摘要:悬臂浇筑法因其由于自身灵活性好，适应性强，不需要大量的施工支架和临时设备，不影响桥下通车，已成为修建大中跨径桥梁的一种有效施工工手段。笔者结合花灯盏2#大桥工程实例，介绍了悬臂浇注施工的关键工艺，供施工参考。
关键词:钢筋混凝土;悬臂浇注;预应力
1工程概况
花灯盏2#大桥起止里程为K61+986.08～K62+431.64，中心里程为K62+208.84，桥梁全长445.56米。共有桥台2个，墩柱11个，承台13个，钻孔灌注桩共146根。上部构造为：2×24m+3×32m+(40+72+40) m连续梁+4×32m预应力混凝土简支梁。2.1箱梁结构形式
主跨连续梁采用悬臂浇筑法施工，主跨连续梁全长153.5m，跨径为(40+72+40)m。上跨常虎高速公路花灯盏大桥27#、28#墩，跨越高速公路大桥净空设计最小为5.5m。边跨梁长40.75米，分为12个梁段，中跨梁长72米，分为21个梁段，6#和7#墩顶设一节0#梁段，全梁共44个梁段。梁体为单箱单室，变高度，变截面结构，中支点梁高6.20m，跨中9m直线段及边跨4.75m直线段梁高为3.60m，梁底下缘按二次抛物线变化。箱梁顶宽13.4m，桥梁建筑总宽13.8m,底宽6.7m。顶板厚40至50cm，按折线变化，腹板厚48至60cm，60至90cm，按折线变化，底板厚40cm至100cm，按直线线性变化。
2主要施工工艺
2. 1墩顶0＃段施工
2. 1. 1墩顶0#块支撑方案
0#块支架为下部支架与墩顶斜拉相结合的形式，下部支架仅为模板支撑提供工作平台，计算上不考虑参与承载。主要受力体系为塔架支架，如图1所示。
图1浇筑墩顶及箱梁段(0#块)(单位:cm)
（1）支撑系统
在墩身上预埋精轧螺纹钢和I20工字钢作为支架的一个支点，在距墩身7m的位置各搭设一排钢管桩，钢管桩直径为426 m m，壁厚10 mm，作为另一个支点。在两支点上铺设顺桥向I40a工字钢，间距60cm，作为底板支撑。墩顶斜拉塔架是墩顶段现浇施工的重要受力构件，具体做法是在墩顶上布置5根直径为600、壁厚10 mm的钢管桩，钢管桩伸出桥面，在钢管桩上焊接[20槽钢与底板I40工字钢斜拉，作为0#块承重受力杆件。
在I40工字钢上搭设钢管支架用于调节标高及作为底模支撑，钢管支架间距为60 cm@60 cm。每两排钢管支架设斜撑，用以增加钢管支架的稳定性，并抵抗拱浇注时产生的水平推力。钢管支架上下设顶、底托，用于调整标高。顶托上铺设横桥向10 cm@15 cm方木，其上铺设纵桥向10 cm@ 10 cm方木，间距2 5 cm ,然后铺设D= 15 m m竹胶板，作为箱梁底模板，主拱圆曲线通过钢管支架、纵桥向10 cm@ 10 cm方木及楔形木调整实现。
(2)侧模系统
0#段侧模由钢模和木模组成，4m钢模十7m木模十4m钢模，钢模兼作挂篮侧模。钢模采用工厂加工的定型钢模，由14#槽钢焊接骨架片，骨架间距0. 8m，骨架片由8#纵向槽钢联成主体框架，间距40 cm ,纵向槽钢上焊D=5 m m钢板作为面板。
木模由D= 15 m m竹胶板和10 cm@10 cm方木组成，通过脚手钢管和拉杆加固。
箱梁端模采用5 cm@5 cm方木上钉D= 15 m m竹胶板制成，上打波纹管及钢筋预留孔，端模支立时，以 施工挂篮设计主要从以下几个方面进行考虑:首先，确定悬浇的分段长度，按最长段3.5m设计。其次，考虑各项实际可能发生的荷载情况，进行最不利荷载组合，设计荷载考虑以下几种:1)挂篮自重;2)最大节段混凝土自重;3)模板和支架自重(包括侧模、内模、底模和端模等);4)施工人群荷载和施工机具;5)风荷载及混凝土偏载。最后，需要验算挂篮的抗倾覆稳定性能，确定整体结构图式和尺寸以及后锚点的锚力等。
根据以上要点，此次施工的挂篮为菱形桁架式挂篮，组成分为菱形架、行走系统、悬吊系统、底盘系统、侧模及内模系统、后锚系统。单侧挂篮总重量为68 t。挂篮结构如图2所示。
图2挂篮结构示意图（单位:cm）
(1)菱形架。菱形架是挂篮悬臂的主要承重结构，由上弦杆、下弦杆、立柱、斜杆组成，均为双拼[28b。各杆件采用高强螺栓连接成为整体。
(2)行走系统。行走系统包括轨道、前支座、前支座垫板、反扣轮组、手拉葫芦。块件悬浇结束张拉后，松掉后锚杆、前吊带、将后下横梁悬挂在侧模外滑梁上，反扣轮组扣在轨道上，将手拉葫芦一端挂在菱形架上，一端挂在己浇梁体精轧螺纹钢筋或预埋件上，拉动手拉葫芦牵引挂篮前行，行走时挂篮平衡靠反扣轮组实现。
(3)底盘系统。底盘系统由前后下横梁、底纵梁、底模组成，前下横梁为双拼[45a槽钢，后下横梁为双拼[45a槽钢，双拼槽钢中间留10 cm间隙供穿吊杆用，两根槽钢由上下缀板焊联，缀板间距为1. 0m，底板纵梁为I25工字钢。底模由横桥向[10槽钢(间距30 cm)十5mm钢板构成。后下横梁由6根吊杆锚于己浇块件上，前下横梁通过6根吊杆和前上横梁联系。
(4)悬吊系统。悬吊系统由前上横梁、吊杆、外滑梁、内外侧模吊杆组成，吊杆为≤32精轧螺纹钢，前上横梁为双拼[45a工字钢钢及加劲钢板组焊件，外滑梁为双拼[28槽钢。
(5)侧模及内模系统。侧模为工厂加工的定型钢模，外侧模在前0#块施工中己描述。悬浇施工中将其挂在外挂梁上。内模为自己加工，其由[10槽钢焊拼成框架，置于悬吊内挂梁上，框架上铺1. 5 cm厚竹胶板。跑挂篮时将内外挂梁的悬吊螺杆松开，通过悬吊轮拖移到位锚固。
(6)后锚体系。挂篮的后锚体系由扁担梁及后锚杆组成，锚杆为≤32精轧螺纹钢。挂篮行走到位后，利用扁担梁通过锚杆将主桁锚于己浇块件上。
(7)挂篮拼装。0#块施工结束后，压浆强度达到设计要求后撤除所有支架和模板，在0#块上组拼挂篮，拼制方法为:1)首先在0#块上放出纵、横桥向中心线，并弹出墨线;2)根据设计尺寸摆放轨道并锚固
在梁体上，安放主桁架，上好横向联系;3)安放前上横梁，内外悬吊轮、框及悬挂梁(侧模挂在悬挂梁上一起安装)，后锚装置，行走反压装置;4)安放前下横梁，装后下横梁吊杆及后下横梁，装前下横梁时，先用5t手拉葫芦吊在前上横梁上;装后下横梁时，先用手拉葫芦吊在外挂梁上;5)摆放底板纵梁，铺底模。
(8)挂篮加载试验和立模高程控制。为确定挂篮在荷载作用下的变形，为预拱度的设置提供依据，菱形架首先在地面上进行加载预压。加载采用千斤顶进行分级加载，加载总重量为施工时混凝土重量、施工荷载重量、模板重量的总和，按5t分级加载，每级加载持荷30 s后分别测量控制点标高数据，直到加至满载，加载稳定、测量标高数据后卸载。卸载完毕后分别测量控制点标高数据，计算非弹性变形，然后推算出每级加载挂篮变形程度，作为标高控制的依据。
挂篮在墩顶拼装完毕后，再进行等载预压，以测量整个挂篮系统的变形。悬挂施工控制高程由设计理论高程及预拱度组成。
2.2.2悬浇块件施工
根据施工控制高程，通过前吊杆(利用4台5t手拉葫芦吊住前下横梁，提升前下横梁至控制高程2 cm左右后，调整模板中心线到设计中心线位置，继续提升前下横梁，直至符合要求。最后上紧吊杆及外滑梁调整底、侧模板标高。绑扎腹板、底板钢筋，安放预应力筋竹道及腹板坚向预应力钢筋，其施工方法同0#块。支立内模，调整内模标高和中线(方法与底模调整基本相同)。绑扎顶板钢筋，安装顶板预应力管道，冲洗模板。浇筑混凝土，养生，张拉压浆。移挂篮。
其他箱梁混凝土浇注施工工艺同0#节段的施工要求。压浆强度达到设计要求后，放松底、侧、内模吊杆，将后下横梁用4台5t手拉葫芦吊在外挂梁上。拆除后锚杆，安放手拉葫芦牵引菱形架进行整体前移挂篮。
2. 3中跨合龙段施工
2. 3. 1中跨合龙段吊架的施工
(1)侧模悬吊系统。侧模悬吊系统由侧模、侧模下挂梁及锚固吊杆组成，侧模为挂篮悬浇时的侧模，下挂梁为挂篮外滑梁，通过锚固吊杆锚固在悬浇块上(在悬浇块上设预留孔)，吊杆为≤32精轧螺纹钢。
(2)内模悬吊系统。内模悬吊系统由内模框架、挂梁及锚固吊杆组成。内模框架取悬浇时每段3 m,挂梁及内模滑梁，通过锚固吊杆锚固在悬浇块上(在悬浇块上设预留孔)，吊杆为≤32精轧螺纹钢。
(3)底盘系统。底盘系统由悬浇块挂篮后下横梁、底模纵梁、底模、吊带组成。
2.3.2中跨合龙段施工
为确保合龙段施工质量，在合龙前对两悬臂段端头进行压重，压重采用砂袋，每边压重重量为合龙段钢筋混凝土重量的一半，在混凝土浇注时逐步卸重，卸载速度与混凝土浇注速度同步。
中跨合龙段施工前，根据设计要求，需先拆除临时钢管支撑架、边跨现浇段支架后进行。合龙口的锁定应迅速、对称进行，先将外刚性支撑的一端与梁端部预埋件焊接，再将内刚性支撑顶紧并焊接，然后迅速将外刚性支撑另一端与梁连接。中跨合龙段施工注意事项合龙段施工遵循/有撑有拉，低温浇注原则。在体系转换过程中，由于气温变化及各种因素的影响，会导致合龙段混凝土拉裂或压坏。因而采用内外刚性支撑临时固定合龙段两端，使其成为可以承受一定弯矩、剪力的牢固结点，确保梁体的安全。合龙段施工如图3所示。
图3安装吊架,浇筑中跨合龙段混凝土
合龙选择在一天中气温最底的时段进行，选择早强、微膨胀混凝土进行浇筑，以实现尽早张拉的目的，尽量减小因温度变化对合龙段混凝土产生反复拉压应力所造成的不利影响。
3结语
经过精心组织和管理，采用挂篮悬浇方案取得了成功，工程质量得到了有效控制和保证，混凝土强度、外形几何尺寸和外观质量都满足设计与规范要求。
参考文献：
[1]中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司.衡阳湘江特大桥监控监测实施细则[R].武汉:中铁大桥局，2007.
[2]邓凤学.大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工的挠度控制分析[J].铁道建筑，2008(3):23-25.
[3]张继尧，王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁[M].北京:人民交通出版社，2004.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。