4.3.5 大跨度预应力混凝土连续梁悬臂施工控制要点
4.3.5.1 0#块施工与挂篮
0#块的重要作用主要包含两个方面：为挂篮提供安装平台和作为梁体分段悬臂施工的起点。
由于挂篮安装需要较大平台，所以，0#块的尺度比较大，超出墩顶支撑尺度，因此必须在墩顶搭建托架才能进行0#块的施工。对于低墩来说，0#块托架可采用落地支撑，对于不便采用落地支撑的高墩，可以利用墩顶预埋件设置牛腿支撑，然后搭建0#块施工托架。但考虑到0#块重量很大，托架将承受很大的重力作用，因此，在0#块施工前，必须对托架进行预压。
对托架进行预压将实现三个目的：一是验证托架的安全性，避免在0#块施工过程中发生较大沉降或突然性的垮塌；二是通过模拟0#块重力作用，消除托架在搭建过程中所存在的各类非弹性间隙或变形；三是因为预压是采用逐级进行的，并最终达到托架顶面全部荷载的120%，因此在预压过程可以测得托架的弹性沉降量，为0#块底模安装提供准确的预抛高量，确保连续梁悬臂施工的线形控制工作从0#块开始就奠定坚实的基础。
0#块施工完成后，便可以借助塔吊进行挂篮的安装，就此开始不断循环进行的梁段悬臂施工。
4.3.5.2 挂篮刚度试验
挂篮刚度是非常重要的物理参数，它影响到施工过程中挂篮前端的沉降量，因此，必须精确掌握挂篮刚度，才能控制好大跨度连续梁悬臂施工的线形。为了掌握挂篮的刚度参数，需要进行挂篮刚度试验，目前最常用的试验有如下2种。
（1）地面对拉试验。挂篮承重结构通常由一对组成，在安装于墩顶之前，可将一对承重结构对称地平置在地面试验台座上，将挂篮前后支点锁定，在悬挂点A、B之间用螺纹钢贯通，一端用螺母卡在A点外侧，另一端伸出B点用千斤顶进行单边逐级对拉，记录并绘出张拉力和A、B之间位移量的线性关系，通过对数据的拟合分析便可以得到挂篮刚度。
得到挂篮刚度之后，便可以针对每一次悬臂施工，计算出挂篮悬挂点因梁段混凝土、外模及其他荷载的综合作用所产生沉降量，该沉降量是悬臂施工中底模前端预抛量的重要组成部分，对于准确控制大跨度连续梁在悬臂施工过程中的线形非常重要。
（2）墩顶预压试验。很多时候，施工单位更习惯于在0#块顶面安装完成之后，借助于悬挂的施工平台进行挂篮刚度试验。试验采用分级加载的方式进行，可选择第一段悬臂施工梁体的重量作为最终加载目标。试验过程中，加载可采用预制混凝土块或袋装碎石，装袋时需准确称重，才能保证加载精度。加载时要注意荷载的分布，每一级加载完成后，等体系稳定下来再进行沉降量测量。加载完成后分级卸载，每卸载一步进行一次标高回弹测量，最后根据加载卸载的测量数据，回归得到挂篮刚度。
4.3.5.3 摩阻试验与预应力张拉
为了确保大跨度预应力混凝土连续梁分段悬臂施工过程中的预应力施加能够达到设计要求，必须对预应力损失有可靠的估算，估算的依据将主要来自摩阻试验。
摩阻试验的目的是获取钢束与孔道壁的摩擦系数、喇叭口的摩擦系数以及锚垫板的回弹系数。为此，需要分别制作具有直线孔道和圆弧孔道试验块（图4.16），从而可以通过两个试验块的摩阻试验，分别获取上述三个参数，然后为预应力张拉时的损失量估算提供可靠依据，确保钢束张拉时对于梁体施加的预应力达到设计要求。
图4.16 管道摩阻、钢索卡具回缩及锚垫板弹性变形试验
在进行钢束张拉时，应按照“设计值+预估损失值”进行控制。张拉过程中要遵循“油表读数为主、伸长量测量为辅”的原则，如果发现油表读数到位，而伸长量与计算量相差超过6%，应立刻停止张拉过程并进行检查。张拉过程中绝对不允许超张拉。
钢绞线进场后，要对钢绞线的弹性模量进行抽检，如果检测值与厂家标注值相差超过10%则不得使用。根据设计要求或规范要求及钢绞线厂家提供的材质性能，决定是否做松弛试验。
4.3.5.4 混凝土悬臂浇筑顺序和对称性
大跨度连续梁在悬臂施工过程中必须保持其对称性，特别是在大悬臂状态下，保持对称性显得更重要。一般要求，不对称量最大不能超过2m3，应尽可能避免不对称荷载对墩身造成的较大弯矩，这对于控制连续梁的线形非常有利。
在进行混凝土悬臂浇筑的时候，应当从挂篮前端开始逐渐往回浇筑，在新旧混凝土结合部位开始浇筑时，让挂篮的沉降变形基本完成，这样就可以避免因挂篮沉降而对于结合面处的混凝土产生张拉作用，保证混凝土的浇筑质量。
4.3.5.5 施工监控
由于悬臂施工均在自由端进行，每一个新梁段的施工都迫使前面已完成的梁体在新梁段重力和预应力的作用下经历一次空中变位的过程，这就使得连续梁各处标高在悬臂施工过程中一直处于变化当中，并且越靠近自由端，梁体上下波动的幅度越大，特别是当悬臂长度不断增长时，梁体标高波动的幅度进一步增加。因此，在这个不断波动的过程中，必须采用模拟分析的方法计算每一个梁段所经历的变位过程，为每一段梁体的悬臂施工提供科学的立模标高。但由于模拟分析时所采用的参数与实际有差异，所以，必然会产生误差。
为了避免在悬臂施工过程中发生误差的积累，就必须实施准确的施工控制。准确的施工控制能及时发现前一次施工留下的误差并找到原因，然后根据下一个施工节段的全部重量、预应力强度、混凝土弹性模量和节段长度等因素，再结合上一次的误差，通过计算给出本节段合理的立模标高，对前一次误差及时给予修正，避免发生误差积累，确保连续梁的线形始终向着设计给出的最终目标靠近。
通常施工单位没有这种控制能力，因此，需要委托一家有能力、有资质的单位早早介入这项工作，尽早完成相关计算，一旦悬臂施工开始，就可以将大跨度连续梁的悬臂施工过程置于监控之中。
4.3.5.6 临时固结与体系转换
在悬臂施工过程中，为保证大悬臂状态下的稳定性，0#块施工时必须在底部建立临时固结。临时固结通常有两种方式：一是在墩顶设置临时固结支座，二是在墩顶以外竖立临时钢管支墩，并使之与0#块临时固结。当连续梁全部合龙之后，需解除临时固结对于梁体的约束，将梁体落在永久支座上，体系的受力状态发生再分配，成为在固定支座以外沿纵向可以自由伸缩、在所有支座处可以竖向转动的结构，从而完成体系转换。
4.3.5.7 边跨直线段施工
一般情况下，大跨度连续梁的边跨较中跨的一半长一些，其中边跨长出对称施工的直线段部分通常采用搭建支架的方式现浇，然后与悬臂对称施工的梁体在空中合龙。这样的桥梁设计和施工方式既能够很好地落实悬臂施工对称性的基本理念，也有利于边墩支座在大桥建成后运营过程中的安全。
既然靠近边墩的直线段采用搭建支架的方式施工，那么在立模之前，必须采用逐级加载的方式对支架体系进行预压。一方面消除支架体系中存在的一些间隙和非弹性变形，另一方面掌握支架体系的弹性变形量，为下一步直线段梁体的立模提供预抛高量，确保直线段梁施工结束后的线形符合设计要求。
4.3.5.8 合龙顺序和合龙后施工
在大跨度预应力混凝土连续梁的悬臂施工过程中，一般要在两种部位进行合龙施工。一类是跨中两侧挂篮悬臂施工梁体之间的合龙，另一类是边跨现浇直线段与悬臂施工梁体之间的合龙。
合龙段的长度通常取为2m，合龙顺序可以根据桥跨的数量及宽度按照如下基本原则实施。①先边跨后中跨。当跨数较少时可依据此原则，先合龙两侧边跨，最后合龙中跨。因为桥跨数量少，依次合龙的历时较短，中跨合龙后所形成的混凝土收缩应力一般不足以对梁体造成破坏，但应尽快解除临时固结的约束，完成体系转换。②先T后∏+先边后中。当连续梁由很多跨构成时，悬臂施工将首先形成很多T构，通常因面临工期压力和季节变化的影响，可首先合龙相邻T构，形成一些∏构，并解除其中一个墩顶的约束，然后按照“先边后中”的原则将∏构逐步合龙。在∏构之间的合龙过程中，也要及时解除多余的约束，避免温度应力过大而造成的破坏，最后完成多跨连续梁的合龙，形成完整的连续梁。合龙全部完成后应尽快完成体系转换。
因为桥跨比较多，合龙过程中始终伴随着固结约束结构的存在和发展，所以应当避免合龙过程跨越温差变化较大的季节，或者在合龙过程的适当时候实施局部的约束解除，避免因混凝土收缩或温度变化产生较强的应力作用。总之，应尽快完成梁体的合龙，尽早完成体系转换。
由于合龙段位于最大悬臂的前端，而最大悬臂的前端恰恰是最不稳定的位置，容易受到诸多因素的影响而变动，为了保证合龙段施工时的稳定性，提高混凝土浇筑后的质量，必须借助刚性构件将悬臂端临时锁定，使悬臂端之间保持相对固定。
锁定时应对称进行，速度要快，可将刚性构件分别搭在合龙段两侧最大悬臂梁端的顶板和底板表面，与预埋件迅速焊接，形成刚性锁定。之后，借助最大悬臂一端的挂篮体系构建合龙段的施工平台，进而完成合龙段的立模、钢筋绑扎、预应力钢束布设等工作，然后浇筑混凝土。
合龙段混凝土浇筑应选择一天当中气温较低且温度变化比较平稳的时段。当合龙段混凝土强度达到规定值时解除临时锁定，然后尽快完成穿越合龙段的预应力钢束的张拉，使合龙段混凝土进入一定深度的受压状态，其受压的深度必须保证在成桥以后的任何时刻，无论经受运营荷载的作用或混凝土的收缩作用，合龙段混凝土都必须处于受压状态，为连续梁的长期安全运营提供保障。