预应力混凝土连续梁桥的施工方法及选择

预应力混凝土连续梁桥有许多不同的施工方法，每一种施工方法都各具特点，需要结合具体情况做出适当选择。这里只介绍有支架就地浇筑施工方法和采用挂篮、吊机设备的悬臂施工法。

1.有支架就地浇筑施工

有支架就地浇筑施工，指在支架（falsework）上架立模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土的施工方法。这是一传统的施工方法，多用于中、小跨度的连续梁桥。该法的主要特点是桥梁整体性好，施工简便可靠，对机具和起重能力要求不高；若一联在支架上现浇，则施工中不存在体系转换（见后），设计较为简单，但需要较多的支架，工期较长。近年来，随着钢支架的应用、支架构件的常备化以及桥梁结构型式的多样化（如变宽度桥、弯桥等），有支架施工方法仍时常采用。

支架按其构造可分为立柱式（满堂支架）、梁式和梁柱式，见图8.12。立柱式支架现多采用密布的碗扣式钢管脚手架（scaffolding，通常意义上的脚手架不支承结构，仅供工人使用），其构造简单，用于陆地或无通航要求的河道以及桥墩不高的小跨度梁桥；梁式支架可根据跨度大小采用工字钢、钢板梁或制式万能杆件或贝雷桁架拼装的钢梁；梁柱式支架的梁部支承在桥梁墩台或若干临时立柱上，形成连续支架，可用于跨度较大的梁桥。

图8.12　常用的钢支架构造

支架虽是临时结构，但它在施工中要承受结构恒载和施工临时荷载，因此必须满足强度、刚度和稳定性要求。支架在承受荷载后会发生变形和挠度，应通过计算确定预拱度（precamber），在安装支架时予以设置，以保证支架拆除后主梁线形符合设计要求。跨越公路或城市道路的支架，应采取措施，避免过往车辆可能对支架的撞击而导致严重后果。

通常，有支架就地浇筑施工需在桥跨结构的一联长度内搭设支架，按一定次序完成全桥施工工作。主要工序为：下部结构施工，安装支架，架立模板，绑扎钢筋和布置预应力管道，浇筑混凝土，张拉预应力钢筋，落架和移架，桥面工程等。对混凝土浇筑，小跨度板梁桥可采用从一端向另一端、先梁身后支点依次进行；对较大跨度的箱梁桥，可视情况采取纵向分段、竖向分层的方法进行。

2.悬臂施工法

20世纪50年代，钢桥安装的悬臂施工技术逐步应用于混凝土桥。这大大推动了预应力混凝土连续梁桥的发展。悬臂施工法的优点是：施工支架和临时设备少，施工时不影响桥下通航、通车，也不受季节、河道水位的影响，并能在大跨度桥上采用。因此，该方法得到广泛应用。

用于预应力混凝土连续梁桥建造的平衡悬臂施工法（balanced cantilever construction），指梁部施工从桥中间墩处开始，按对称方式逐步接长，悬出梁段直至合龙的施工方法。按混凝土是现浇还是预制，悬臂施工法分为悬臂浇筑法（cantilever concreting）和悬臂拼装法（cantilever precasting）。前者的接长方式是采用挂篮等设备，在桥位处就地浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，张拉力筋，前移挂篮，继续下一梁段的施工。后者的接长方式是采用安装在桥面的吊机等设备，吊装预先制成的梁段块件就位后，张拉力筋，前移吊机，继续下一梁段的施工。采用悬臂施工法时需对梁体进行分段，每节段的长短与挂篮或吊机的承载能力有关，一般为2～5m。

（1）悬臂施工的程序

采用悬臂方法施工预应力混凝土连续梁桥的基本程序有两步：一是形成 T构（指墩梁临时固结组成的结构立面形状）；二是各 T 构及边跨端部梁段之间的合龙。不过，由于跨数的不同，以及各 T 构及边跨端部梁段之间的合龙次序不同，悬臂施工的程序也不尽不同。现以最简单的三跨连续梁为例，来说明悬臂施工的一般程序和相关事项。

结合图8.13所示的三跨连续梁，在完成桥梁基础及墩台施工、开始梁部悬臂施工前，先在B、C墩顶上施工一合适长度的梁段，这一梁段包括0# 块乃至0# 块附近的梁段（梁段编号参考图8.14（b）），其长度能基本满足在梁顶布设挂篮或吊机的要求。通常，需在墩顶两侧设置托架来辅助该梁段的施工。对连续梁，还需要采用锚杆、楔块等手段，把墩梁临时固结起来，以保证后续悬臂施工时的结构稳定性（对连续刚构体系，则无需设置临时固结）。然后，梁部施工可按下列步骤进行。

图8.13　T构—悬臂梁—连续梁的施工程序

图8.14　几种常用挂篮示意

第1步：从B墩开始进行对称悬臂施工直至合龙位置。在该T构完成之前，需完成边跨端部梁段的施工。在地形条件允许时，边跨端部梁段可采用有支架方法施工（通常如此）；若不允许，则只有采取在中跨合龙后继续向桥两端悬臂施工的办法。(www.xing528.com)

第2步：边跨端部梁段与T构合龙，释放B墩顶的临时固结，形成单悬臂梁。

第3步：C墩进行对称悬臂施工直至合龙位置，形成另一个T构。

第4步：边跨端部梁段与T构合龙，释放C墩顶的临时固结，形成单悬臂梁。

第5步：中跨合龙，形成三跨连续梁结构。

上述施工步骤至少需要一对施工设备（挂篮或吊机）。若设备足够，可全桥对称施工（即同时施工两T构），以缩短工期。

需要强调的是，混凝土连续梁桥的恒载内力与施工方法（包括合龙次序）有关。对图8.13情况，若先合龙中跨，再合龙边跨，则恒载内力会有所变化。

（2）采用挂篮的悬臂浇筑法

悬臂浇筑法可采用挂篮、桁式吊等设备进行，常用者为挂篮（formwork traveler）。简单地讲，挂篮就是一个可移动的钢支架，它为悬臂浇筑提供了架设模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土、张拉预应力筋等作业的一个工作平台。挂篮通常由承重梁、悬吊模板、锚固装置、行走系统、张拉平台等几部分组成。承重梁是挂篮的主要构件，可采用型钢、实腹钢梁、桁架梁等形式。它承受施工设备和新浇筑梁段混凝土的重力并将其传递到已完成的结构上去。挂篮的形式较多，构造各异，参见图8.14所示的几种常用挂篮形式。对挂篮的一般要求是：构造简单、使用方便、安全可靠、稳定性好、承载力大、拆移方便等。挂篮自身所用的材料重量与其所能承受的荷载重量之比，是衡量挂篮设计优劣的主要技术指标。该比值越低，挂篮的使用效率越高，其值一般不大于0.5。图8.15所示为某桥悬臂施工时的情形。

图8.15　挂篮对称悬臂施工

（3）采用吊机的悬臂拼装法

悬臂拼装法包含梁的节段预制和悬臂拼装施工两方面的内容。

节段预制指按吊机的起吊能力把梁沿纵向分成节段，在工厂或桥位附近进行预制。常用的预制方法有长线法和短线法。长线法是在按梁部底缘曲线（通常取一跨的一半）制作的固定底模上分段浇筑梁体。此法需要较长的预制场地，通常在施工现场进行，适用于各跨梁底曲线相同的多跨桥（可提高预制设备的使用效率）。短线法是在配有可调整底模的台车上进行，每次预制新的节段前按前一节段来确定其相对位置并调整模板，以保证节段在安装时的相互吻合。该法适合于工厂生产，设备可周转使用。

无论采用长线法或短线法，节段的拼装面需做成企口缝，以控制和调整节段的高程和水平位置，并提高梁的抗剪能力。参见图5.12（c）。

悬臂拼装法可采用移动式吊机、架桥机、桁式吊等设备进行。常用的移动式吊机的外形与挂篮类似，由承重梁、横梁、锚固装置、起吊装置、行走系统、张拉平台等几部分组成，见图8.16示意。架桥机实际上是一种大型桁式梁移动支架，其配备有走行和起吊系统，近年来在我国得到应用。1996年，曾采用架桥机完成了石长线湘江铁路桥（62m＋7×96m＋62m）的拼装施工。基本施工步骤是：① 架桥机的拼装及就位；② 对称悬臂拼装T构至合龙位置；③ 现浇两T构合龙段；④ 架桥机前移就位，重复②、③。节段的运输方式视具体情况确定，如可采用桥下轨道平车或驳船等运至桥位，再由吊机起吊就位。

图8.16　移动式吊机悬臂施工示意

悬臂拼装的0# 块，大多采用就地浇筑，也有采用预制装配的。各节段之间的接缝可采用湿接缝、胶接缝和干接缝。湿接缝宽100～200mm，缝间就地浇筑高标号砂浆或小石子混凝土，常在就地浇筑的0# 块与1# 节段间使用，用以调整后续拼装工作的起点位置。用环氧树脂加水泥等制成的胶状物在节段接触面上涂一薄层（厚0.8mm左右），就形成胶接缝。它在施工中起到润滑作用，使接缝密贴，完工后可提高结构的抗剪能力、整体刚度和不透水性。干接缝指节段接缝间无任何填充料，只靠企口缝和预应力钢筋来承受剪力。