談先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)

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近幾年，隨著橋梁建設(shè)的飛速發(fā)展，國內(nèi)來出現(xiàn)了一種新型梁橋結(jié)構(gòu)一先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋，它兼顧了簡支梁橋和連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn)，全國各省份特別是在高速公路橋梁設(shè)計(jì)中逐漸以先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋代替了原來單一的簡支梁橋或連續(xù)梁橋。實(shí)際工程表明：先簡支后連續(xù)梁橋正發(fā)揮了連續(xù)梁橋和簡支梁橋兩種梁橋的優(yōu)點(diǎn)，克服了它們的缺點(diǎn)，因此對(duì)先簡支后連續(xù)橋梁施工技術(shù)的探討有重要意義。 
　　 
　　一、先簡支后連續(xù)橋梁概述 
　　 
　?。ㄒ唬┫群喼Ш筮B續(xù)橋梁的提出 
　　隨著我國的高等級(jí)公路的快速發(fā)展，對(duì)連接高速公路的橋梁的質(zhì)量要求也相應(yīng)提升，橋梁施工技術(shù)也極為關(guān)鍵。目前的現(xiàn)狀是：對(duì)于小跨徑的高等級(jí)公路橋梁多采用裝配式鋼筋混凝土板梁的形式，中等跨徑的橋梁則采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T（箱）梁的形式，對(duì)于大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，目前的施工方法主要采用平衡懸臂澆筑法或拼裝法。但由于現(xiàn)澆連續(xù)梁的施工復(fù)雜繁瑣、費(fèi)工費(fèi)時(shí)，人們一直希望將簡支梁的批量預(yù)制生產(chǎn)和連續(xù)梁的優(yōu)越性能結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)用梁或板批量預(yù)制生產(chǎn)的方式來加快連續(xù)梁的建設(shè)這是我們常說的“先簡支后連續(xù)施工”方法。 
　?。ǘ┫群喼Ш筮B續(xù)橋梁的優(yōu)點(diǎn) 
　　先簡支后連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)就是兩跨及兩跨以上的預(yù)應(yīng)力混凝土梁通過現(xiàn)澆混凝土形成連續(xù)結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：（1）具有剛度大、變形小、伸縮縫少和行車舒適等優(yōu)點(diǎn)；（2）簡支梁的預(yù)應(yīng)力鋼束在工廠進(jìn)行張拉，而負(fù)彎矩區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼束布置及張拉均在主梁上進(jìn)行，僅需吊裝設(shè)備起吊主梁，減少了施工設(shè)備，又能避免張拉預(yù)應(yīng)力鋼束造成地面上的障礙；（3）預(yù)制梁能采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，進(jìn)行工廠化統(tǒng)一生產(chǎn)和管理，有利于技術(shù)操作，節(jié)省了施工時(shí)間，縮短工期，提高經(jīng)濟(jì)效益； 
　　 
　　二、先簡支后連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)施工工藝要點(diǎn) 
　　 
　?。ㄒ唬┫群喼Ш筮B續(xù)橋梁的施工的一般流程 
　　1．預(yù)制主梁，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后，張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束，壓漿并及時(shí)清理主梁（預(yù)應(yīng)力混凝土簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁）底板通氣孔。 
　　2．設(shè)置臨時(shí)支座并安裝好永久支座，逐孔安裝主梁，置于臨時(shí)支座上為簡支狀態(tài)，及時(shí)連接橋面鋼筋與橫梁鋼筋。 
　　3．連接接頭段鋼筋，設(shè)置接頭鋼束波紋管并穿束。在日溫最低時(shí)（不高于+15℃）澆筑連續(xù)接頭、中橫梁及兩側(cè)與頂板鋼束同長范圍內(nèi)的橋面整體化混凝土。達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí)，張拉頂板鋼束并壓漿。 
　　4．接頭完成后，由跨中向支點(diǎn)澆筑剩余部分的橋面整體化混凝土，澆筑完成后，拆除一聯(lián)內(nèi)的臨時(shí)支座，完成體系轉(zhuǎn)換。拆除臨時(shí)支座時(shí)應(yīng)特別注意嚴(yán)防高溫影響橡膠支座質(zhì)量。 
　　5．噴灑防水層、安裝伸縮裝置、進(jìn)行橋面系施工。 
　?。ǘ┫群喼Ш筮B續(xù)施工工藝特點(diǎn) 
　　1．預(yù)制T梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后，方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。張拉順序?yàn)?號(hào)束、4號(hào)束、2號(hào)束、3號(hào)束。1號(hào)束的兩根鋼束應(yīng)同時(shí)張拉，以免造成主梁橫向彎曲。施工時(shí)應(yīng)實(shí)測鋼束與孔道摩擦系數(shù)μ、孔道偏差系數(shù)k和錨具的錨口損失σm，并將實(shí)測的σm與設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力σk相加得實(shí)際張拉控制應(yīng)力σkm。 
　　2．箱梁現(xiàn)澆段處的端頭形式。為滿足現(xiàn)澆段與箱梁的充分結(jié)合和力的傳遞以及施工的要求，箱梁連續(xù)端頭一般做成有臺(tái)階的馬蹄形狀，并根據(jù)施工操作的要求，預(yù)留現(xiàn)澆段的尺寸及其臺(tái)階的樣式。 
　　3．臨時(shí)支座的設(shè)計(jì)與選材。臨時(shí)支座的設(shè)計(jì)必須滿足承重梁板和施工拆卸方便的要求。比較常用的方法可采用硫磺砂漿制成臨時(shí)支座，在硫磺砂漿內(nèi)埋入電熱絲，在體系轉(zhuǎn)換時(shí)采用電熱法解除臨時(shí)支座。也可采用鋼管與硬圓木或預(yù)制鋼筋混凝土圓形塊制成砂箱式臨時(shí)支座，在架設(shè)梁板時(shí)要通過試驗(yàn)來確定砂箱臨時(shí)支座的沉降量，并根據(jù)梁板安裝標(biāo)高與對(duì)應(yīng)墩臺(tái)帽墊石標(biāo)高的差值用箱內(nèi)填砂和加高蓋板的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便能更好的控制準(zhǔn)確梁板架設(shè)后的高度。 
　　4．連續(xù)段現(xiàn)澆混凝土施工。在現(xiàn)澆連續(xù)段預(yù)埋鋼筋的連接可采用綁條焊或搭接焊,現(xiàn)澆段混凝土采用與梁板同標(biāo)號(hào)的混凝土,為了防止現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土在養(yǎng)生硬化過程中發(fā)生收縮性裂縫影響混凝土在二次張拉過程中的承載力和橋梁的整體受力性能,現(xiàn)澆連續(xù)段接頭混凝土添加微膨脹劑。永久橡膠支座與底模之間的縫隙用經(jīng)過防銹處理的鋼板或采用竹膠板制作的砂盒墊實(shí)密封,嚴(yán)防漏漿。 
　　5．負(fù)彎矩二次張拉。負(fù)彎矩二次張拉是對(duì)梁板頂面的預(yù)應(yīng)力 鋼束進(jìn)行張拉,這是先簡支后連續(xù)橋梁同簡支梁橋的本質(zhì)區(qū)別。預(yù)應(yīng)力鋼束采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線,鋼束張拉采用兩面同時(shí)張拉,張拉順序從外側(cè)向內(nèi)側(cè),每次張拉一根鋼絞線,直到張拉結(jié)束。壓漿工作在張拉結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行。
　三、先簡支后連續(xù)橋梁施工的質(zhì)量控制 
　　 
　　筆者結(jié)合以前所施工的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支轉(zhuǎn)連續(xù)T梁和預(yù)應(yīng)力混凝土簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁的施工過程，提出施工中質(zhì)量控制，以保證施工質(zhì)量。 
　?。ㄒ唬┡R時(shí)支座的設(shè)置的質(zhì)量控制 
　　應(yīng)該保證，臨時(shí)支座應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，拆裝方便，落梁均勻。預(yù)應(yīng)力張拉完成后，待壓漿強(qiáng)度大于35MPa時(shí)方可拆除臨時(shí)支座。拆除臨時(shí)支座應(yīng)做到逐孔對(duì)稱、均勻、同步、平穩(wěn)。臨時(shí)支座拆除后，永久支座與墩頂和梁底嚴(yán)密貼合。結(jié)合目前的施工技術(shù)，臨時(shí)支座有多種設(shè)置方法，以可卸落砂箱支座的施工方法為例。當(dāng)采用砂箱支座時(shí)，要充分考慮砂箱承受T梁自重和架橋機(jī)重量后的沉降量，梁底與盆式支座間應(yīng)留有空隙。在施工中會(huì)出現(xiàn)每個(gè)砂箱沉落量不會(huì)完全一樣的情況，而導(dǎo)致部分T梁吊空，產(chǎn)生質(zhì)量隱患，解決辦法有兩點(diǎn)：（1）通過預(yù)壓試驗(yàn)取得砂箱在受力以后的平均沉降量，并以此指導(dǎo)現(xiàn)場安裝臨時(shí)支座，控制T梁的安裝標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高一致；（2）適當(dāng)降低支座墊石標(biāo)高，預(yù)留約3cm的混凝土梁靴高度。在澆注濕接頭的時(shí)候，在盆式支座上墊一塊鋼板，一次直接澆注到鋼板上，形成混凝土梁靴。 
　?。ǘ埨A(yù)制底座的設(shè)置要求 
　　張拉預(yù)制底座應(yīng)堅(jiān)固、無沉陷，利于排水，防止由于排水不暢造成地基下沉。底座的反拱度值應(yīng)參照設(shè)計(jì)文件所提供的反拱度值、結(jié)合實(shí)際施工和生產(chǎn)性試制梁的張拉情況確定。反拱度應(yīng)做成拋物線。另外要保證橋梁安裝精度要嚴(yán)格控制，誤差不超過2mm。 
　?。ㄈ┖筮B續(xù)現(xiàn)澆段施工質(zhì)量控制
　　施工發(fā)現(xiàn)，對(duì)于新老混凝土的連接結(jié)合是現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土存在的主要問題，為此預(yù)制梁板的端頭必須嚴(yán)格進(jìn)行鑿毛處理。為了防止現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土在養(yǎng)生硬化過程中發(fā)生收縮性裂縫影響混凝土在二次張拉過程中的承載力和橋梁的整體受力性能，現(xiàn)澆連續(xù)段接頭混凝土添加微膨脹劑，摻加劑量一般控制在水泥用量的0.5%～1%之間。先簡支后連續(xù)每聯(lián)各現(xiàn)澆連續(xù)接頭的澆筑氣溫應(yīng)基本相同，溫差控制在5℃以內(nèi)，并盡量安排在一天氣溫最低時(shí)施工。 
　?。ㄋ模┲髁含F(xiàn)澆接頭與濕接縫施工的質(zhì)量控制 
　　接頭混凝土澆筑順序應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件要求執(zhí)行，從主梁預(yù)制到澆筑完橫向濕接縫的時(shí)間不宜超過3個(gè)月。濕接縫混凝土澆筑可采用吊模施工，模板應(yīng)采用鋼模板，并應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。模板安裝牢固后，沖洗已經(jīng)鑿毛處理的混凝土表面，在澆筑次層混凝土前對(duì)施工縫應(yīng)刷一層水泥凈漿?；炷翝仓驼駬v與預(yù)制主梁頂板澆筑同樣要求，宜采用平板振搗器與插入棒配合的方式，并保證設(shè)計(jì)厚度。濕接縫澆筑時(shí)宜在氣溫較低條件，并作好養(yǎng)護(hù)，防止裂縫。現(xiàn)澆接頭段混凝土可采用微膨脹水泥。 
　　 
　　四、結(jié)語 
　　 
　　總之，先簡支后連續(xù)結(jié)結(jié)構(gòu)形式相對(duì)于傳統(tǒng)意義上的連續(xù)梁而言，降低了施工難度，同時(shí)在一定程度上達(dá)到了結(jié)構(gòu)連續(xù)的目的，提高了結(jié)構(gòu)的承載能力，減少了梁部的伸縮縫，并控制橋面橫向裂縫的產(chǎn)生。隨著施工方法在不斷地提高與完善，使得越來越多的橋梁設(shè)計(jì)采用了此種橋型。因此，在施工中應(yīng)該加強(qiáng)質(zhì)量的控制，明確注意事項(xiàng)，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)吸取教訓(xùn)，逐步提高和控制好結(jié)構(gòu)連續(xù)施工質(zhì)量，是我國的橋梁建設(shè)達(dá)到一個(gè)新的臺(tái)階。