悬臂桥梁施工优点和线性控制探讨

在大中跨径桥梁的建设中，常见使用悬臂浇筑法进行施工，挂篮是悬臂浇筑法施工的主要设备，挂蓝一般由主桁架系统、模板系统、悬吊系统、锚固系统、底篮等组成，挂篮在设计的时候要做到能缩短施工的周期，减轻自重，保证悬浇混凝土的质量，行走方便，锚固可靠简单，这样才能满足自身结构的要求。桥梁悬臂施工的线性控制，是确保整个工程质量的关键。使用挂篮悬臂施工法，不会影响桥下的通航或通车，不需要大量的临时设备，而且能充分的利用预应力混凝土结构的抗弯强度，提高桥梁的跨越能力，因此挂篮悬臂施工法在目前业内大跨度预应力混凝土连续梁及刚构桥中的施工方法中得到了广泛运用。

1.悬臂施工的原理及优点 1.1悬臂施工的原理

悬臂法施工不需要进行复杂的施工脚手架支设，不会对桥梁下部通行带来影响，在上个世纪60年代得到了广泛的发展，在施工过程中，常常在已建好的桥墩开始对称地、沿桥梁跨径方向逐段进行施工，在施工过程中需要进行桥墩和梁的固结，桥墩在承受施工荷载时会产生不对称的弯矩。浇筑混凝土合拢以后混凝土后张拉底板的预应力筋，完成结构的转换，这时结构呈连续钢构，顶板和腹板的预应力筋承受跨中的正弯矩。

1.2悬臂施工的优点

悬臂施工方法能够广泛的得到应用主要是其具有以下优点：①施工工序较为简单，施工设备较少；②多孔桥可以平行作业，对桥下通行不会带来影响，提高了施工速度；③悬臂施工过程中，使得跨中正弯矩转移到支点负弯矩，大大得提高了桥梁的跨越能力；④施工过程节省了大量的施工费用，降低了工程造价；⑥悬臂施工法减少的传统施工方法中梁的吊装，简化了桥梁施工程序；悬臂施工法使用范围广，如梁式桥、刚架桥、拱桥、斜拉桥等。

2.施工控制 2.1挠度控制

桥梁施工挠度控制是质量控制的重点，对于挠度的控制与设计有关，因为在桥梁设计过程中为了控制桥梁的跨中挠度满足规范要求，会进行力学计算模式的

选取，更为重要的是在选取力学模型的过程中，会有众多因素影响着计算结果，这就需要设计人员在设计过程中，对影响挠度的因素进行总结，并给施工过程提出控制意见，这些影响挠度的因素有：施工阶段桥梁的自重和预加的应力，一般桥梁的自重作为桥梁的永久荷载必须加以控制，在预应力桥梁施工中，为了降低桥梁在运营过程中的跨中挠度，常常在张拉时使桥梁产生向上的预拱度，可以有效的控制挠度；施工过程中的临时荷载，在施工阶段桥梁架设过程中，会用到机具设备；人群荷载、大自然温度变化、湿度变化引起的应力、风荷载等可变荷载；桥墩变化、基础沉降、施工误差带来的内部应力。这些影响因素中，还有许多模糊不定的因素情况，因此成为桥梁挠度检测的难点。

2.2平面位置的控制

在箱梁浇筑前要布设测量监控控制网，控制网的布设，应遵照变形观测能反映结构的实际变形的原则。考虑在每墩顶的中心位置安装1个工作基点，工作基点要与附近的导线点形成控制网，并且要定期进行复核，以保证工作基点的误差在合格范围内。

3.施工中线形控制分析

在连续刚构悬臂浇筑过程中，影响施工的因素很多，如施工荷载、预加力、温度、混凝土收缩徐变、二期横载等，在这个过程中，桥面标高肯定会受到复杂的变化，因此在施工过程中应该对桥梁的线形进行监控。

3.1线形控制理论及影响因素

线形控制过程中，为了保证桥梁线性满足设计要求，可以通过控制立模的标高来控制线形，控制施工质量，为了保证线性能够达到设计要求，常常在施工前对预应力混凝土构件施加一个预拱度，使得结构标高在规定的时刻与设计标高的误差在允许范围内，降低成桥以后梁体内附加应力，使桥梁在运营过程中处于良好的受力状态。

线形控制有多个方面：①控制挂篮的重量。在施工过程中，挂篮质量是影响线形的不可忽视的因素，因为它会对悬臂梁产生集中应力，最终影响到施工完成后的挠度；②梁段混凝土及其偏差。混凝土梁的质量一般都比较大，成为影响桥梁挠度的主要因素，其引起的位移占总位移的绝大部分，也许每一段偏差值较小，但不可以忽视其累计效应和总期效应。

3.2施工中线形的监测

在施工过程中，为了保证桥梁能够达到设计效果，应该对图纸进行审核，了解设计相关的参数，结合有关桥梁设计规范，确定施工计划和质量控制方案，一定要做好施工中的线形控制工作，在监测过程中收集数据，并对数据进行处理，预测同一施工条件下的拱挠度，然后对下一段梁的施工进行调整，从而确立立模的高度。在线形监测过程中应该注意：

（1）做好挠度监控。挠度监控资料是控制成桥线形的主要依据，为了方便观测，应该在每块梁左、中、右布置好高程观测点，这样不仅可以观测梁的挠度，同时可以观测梁是否发生扭转。

（2）做好测量网的设置。为了保证监测效果，应该建立高精度的测量网，特别要注意两个主墩的相对误差，除两墩中心外，应该在岸边设立永久性点，以便随时进行校正。

（3）预拱度的设置。悬臂施工反施工连续梁桥时，其后一个块件是通过预应力钢绞线与前一块相连而成的，每一个施工段都相互联系，为了使结构在最终成型以后达到各项指标要求，就要对每一块预浇混凝土确定一个合理的预拱度，保证单跨的两个悬臂端尽可能在同一水平面上。

（4）数据的分析计算。根据实测标高的数据，通过建模计算和仿真分析，考虑施工修正值，在下一施工段立模前提供施工段立模标高.施工修正值为考虑挂篮自重变形和模板弹性变形的影响值，由施工单位自定，并可通过挂篮试验确定.根据施工立模标高和桥面横坡值，施工单位可确定立模的其他控制点标高.计算中的各相关参数根据现场施工进度，考虑混凝土收缩、徐变和混凝土取样的实测弹性模量、成桥实际几何尺寸等的现场信息反馈来确定相关参数，使计算状态尽可能与实际相符，达到\"自适应\"状态。

3.3线形控制程序

在施工过程中，要使线形达到良好的效果，可以预测下一同等工况施工误差，根据预测结果，调整下一梁段預拱度，确定立模标高。其标高=设计标高+预拱度值+施工调整度。测量与实验是施工控制的关键组成部分，也是内力计算与挠度分析的重要数据。

（1）由于墩顶中心点绝对标高随着工程的进展可以产生变化，故便在悬浇过程中应进行阶段性复测，并在体系转换时复测。

（2）观测时应合理安排进度，与对应状态不宜差2h，观测结果与预测结果最大误差大于15mm时应及时分析原因。

（3）与结构物线形影响较大的内部因素是结构自身的性质，因此有必要根据现场实际情况和使用配合比实测或推测弹棋龄期曲线。

4.结束语

随着悬臂施工技术的进步和完善，施工机械化程度的提高，使悬臂施工法成为现代大跨径桥梁建造的主要施工方法，这也推动了桥梁进一步向高强、轻型、大跨方向发展，相信悬臂桥梁将会广泛应用于桥梁工程中。

参考文献

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