悬臂施工法也称为分段施工法。就是以桥墩为中心向两岸对称的、逐节悬臂接长的施工方法。预应力混凝土桥梁采用悬臂施工法是从钢桥悬臂拼装发展而来的。悬臂施工法最早主要用于修建预应力T形钢构桥,由于悬臂施工方法的优越性,后来被推广用于预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、斜腿钢构桥、桁架桥、拱桥及斜拉桥等。随着桥梁事业的发展,尤其是近年来采用悬臂施工法在国内外大跨径预应力混凝土桥梁中得到广泛采用,据资料统计,20世纪50年代以来,国内外100m以上大跨径桥梁中,采用悬臂浇筑法施工的占到80%左右,采用悬臂拼装法施工的占到20%左右。

1.悬臂浇筑法施工

悬臂浇筑采用移动式挂篮作为主要施工设备,以桥墩为中心,对称向两岸利用挂篮浇筑梁段混凝土,待混凝土达到要求强度后,张拉预应力束,再移动挂篮,进行下一节段的施工。悬臂浇筑每个节段长度一般为2～6m,节段过长,将增加混凝土自重及挂篮结构重力,同时还要增加平衡重及挂篮后锚设施；节段过短,影响施工速度。所以施工时应根据设备情况及工期,选择合适的节段长度。

(1)悬臂浇筑施工程序。悬臂浇筑施工时,梁体一般要分成四部分浇筑,如图9.12所示。Ⅰ为墩顶梁段(又称0号块),Ⅱ为由0号块两侧对称分段悬臂浇筑部分,Ⅲ为边跨在支架上浇筑部分,Ⅳ为主梁在跨中合龙段。主梁各部分的长度视主梁形式和跨径、挂篮的形式及施工周期而定。0号块一般为5～10m,悬臂分段一般为3～5m,支架浇筑段一般为2～3个悬臂浇筑分段长,合龙段一般为1～3m。其施工程序一般如下。

图9.12　悬臂浇筑分段示意图

Ⅰ—墩顶梁段；Ⅱ—0号块两侧对称分段悬臂浇筑；Ⅲ—支架浇筑梁段；Ⅳ—主梁跨中合龙段

1)在桥墩托架上浇筑0号块并实施墩梁临时固结系统。

2)在0号块上安装悬臂挂篮,向两侧依次对称地分段浇筑主梁至合龙段。

3)在临时支架或梁端与边墩间临时托架上支立模板浇筑现浇梁端。当现浇梁端较短时,可利用灌篮浇筑；当与现浇的连接桥采用顶推施工时,可将现浇梁端锚固在顶推梁前端施工,并顶推到位。此法不需要支撑,省料省工。

4)主梁合龙段可在改装的简支挂篮托架上浇筑。多跨合龙段浇筑顺序按设计或施工要求进行。

(2)悬臂梁段0号块施工。0号块结构复杂,预埋件、钢筋、各向预应力钢束及其孔道、锚具密集交错,梁顶面有纵横坡度,端面与待浇段密切相关,无比精心施工。视其结构形式及高度,一般分2～3层浇筑,先底板、再腹板、后顶板。

(3)施工挂篮的形式。挂篮是悬臂浇筑施工的主要机具。挂篮是一个能沿着轨道行走的活动脚手架,挂篮悬挂在已经张拉锚固的箱梁梁段上,悬臂浇筑时箱梁梁段的模板安装、绑扎钢筋、管道安装、混凝土浇筑、预应力张拉、压浆等工作均在灌篮上进行。当一个梁段的施工程序完毕后,挂篮解除后锚,移向下一梁段施工。所以挂篮既是空间的施工设备,又是预应力未张拉前梁段的承重结构。

作为施工梁段的承重结构,同时又是施工梁段的作业现场,随着施工技术的不断改进,挂篮已由过去的压重平衡式发展成为现在通用的自锚平衡式。自锚式挂篮结构的形式主要有桁架式、斜拉式两类。

(4)支架现浇梁段施工。边跨支架上的现浇部分,可在墩旁搭设临时墩支承平台,一般采用万能杆件、贝雷架等拼装,在其上分段浇筑。当与采用顶推法施工的连接桥相接时,可把现浇梁段临时固结在顶推梁上,到位后再进行梁的连接。

(5)合龙段施工及体系转换。连续梁的分段悬浇施工,常采用对称施工,但在一定条件下也可用不对称施工。全梁施工过程是从各墩顶0号段开始至该T构的完成,再将各T构拼装而形成整体连续梁。这种T构的拼装就是合龙。合龙是连续梁施工和体系转换的重要环节,合龙施工必须满足受力状态的涉及要求和保持梁形线性,控制合龙段的施工误差。

2.悬臂拼装法施工

悬臂拼装法是悬臂施工法的一种,它是利用移动式悬拼吊机将预制梁段起吊至桥位,然后采用环氧树脂胶和预应力钢束连接成整体。采用逐段拼装,一个节段张拉锚固后,再拼装下一节段。悬臂拼装的分段,主要取决于悬拼吊机的起重能力,一般节段长2～5m。悬拼施工适用于预制场地及起吊条件好,特别是工程量大和工期较短的梁桥工程。(www.daowen.com)

实践证明,悬拼和悬浇与支架施工等施工方法相比除有许多共同优点外,悬拼还具有以下特点：进度快；制梁条件号,混凝土质量高；收缩、徐变少；线性好；适合多跨施工等。

悬拼按照起重吊装的方式不同可分为：浮吊拼装、牵引滑轮组拼装、连续千斤顶拼装、缆索起重机(缆吊)拼装及移动支架拼装等。拼装的核心是梁的吊运与拼装,梁体节段的预制是拼装的基础。

悬拼施工工序主要包括梁体节段的预制、移位、堆放、运输；梁段起吊拼装；悬拼梁体体系转换；合龙段施工。

(1)梁段预制。悬拼施工是将梁沿总轴向根据起吊能力分成适当长度的节段,在工厂或桥位附近的预制场进行预制,然后运到桥位处用吊机进行拼装。节段预制的质量直接关系着梁段悬拼施工的质量和速度,因此预制时应严格控制梁段断面和形体的精确度,并充分注意预制场地的选择与布置；台座和模板支架的制作；工艺流程的拟订以及养护和储运的每一个环节。梁段预制的方法通常有长线浇筑或短线浇筑的立式预制和卧式预制。

(2)梁段移运、存放和整修。梁段吊运除满足《公路桥涵施工技术规范》(JTJ051—2000)及设计规范有关要求外,还应满足悬拼施工的特殊要求。

梁段吊点一般设置在腹板附近。在梁段存放时应满足以下要求。

1)吊运时梁段强度应不低于设计强度标准值的75%。

2)一般宜单层放置,不得多于两层,且应防止梁段堆放的不合理受力。

3)存梁宜用枕木支垫,梁面成水平搁置。

4)梁段吊离台座后,应及时清除梁段上的隔离剂,以免影响拼合施工。

(3)梁段运输。梁段运输有水、陆、栈桥及缆吊等各种形式。陆上运输、水上运输及栈桥运输和缆索起重机运输参见有关资料。

(4)悬臂拼装。

1)悬拼方法。预制节段的悬臂拼装可根据现场布置和设备条件采用不同的方法来实现。一般方法有浮吊拼装法、悬臂吊机拼装法、连续桁架(闸式吊机)拼装法、缆索起重机(缆吊)拼装法和移动式导梁悬拼等不同形式。

2)拼装施工。1号块和调整块用湿接缝拼装。1号块即墩柱两侧的第一节段,一般与墩柱上的0号块以湿接缝相接,1号块是T形钢构两侧悬臂箱梁的基准节段,是全跨安装质量的关键。T构悬拼施工时,防止上翘和下挠的关键在于1号块定位准确,因此,必须采用各种定位方法确保1号块定位的精度。定位后的1号块可由吊机悬吊支承,也可用下面的临时托架支承。为便于进行接缝处管道接头操作、接头钢筋的焊接和混凝土振捣作业,湿接缝一般宽1～2mm。

其他梁段吊上并基本就位后(此时接缝宽约100～150mm),先将临时预应力筋穿入,安好连接器,再开始涂胶及合龙,张拉临时预应力筋,使固化前接缝的压应力不低于0.3MPa,这时可解除吊钩。

3)穿索、张拉及压浆。拼装后应及时进行穿索,对钢丝束进行张拉。钢丝束张拉采用后张法预制工艺。管道压浆的目的是为了保证预应力筋不受腐蚀。目前的压浆工艺是先用高压水检查管道的畅通、匹配面的密贴情况以及封端情况后再进行压浆,直到出浆口出浓浆。