桥梁悬臂浇筑施工技术方案说明

桥梁悬臂浇筑施工技术方案说明悬臂浇筑施工技术作为大跨度桥梁（如连续梁、连续刚构桥）建设的核心工艺，凭借无需满堂支架、适应复杂地形等优势，在跨越江河、山谷及城市立交工程中广泛应用。本文结合工程实践，从技术原理、施工流程到质量安全管控，系统阐述悬臂浇筑施工技术方案，为同类项目提供参考。一、工程概况（以某跨江连续刚构桥为例）某跨江连续刚构桥主桥跨径布置为（100+180+100）m，梁体采用单箱单室截面，墩顶0号块长16m，悬臂段共15个节段，节段长度3.5~4.5m，梁高由墩顶6.5m渐变至跨中3.0m。桥址处地质以粉质黏土、砂岩为主，水位变幅大，施工需兼顾通航与防洪要求。混凝土强度等级为C55，预应力体系采用高强度低松弛钢绞线（φs15.2，fptk=1860MPa）。二、技术原理与核心逻辑悬臂浇筑通过对称逐段浇筑+预应力张拉实现梁体延伸：以桥墩为中心，利用挂篮（可移动施工平台）向两侧同步浇筑混凝土节段，待混凝土强度达标后张拉预应力束，形成“悬臂-固结”的受力体系；循环施工至梁体合龙，最终通过体系转换（或直接形成连续刚构）完成桥梁主体。核心逻辑在于对称平衡（防止墩身偏压）与线形控制（确保成桥线形符合设计）。三、施工准备：技术、材料、现场的三维保障（一）技术准备方案深化：结合桥型、地质编制专项方案，明确挂篮设计参数（如承载能力、变形限值）、线形控制模型（考虑混凝土收缩徐变、挂篮弹性变形、温度影响）。交底培训：对作业班组开展技术交底，重点讲解预应力张拉顺序、挂篮行走安全、混凝土浇筑工艺。（二）材料与设备混凝土：采用C55高性能混凝土，配合比掺入Ⅰ级粉煤灰（掺量15%~20%）与聚羧酸减水剂，确保坍落度180~220mm、初凝时间≥6h。预应力材料：钢绞线、锚具、波纹管按规范抽检，锚具静载锚固效率系数≥0.95。挂篮加工：主桁架采用Q355B钢材，焊接后进行探伤检测；行走系统配置液压同步千斤顶（行程200mm，同步精度≤2mm）。（三）现场准备0号块施工：采用托架法浇筑，托架地基（或墩顶）压实后浇筑混凝土垫层，托架预压（荷载120%）消除非弹性变形。测量控制：建立三维控制网，墩顶设置永久控制点，采用徕卡TS60全站仪（测角精度0.5″，测距精度1mm+1.5ppm）监测线形。四、挂篮设计与施工：悬臂浇筑的“移动工厂”（一）挂篮选型与设计结合梁体截面（单箱单室，宽12m，高6.5m），选用菱形挂篮（主桁架高4.5m，底模平台长12m），设计承载能力2500kN（含混凝土、施工荷载）。挂篮结构包括：主桁架：2榀菱形桁架，间距9m，通过横联杆连接；底模系统：由纵梁、横梁、底模板组成，采用φ32精轧螺纹钢吊带（抗拉强度930MPa）悬吊；行走系统：轨道（45#工字钢）、液压千斤顶（同步行走，速度0.5m/h）。（二）挂篮安装与预压1.安装流程：轨道铺设→主桁架拼装→底模平台吊装→侧模/内模安装→吊带张拉（初应力50%设计值）。2.预压试验：采用水箱分级加载（0→50%→100%→120%设计荷载），每级持荷24h，测量桁架、底模变形（精度0.1mm）。预压后弹性变形（如主桁架变形≤15mm）用于立模标高调整（立模标高=设计标高+预拱度+挂篮弹性变形）。五、悬臂节段施工：混凝土与预应力的协同作业（一）钢筋与模板工程钢筋绑扎：主筋采用直螺纹连接（丝头加工精度±0.5P），波纹管定位筋间距0.5m，确保钢束偏差≤5mm。模板安装：钢模表面打磨除锈，涂脱模剂（色拉油+机油=1:1）；侧模采用液压油缸调整倾角，底模标高按预压数据调整（如某节段设计标高+预拱度+12mm挂篮弹性变形）。（二）混凝土浇筑浇筑工艺：采用对称分层（30cm/层）浇筑，从悬臂端向根部推进，插入式振捣器（φ50）振捣（间距≤30cm，时间15~30s）。温控措施：混凝土入模温度≤30℃，夏季采用冰水拌合骨料、夜间浇筑；冬季覆盖电热毯养护（温度≥5℃）。（三）预应力张拉与压浆张拉时机：混凝土强度≥85%设计值、弹性模量≥3.5×10⁴MPa时张拉，采用两端同步张拉（应力控制σcon=0.75fptk，伸长量校核偏差±6%）。孔道压浆：真空辅助压浆（真空度-0.06~-0.1MPa），浆体水胶比0.26~0.28，抗压强度≥50MPa，压浆后24h内封堵锚具。六、合龙段施工：桥梁成型的关键节点（一）合龙顺序与准备本桥采用先边跨、后中跨合龙：边跨合龙段长2.5m，中跨合龙段长3m。合龙前10d，调整悬臂端标高（高差≤20mm），边跨合龙时在悬臂端压重（砂袋，重量=合龙段混凝土重）。（二）临时锁定与混凝土浇筑临时锁定：边跨合龙采用型钢（Q345B，截面400×400mm）焊接锁定；中跨合龙采用劲性骨架（2榀钢桁架）连接两端悬臂。混凝土浇筑：选择凌晨气温稳定时段（2~4时，温度15~20℃）浇筑，采用C60微膨胀混凝土，浇筑后覆盖棉被保温，养护7d。七、线形控制：从“预控”到“实测”的动态管理（一）控制模型与参数采用MidasCivil建立有限元模型，输入参数包括：混凝土收缩徐变（按JTGD____取值）、挂篮弹性变形（预压实测）、温度梯度（桥址区实测数据）。（二）监测与调整监测频率：每节段浇筑前（立模）、后（混凝土终凝）、张拉后各测1次标高；合龙前3d，每2h测1次温度与标高。调整策略：若实测变形与预测偏差＞10mm，调整下一节段预拱度（如某节段预测变形15mm，实测18mm，下一节段预拱度增加3mm）。八、质量与安全管控：工程可靠的双保险（一）质量控制要点混凝土：坍落度每车检测，强度试件按节段留置（标养+同条件）；预应力：张拉设备每月标定，钢束伸长量偏差超限时，暂停张拉排查（如孔道摩阻过大需重新灌浆）；线形：成桥后梁体标高偏差≤L/3000（L为跨径），轴线偏位≤10mm。（二）安全保障措施挂篮安全：行走时设置防倾覆装置（抗倾覆系数≥2），高空作业挂设生命线；起重作业：塔吊安装力矩限制器，吊装时严禁超载、斜吊；应急管理：配置高空救援设备（如缓降器），每季度开展坠落、坍塌事故演练。九、环保与文明施工噪声控制：选用低噪声振捣器（噪声≤85dB），夜间施工（22:00-6:00）办理许可；废水处理：混凝土养护水经三级沉淀池（容积50m³）处理后回用；固废回收：废钢绞线、