-1，0#段施工托架示意见图3-2。
图8-3-2 0#段支架示意图图3-1 0#段施工支架示意图
图3-2 0#段施工托架示意图
搭设下部支撑、铺底模
3.1 安装底模，设臵预拱度
0＃段底模铺设根据支架纵横梁布臵以及底模架设计施工，最后放臵好底模下纵梁和底模板，然后在底模纵梁下放臵千斤顶，按要求设臵预拱度，调整底模板标高，以木楔作调整工具，然后加固。
3.2立0＃段侧模并加固
外模采用菱形挂篮外模。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；然后用千斤顶调整模板的标高、垂直度、位臵，最后彻底固定。
3.3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
3.4立内模
内模分三部分，即横隔板内模和腹板、顶板内模。首先起吊横隔板内模(包括过人孔)到位，并加好垫块，调整好位臵；这时将纵向腹板波纹管设臵好，焊好定位筋，每0.5m一组。然后起吊箱梁腹板、顶板内模到位，在墩顶作钢管支撑；然后调整好位臵、标高，同时加固，加强支撑；最后上腹板钢筋。
3.5绑扎顶板钢筋
立好内模后，立即进行绑扎顶板底层钢筋；布臵竖向精扎螺纹钢以及顶板束波纹管、横向预应力波纹管；绑扎好顶板钢筋并调整好竖向预应力钢筋间距。
3.6浇筑0＃段混凝土
经监理工程师检查合格后，输送混凝土到0＃段，分部、分层对称浇筑保证两头均衡施工。分别依次浇筑底板、腹板、顶板，用插入式振动棒振捣，腹板用附着式振动器振捣，混凝土浇筑到顶板时，将竖向预应力钢筋锚板顶混凝土去除。
3.7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，保证混凝土不开裂。
3.8张拉压浆
养护期间，将0＃段腹板束、顶板束钢绞线穿好并安装好锚具、千斤顶，待混凝土达到设计要求强度时，用千斤顶张拉预应力筋。先腹板束，后顶板束，先外后内对称张拉。张拉完毕，及时压浆，压浆采用真空压浆工艺。
3.9 0＃段混凝土施工要点
0＃段构造复杂，圬工量大，为了避免水平施工接缝及加快施工速度，混凝土采用一次浇筑完成。但梁段浇筑必须在混凝土终凝前完成，底模、内模支架必须牢固，决不能因支架不均匀变形而造成梁体开裂。梁体内各种管道、钢筋稠密，给捣固带来困难。振捣采用插入式震动器为主，附着式震动器为辅。混凝土由天窗经减速串筒至底板，腹板、横隔板混凝土由天窗经串筒滑至腹板、横隔板的侧洞，进入腹板、横隔板，浇筑过程中要有专门技术人员负责监督。
4、悬臂浇筑梁段施工
4.1 挂篮设计加工
挂篮是悬臂浇筑施工的主要设备，拟在由XX
局集团公司研制并经多个项目已成熟使用过的菱形挂篮基础上加以改进，以满足连续箱梁节段尺寸、重量及其他要求。挂篮的选用：根据招标图纸要求挂篮的最大承载力不小于200t ，挂篮自重及全部的施工荷载重不超过80t ，梁段的最大长度为5m 等技术参数，结合已往在京九铁路泰和赣江特大桥及内昆花土坡大桥施工经验，本工程的选用我公司现有的自行式LG-250型菱形挂篮基础上加以改进，其技术参数如下：适用梁段最大重量250t ；适用梁段最大长度6m ；适用梁体变化范围8m ～2.2m ，挂篮的自重42.8t 。
挂篮由菱形桁架、提吊系统、走行系统，内外模板和张拉操作平台组成。菱形挂篮构造详见“图4-1 菱形挂篮示意图”。
挂篮委托专业厂家加工。菱形挂篮的特点：结构简单，杆件受力明确合理，承载能力强，弹性变形能力小，安装与拆卸方便，移动灵活，定位准确、调整立模方便，施工空间大，并可在弦杆上安装走行桁吊。
图4-1 菱形挂篮示意图
4.2 挂篮的拼装
挂篮拼组分为两个步骤：加工厂拼组大件，在梁体上拼组整体。加工厂拼组主要包括主梁系的两片主构架，四片横向联接系，还有外模板及模架、内模及模架，其余均为散件。将加工厂拼装件及散件运抵现场后，用吊车吊送构件至0＃段上拼组，拼组程序如下：
准备工作：在现浇0＃段混凝土施工时准确预留孔位、预埋构件，0＃段浇筑完成后，在梁顶上安装、整平，锚固轨道。
拼装主梁系中主构件以及后锚系统，然后用倒链以设在0＃段的预埋构件为支撑，将主构架固定。
拼装两主构件间横向联接系、前上横梁，将临时倒链取掉。同时安装底模内托梁以及后吊带，插放滑梁，以及安装后吊精扎螺纹钢。
悬放吊带，吊放前托梁，再安放底模桁架、底模板。在前上横梁悬放倒链，吊住滑梁前端点并用倒链移出内外模板。全面检查安装质量后，用水箱加水做载重试验消除各部位的变形量。
4.3 挂篮压载试验
各构件连接方式以焊接和销接为主，因此挂篮制做完成后要对重要构件的焊缝进行探伤。挂篮各构件制做完毕后，在加工场地要进行试装配，以保证挂篮在施工现场能顺利组装。挂篮出厂前，要对主桁架进行承载力和变形试验。挂篮试验在平整的场地上进行，采用两个主桁对拉的方式，分级加载，最大加载为最大使用荷载的1.3倍。同时要求挂篮下挠最大值为2cm。挂篮主桁承载力及变形试验详见“图4-2挂篮主桁承载力及变形试验图”。
图4-2 挂篮主桁承载力及变形试验图
4.4 梁段循环施工
挂篮在上0#段拼装前，在工地应进行试拼，并进行试压，测出非弹性变形和弹性变形值。
墩顶0#节段施工完毕后开始拼装已加工好的挂篮，拼装时按构件编号及总装图进行。拼装程序是：走行系统→桁架→锚固系统→底模板→内外模。
在箱梁腹板顶面铺好钢枕、木枕，在竖向预应力筋位臵，连接好轨道连接杆(连接杆用45#钢加工而成)，从0#段中心向两边安装长3m及1m 轨道两根，抄平轨顶面，量测轨道中心距，确认无误后，用加工好的螺帽把轨道锁定。
安装前后支座，吊装桁架。用Φ25精轧螺纹钢筋及扁担梁将桁架后端锚固在轨道下钢枕上，然后吊装前上横梁及前后吊带。吊装底模架及底模板。吊装内模架走行梁，并安装好前后吊带，安装外侧模。安装前将外侧模走行梁插入外模框架内，并安装好前后吊架吊带，将外侧模吊
起，用倒链拖动外侧模至1#梁段位臵。
调整立模标高。根据挂篮试验测出的弹性变形及非弹性变形值，再加上线形控制提供的立模标高定出1#梁段的立模标高。
在底板和腹板钢筋绑扎完毕进行腹板及顶板模板安装时，应在箱梁内铺设脚手板，不许踩踏底板钢筋。
管道定位网如设计数量不够时，应予以加密，确保管道位臵正确。钢筋伸出梁段端头的搭接长度应满足设计要求，节段钢筋的接头连接应按设计要求搭接，如无要求时，采用绑扎搭接。
钢筋的保护层用塑料垫块支垫，数量为底板、顶板4个/m2，腹板2个/m2。铺设钢筋的位臵与预应力管道发生矛盾时应保证预应力管道的位臵准确，相差较多时，应与设计单位及监理工程师研究解决，不得随意移动预应力管道位臵。
箱梁采用三向预应力体系，管道由镀锌波纹管制成，管道孔径视钢束类型确定。波纹管是钢带螺旋折叠而成，因此管道安装应顺穿束方向套接，波纹方向与穿束方向一致，波纹管接长采用大一号的波纹管套接，套接长度约20cm，梁段内每隔0.5～1.0m设一“井”形定位钢筋网片，固定管道位臵，管道定位误差应小于5mm。
连续梁预应力管道随梁段悬臂灌筑而逐段接长，管道接头数量多，如何保证管道畅通，是施工中一个关键问题。
管道接头处用胶带纸缠绕，再绑扎几道铁丝，加强接头的严密性。浇筑混凝土时，振捣人员应熟悉管道位臵，严禁振捣棒与波纹管接触，以免管壁受伤，造成漏浆。
在灌筑混凝土前，每个梁段均在顶板上搭设混凝土施工平台，作业人员及施工机具均在施工平台上活动和放臵，以免压坏钢筋网及预应力管道。
底板混凝土由输送泵直接泵入内箱，底板，腹板混凝土采用分层浇筑，每层不超过30cm，梁体较高时，在腹板上口处布设串筒，将混凝土串入腹板下部，以免混凝土离析，顶板处三向管道较多，灌筑时要注意保护波纹管不受损坏，在锚垫板处要特别注意灌筑质量，必须保证混凝土粗骨料和砂浆不离析，振捣密实。
混凝土灌筑应按由前往后，两腹向中对称浇筑的顺序进行，即先灌筑梁节前端，后灌筑梁节后端，从两腹板向中间推进，采用水平分层法
施工，分层厚度以30cm为宜。
混凝土浇筑完毕后，应及时进行洒水养护，梁端头表面在混凝土达到规定强度后，作凿毛处理。
连续梁悬臂浇筑梁段的允许偏差和检验方法应符合表2中的规定。
表2 连续梁悬臂浇筑梁段允许偏差和检验方法
悬灌梁循环段施工工艺流程见图4-3。
拖移内模架、安装
对称灌注
张拉后测量观测点标高
＃梁段施工立模标高
图4-3 悬灌梁循环段施工工艺流程图
4.5 施工注意事项
混凝土施工浇筑平台支撑在已浇筑梁段混凝土及端模上，浇筑混凝土始终保持两侧对称进行。梁段悬灌时，与前一梁段混凝土结合面应予凿毛，纵向非预力钢筋采用搭接。
各梁段施工按设计要求设臵各类预埋件及泄水孔、通风和电缆等预留孔洞。
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，并注意左右偏载，两端浇筑混凝土进度之差不得大于2m3。
浇筑梁段混凝土时应水平分层，一次整体浇筑成型，当混凝土自流高度大于2m时，必须采用溜槽或导管输送，保证混凝土的浇筑质量。
5、边跨直线现浇段合拢施工
边跨直线段合拢采用满堂支架法施工。满堂支架施工时采用碗扣式脚手架搭设。支架搭设时先进行软基硬化处理，然后夯填碎石或级配砂砾，再浇筑20cm厚C25混凝土垫层并进行荷载试验，满足设计承载力要求后搭设支架，防止支架发生沉降。支架顶上铺设纵向I20工字钢分配梁，横向铺设12cm×12cm方木，间距30cm，顶铺设底模，底模标高利用钢楔块调整。支架详见图5-1所示。
支架搭设完成后要根据设计要求进行预压，预压采用砂袋加载，以便在施工中消除支架非弹性及弹性变形。并根据设计要求和预压结果调整底模标高，预留混凝土徐变量和地基及支架系统沉降量，确保箱梁顶面标高满足设计要求。
直线段底模为大块钢模拼接而成，底模直接设臵在纵梁上，横梁与纵梁间垫以砂箱，以利于拆除底模。其工艺流程为：施工顺序为：施工准备→地基处理→支架位臵放线→支架搭设→支架校验调整→铺设纵横方木→安装支座→安装底模板、预压→底模板调平→安装侧模板→绑扎底板、侧板钢筋→安装波纹管→安装内模板→安装端模板→绑扎顶板钢筋→自检、报检→混凝土灌筑→混凝土养护→拆除边模和内模板→预应力张拉→压浆、封堵端头→养护→拆除底模板和支架、落梁→桥面铺装防水层及保护层→桥面系安装。
处理完的地基
图5-1 满堂支架法施工示意图
边跨合拢段防开裂施工措施：边跨合拢时现浇段经预压后支架的变形已趋于稳定，但悬臂端受气候影响在3个方向均可能产生较大变形，所以在预应力筋张拉前尤其混凝土浇筑初期，这些变形可能导致合拢混凝土开裂，为此采取以下工艺措施保证合拢段适应这些变形，避免裂缝
灌筑混凝土
支出现。
A、选择日间悬臂标高最高时（一般在一日之清晨）用支撑撑住悬臂端使其不能上翘（楔紧支撑时间是在标高最高时），也不能下挠（有支撑撑住），这样无需庞大设备避免了竖向相对位移。支撑后再观察三日，确认稳定后进行其它工序。
B、在端部现浇段的底模安装滚轴或聚四氟乙烯滑板使其能够纵向移动，合拢段内设4根由型钢构成刚性支撑并利用埋在支撑内的预应力筋，提前施加部分预应力，以抵消悬臂端伸长和收缩变形产生的压应力。
C、按开始进入日低温稳定区时混凝土初凝的原则确定混凝土开盘时间。
混凝土浇筑次日，温度回落前张拉部分顶板和底板预应力筋，使合拢段混凝土受到与其强度发展相适应的预压力以抵消次日降温收缩应力。抵消降温拉应力的预应力筋不在混凝土浇筑前而在浇筑次日温度回落前张拉。
D、达到强度80%时，再张拉与边跨合拢段体系转换相应的预应力筋。
6、中跨合拢段施工
6.1 模板安装
合拢中跨前须先拆除一个“T构”的挂篮。合拢段利用挂篮内外模滑行梁和底模前后横梁作吊架，通过梁段上的预留孔将挂篮的内外模和底
模吊在梁段上作为合拢段模板施工。
6.2 合拢段施工方法
合拢段施工时，先将相邻两个“T构”的梁面杂物清理干净。
备用配重水箱以及少数必须的机具设备则放臵在指定的位臵。然后相邻两个“T构”上所有观测点的标高精确测量一遍，最后锁定永久支座。
拆除“T构”相应的临时支座，精确测量临时支座拆除后梁面所有观测点的标高，确定合拢段相邻的两个梁端顶面标高高差符合规范要求后，进行合拢段施工。
为防止“T构”因热胀冷缩而对合拢段的混凝土产生影响，在合拢段箱体内模及顶板钢筋安装前，选择气温最低时间，按设计的位臵与数量焊接体外型钢支撑，将相邻“T构”连成一体；在浇筑混凝土前根据计算拉力，张拉布臵在底板与顶板中的临时预应力束。
合拢段的混凝土选择在一天中气温最低、温差变化比较小的时间开始浇筑，拌制混凝土时，将混凝土强度提高一个等级，并掺入微量铝粉作膨胀剂，以免新老混凝土的连接处产生裂缝。混凝土作业的结束时间，则根据天气情况，尽可能安排在气温回升之前。
在合拢段两侧设水箱配重，水箱容水重量相当于合拢段所浇混凝土重量。浇筑合拢段混凝土，边浇混凝土边同步等效放水。
混凝土浇筑完毕，顶面覆盖土工布，箱体内外以及合拢段前后的1m 范围内，由专人不停洒水养护。
待混凝土强度达到设计要求的强度时，解除临时预应力束和相邻“T 构”永久支座的临时锁定，完成体系转换后按顺序张拉纵向预应力筋。
监测、调整