悬臂浇筑施工连续梁桥要点及模型分析

（1）结构特点：菱形挂篮可认为是在平行桁架式挂篮的基础上简化而来，其上部结构为菱形，前部伸出两伸臂小梁，作为挂篮底模平台及侧模前移的滑道，其菱形结构后端锚固于主梁顶板上，无平衡压重，而且结构简单，故大大减轻了自身荷载。

　　（2）评价：具有结构简单、受力合理和一次移动到位等特点，较受欢迎。

（3）应用示例

桥名 最大跨度／最大段重 挂篮类型 挂篮主要特点 挂篮重／

平衡重 挂篮总重／梁段

南京长江二桥北汊桥

（连续梁桥） 165m/156t 菱形桁架式 49t/无 49t/156t＝0.31

京九铁路泰和赣江特大桥 80m/140t 菱形桁架式 菱形型钢桁架，2号段开始灌注 46.8t/无 46.8t/140t

＝0.33

黄石长江公路大桥

（连续刚构） 245m/265t 菱形桁架式 万能杆件为主的主桁，1号段开始灌注 104t/无 104t/265t

＝0.39

建德洋安大桥

（连续梁桥） 120m 菱形桁架式

6、滑动斜拉式挂篮

　　（1）结构特点：滑动斜拉式挂篮在力学体系方面有较大突破，其上部结构采用斜拉体系代替梁式或桁架式结构的受力，而由此引起的水平分力，通过上下限位装置（或称水平制动装置）承受，主梁的纵向倾覆稳定由后端锚固压力维持。其底模平台后端仍吊挂后锚固于箱梁底板之上。　　

（2）评价：被认为是国内目前最轻的挂篮之一。跨度和梁高都较大时不便使用。

（3）应用示例

桥名 最大跨度／最大段重 挂篮类型 挂篮主要特点 挂篮重／

平衡重 挂篮总重／梁段

湖南株洲

湘江大桥

（1988年首次使用） 90m/101t 滑动斜拉式 钢斜拉杆拉住底模架，1号段开始悬灌 31.5t/无 31.5t/101t＝0.31

湖北襄樊

汉江虹大桥 100m/104.6t 滑动斜拉式 钢斜拉杆拉住底模架，1号段开始悬灌 32.4t/无 32.4t/104.6t

＝0.31

7、预应力斜拉式挂篮

　　（1）结构特点：预应力斜拉式挂篮的最大特点是利用梁体内腹板的预应力筋拉住模板，从而使得挂篮结构简化，重量变轻。　

（2）评价：属永久结构和临时结构相结合，需设计、施工，乃至建设单位意见一致方可采用。

8、三角形组合梁挂篮

　　（1）结构特点：三角形组合梁挂篮是在平行桁架式挂篮的基础上，将受弯桁架改为三角形组合梁结构。又由于斜拉杆的拉力作用，大大降低了主梁的弯矩，从而使主梁能采用单构件实体型钢，由于挂篮上部结构轻盈，除尾部锚固外，还需较大压重。其底模平台及侧模支架等的承重传力与平行桁架式挂篮基本相同。　

（2）评价：虽较平行桁架式挂篮轻，但仍需一定的压重，故应用受到一定的限制。

9、自承式挂篮

　　（1）结构特点：自承式挂篮分为两种，一种是模板支撑在整体桁架上，桁架用销子和预应力筋挂在已成箱梁的前端角上，灌注砼时主梁和行走桁架移至一边，挂篮前移时再安上，吊着空载的模板系统前移。另一种是将侧模制成能承受巨大压力的刚性模板，通过梁上的水平及竖向预应力筋拉住模板来承受砼重量，走行方法与前者相同，由临时吊车悬吊着模板系统前移到下一梁段。这种方法对跨度不是很大的等高度箱梁较为适宜。　

（2）评价：本质上与预应力斜拉式挂篮并无很大区别，唯一不同的只是预应力筋采用特殊设计，并配置必要的定位销和钢销。

10、牵索式挂篮

　　（1）牵索式挂篮是斜拉桥主梁悬臂浇注专用挂篮，它又分为长平台牵索挂篮和短平台牵索挂篮两种。

　　牵索挂篮主要有以下优点：

　　A．承载能力大。该挂篮可承受斜拉桥主梁一个索区砼的灌注重量。

　　B．施工速度快。一个索区砼一次灌注成型。

　　C．利用牵索挂篮，使施工时的大部分荷载直接传至主塔。已成梁段受力小，减少了主梁配筋，降低了工程造价。

　　D．挂篮自重轻。

　　E．挂篮采用上承式桁架，使底模直接联在桁架上，不但增强了挂篮的刚度，而且扩大了桥面施工空间。

　　F．施工过程中，斜拉桥主梁最大变位量减小，容易实现索力一次张拉到位，简化了施工工序，提高了工效。

四、纵向预应力筋的布置

1、悬臂预应力筋

（1） 定义：在悬臂浇筑施工时，要配置承受负弯矩的悬臂预应力筋（亦称

一期配筋或前期预应力束）

２、连续预应力筋

（1）定义：合拢成桥后，要配置承受恒、活载产生正、负弯矩的预应力筋或连续预应力筋（亦称二期配筋或后期预应力束）

五、其他杂项

1、悬臂施工连续梁桥，底板束的张拉应按照从长束到短束的张拉顺序进行。

2、关于锚固齿块

　　（1）要尽量将齿块设在底板内压应力较大处，以及底板较厚处；

（2）要尽量减少齿块的数量，而可增加每束的张拉力，这样可在总体上减少所增加的混凝土数量和钢筋用量；

3、预应力筋布置

　　（1）钢束在横断面中布置时直束靠近顶板位置，弯束位于或靠近腹板，便于下弯锚固；

六、一些收获

1、关于塑料波纹管

（1）优缺点

①优点：密封性能好，孔道摩阻系数比钢管和金属波纹管小；

②缺点：价格昂贵，比金属波纹管贵1～2倍；塑料管与混凝土的粘结力即共同工作不如金属波纹管，而且受温度变形影响大。

（2）外径与内径（一般来讲）

①φ76以下的不小于2.5mm；

②≥φ85不小于3mm；

③≥φ130不小于3.5mm；

④壁厚要均匀，不允许有负公差。

2、关于悬臂施工阶段建模

（1）对于悬臂施工的桥梁，成桥前结构的约束点少，属静定结构；（模

拟时一定要模拟对，不能把其模拟为超静定结构）

（2）大桥在悬臂施工阶段，主梁悬臂根部承受由自重产生的较大的负弯矩，箱梁顶板为拉应力，底板为压应力，形成较强的劈裂作用，为受力最不利截面，这种负弯矩主要由预应力钢筋来平衡；在合拢后，结构受力体系发生变化，由静定结构转化为超静定结构，除悬臂根部截面外，跨中合拢截面也是最不利截面。

七、裂缝问题

1、某些大跨径桥梁设计，对跨中压应力的储备留得过大，即后期底板束张

拉应力过大，由于混凝土材料的泊松比影响，沿预应力作用的横向会产生拉应变，也会加剧底板在顺桥向裂缝的发展。

2、为避免主拉应力产生斜裂缝，在靠近梁端增加腹板和底板的厚度，适当加密或加粗腹板的箍筋，或增设弯起束，有效地减小剪应力值是较为积极的的措施。

八、运用桥梁博士进行分析

1、施工阶段分析

（1）如果不考虑湿重：0号块――上挂篮――1号块――张拉1号块预应力――移动挂篮――2号块――………..

（2）如果考虑湿重：0号块――上挂篮――1号块湿重荷载――取消1号块湿重荷载、安装1号块――张拉1号块预应力――移动挂篮――2号块湿重――取消2号块湿重荷载、安装2号块――………..

（3）我的分析方法（当然是考虑湿重的）：0号块――上挂篮、1号块湿重荷载――取消1号块湿重荷载、安装1号块、张拉1号块预应力――移动挂篮、2号块湿重――取消2号块湿重荷载、安装2号块、张拉2号块预应力――………..

1、 刚度验算

（1）桥博2.95及其以下版本：位移的计算：是按照不开裂换算截面刚度计算的，未做刚度折减处理。因此，就全预应力和部分预应力混凝土A类构件来讲，对计算出的位移值应再乘以一个（1／0.85）的系数。

（2）桥博3.0以上版本：位移的计算：是按照不开裂换算截面刚度计算的，未做刚度折减处理。因此，就全预应力和部分预应力混凝土A类构件来讲，对计算出的位移值应再乘以一个（1／0.95）的系数。

3、关于冲击系数

（1）在桥博中，最好按照规范计算出汽车荷载的冲击系数手工填入，因为好像桥博没有自行考虑。

4、使用阶段预应力钢束有效预应力值超过规范要求的问题

（1）有效预应力值距设计值过大或过小对结构来说都是不利的

①预应力值过大，超过设计值过多，虽然结构的抗裂性较好，但因抗裂度过

高，预应力筋在承受使用荷载时经常处于过高的应力状态，与结构出现裂缝时的荷载很接近，往往在破坏前没有明显的预兆，将严重危及结构的使用安全。另外，如果张拉力过大，会导致结构的反拱度过大或预拉区出现裂缝，对结构同样不利。

②预应力值过小，或张拉阶段预应力损失过大，则结构可能过早出现裂缝，

亦不安全。

（2） 新版《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》（张树仁 鲍

卫钢等 2004年9月），P400中，他们认为，只要使用阶段钢束有效预应力值不超过规范规定的5%，就认为是可以满足要求的。即：规范规定限值为1209MPa，1209的5%为60.45，则1209+60.45=1270Mpa，也就是说，只要使用阶段的钢束有效预应力值不超过1270MPa，就认为是可以接受的。

5、预应力损失的计算原理及变化因素

（1）预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失（σs1）

①

②对于两端张拉的情况，预应力损失在张拉端最小，向钢束跨中逐渐增大，直至最大；对于单端张拉的情况，预应力损失在张拉端最小，向另一端逐渐增大，直至最大；

③两端张拉的情况下的 沿程分布图

（2）锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失（σs2）

①

②要考虑一个反摩阻的影响

③显然，考虑反摩阻作用的筋束，由于张拉端截面处的反摩阻力为零，将使筋束回缩的变形最大， 值也最大；离张拉端距离逐渐增大，筋束回缩所受到的反摩阻力也增大，筋束回缩应变则变小， 值也变小；依此类推，自张拉端到跨中一定长度后，筋束的回缩力将与反摩阻力达到平衡，筋束的回缩应变为零，则 值也变为零

④筋束回缩影响长度

⑤两端张拉的情况下的 沿程分布图

（3） 钢筋与台座间的温差引起的应力损失（σs3）（适用于先张法构件）

（4）混凝土弹性压缩所引起的应力损失（σs4）

①后张法：

②σs4在整个预应力损失中所占比例不大

（5）钢筋松弛引起的应力损失（σs5）

①对后张法来讲，可认为自建立预应力时开始，按照2d内完成松弛损失终值的50％，40d完成100％来确定

（6）混凝土收缩和徐变引起的应力损失（σs6）

①老规范规定值偏大，新规范中已经作了修改

6、非机动车道的考虑

（1）（摘自城市桥梁设计准则CJJ11-93）

4.1.6 一般道路桥梁的非机动车道和专用非机动车桥的设计荷载，其计算应符合下列要求：

①当桥面上非机动车与机动车道间未设置永久性（如划线）分隔带时，非机动车道上按本准则第4.2.1条的人群荷载作为设计荷载，另外，还应将非机动车道与机动车道合并后的总宽作为机动车道考虑（以机动车布载），分别计算，取其不利者。

②桥面上机动车道与非机动车道间设置永久性分隔带的非机动车道和非机动车专用桥，根据下列不同情况作计算：

a、若其宽度大于3m，除按本准则第4.2.1条的人群荷载作为设计荷载外，尚应采用现行的《公路桥涵设计通用规范》中的“汽车—10级”标准车（不计加重车，不计冲击）作为设计荷载，分别计算，取其不利者；

b、若其宽度小于3m，除按本准则第4.2.1条的人群荷载作为设计荷载外，再以一辆人力劳动车（架子车）作为设计荷载（参照图4.1.6）分别计算，取其不利者。