先簡支后結構連續(xù)橋梁施工工藝的若干思考

摘要:隨著橋梁建設的飛速發(fā)展，國內來出現(xiàn)了一種新型梁橋結構一先簡支后結構連續(xù)梁橋，它兼顧了簡支梁橋和連續(xù)梁橋的優(yōu)點，全國各省份特別是在高速公路橋梁設計中逐漸以先簡支后結構連續(xù)梁橋代替了原來單一的簡支梁橋或連續(xù)梁橋。實際工程表明: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，克服了它們的缺點，因此對先簡支后連續(xù)橋梁施工技術的探討有重要意義。

關鍵詞:先簡支后 連續(xù)橋梁 施工工藝 質量控制

0 引言

隨著我國的高等級公路的快速發(fā)展，對連接高速公路的橋梁的質量要求也相應提升，橋梁施工技術也極為關鍵。目前的現(xiàn)狀是:對于小跨徑的高等級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應力混凝土T(箱)梁的形式，對于大跨徑預應力混凝土連續(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)梁的施工復雜繁瑣、費工費時，人們一直希望將簡支梁的批量預制生產和連續(xù)梁的優(yōu)越性能結合起來，實現(xiàn)用梁或板批量預制生產的方式來加快連續(xù)梁的建設這是我們常說的“先簡支后連續(xù)施工”方法。

1 先簡支后連續(xù)橋梁的型式及特點

1.1 結構型式 ①按材料分:有鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構及混合結構(即預應力混凝土預制構件，鋼筋混凝土連續(xù)構造)。②按預制構件施加預應力的方式分:有先張法預應力混凝土結構、后張法預應力混凝土結構、及復合式預應力混凝土結構(即預制構件先用先張法施加一部分預應力，在構件中預留孔道，當安裝就位后，再用后張法繼續(xù)施加預應力)。③按預制構件上部構造斷面形式分:普通空心板、大孔空心板、工形梁或T形梁、箱形梁等。

1.2 主要構造及特點

1.2.1 上部構造:預制構件與裝配式簡支橋梁構件相似，但可視主梁間距少設甚至不設中橫隔板。預制主梁靠近現(xiàn)澆連續(xù)端與簡支橋梁不同，要注意預埋縱向連續(xù)鋼筋、橫向連接鋼筋及梁底鋼板。當現(xiàn)澆連續(xù)段采用預應力鋼束時，應注意預應力管道的預埋并合理設置齒板。

1.2.2 現(xiàn)澆連續(xù)段:在形成連續(xù)結構后，預制構件的連續(xù)段與預制端橫隔板一起組成上部構造的剛性端橫隔梁。施工時要求將它在縱、橫、豎三個方向與主梁可靠結合。現(xiàn)澆連續(xù)段的縱向鋼筋可考慮采用普通鋼筋或預應力鋼束，采用普通鋼筋具有操作簡便且不影響主梁已有的正彎矩鋼束預應力效果的優(yōu)點，而采用預應力結構則抗裂性較好。

1.2.3 現(xiàn)澆橋面板:是預制構件的整體化結構，它加強了裝配式T形梁、工字梁或分體式小箱梁的橫向聯(lián)系和抗扭剛度，加強了預制橫隔板的功能，且用以布置頂板負彎矩區(qū)受力鋼筋或鋼束。

1.2.4 橋面鋪裝、防撞護欄、橋頭搭板、橋梁墩臺基礎及其它附屬構造如支座、伸縮縫及防、排水構造等，先簡支后連續(xù)梁均與其它型式的橋梁類似。

2 先簡支后連續(xù)橋梁結構施工工藝要點

2.1 先簡支后連續(xù)橋梁的施工的一般流程

2.1.1 預制主梁，待混凝土強度達到設計強度的100%后，張拉正彎矩區(qū)預應力鋼束，壓漿并及時清理主梁(預應力混凝土簡支轉連續(xù)箱梁)底板通氣孔。

2.1.2 設置臨時支座并安裝好永久支座，逐孔安裝主梁，置于臨時支座上為簡支狀態(tài)，及時連接橋面鋼筋與橫梁鋼筋。

2.1.3 連接接頭段鋼筋，設置接頭鋼束波紋管并穿束。在日溫最低時(不高于+15℃)澆筑連續(xù)接頭、中橫梁及兩側與頂板鋼束同長范圍內的橋面整體化混凝土。達到設計強度的100%時，張拉頂板鋼束并壓漿。

2.1.4 接頭完成后，由跨中向支點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)內的臨時支座，完成體系轉換。拆除臨時支座時應特別注意嚴防高溫影響橡膠支座質量。

2.1.5 噴灑防水層、安裝伸縮裝置、進行橋面系施工。

2.2 先簡支后連續(xù)施工工藝特點

2.2.1 預制T梁混凝土強度達到設計強度的100%后，方可張拉預應力鋼束。張拉順序為1號束、4號束、2號束、3號束。1號束的兩根鋼束應同時張拉，以免造成主梁橫向彎曲。施工時應實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，并將實測的σm與設計張拉控制應力σk相加得實際張拉控制應力σkm。

2.2.2 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)端頭一般做成有臺階的馬蹄形狀，并根據施工操作的要求，預留現(xiàn)澆段的尺寸及其臺階的樣式。

2.2.3 臨時支座的設計與選材。臨時支座的設計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支座，在硫磺砂漿內埋入電熱絲，在體系轉換時采用電熱法解除臨時支座。也可采用鋼管與硬圓木或預制鋼筋混凝土圓形塊制成砂箱式臨時支座，在架設梁板時要通過試驗來確定砂箱臨時支座的沉降量，并根據梁板安裝標高與對應墩臺帽墊石標高的差值用箱內填砂和加高蓋板的方法進行調節(jié)，以便能更好的控制準確梁板架設后的高度。

2.2.4 連續(xù)段現(xiàn)澆混凝土施工。在現(xiàn)澆連續(xù)段預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號的混凝土，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過防銹處理的鋼板或采用竹膠板制作的砂盒墊實密封，嚴防漏漿。

2.2.5 負彎矩二次張拉。負彎矩二次張拉是對梁板頂面的預應力鋼束進行張拉，這是先簡支后連續(xù)橋梁同簡支梁橋的本質區(qū)別。預應力鋼束采用高強度低松弛鋼絞線，鋼束張拉采用兩面同時張拉，張拉順序從外側向內側，每次張拉一根鋼絞線，直到張拉結束。壓漿工作在張拉結束后及時進行。

3 先簡支后連續(xù)橋梁施工的質量控制

3.1 臨時支座的設置的質量控制 應該保證，臨時支座應有足夠的強度和剛度，拆裝方便，落梁均勻。預應力張拉完成后，待壓漿強度大于35MPa時方可拆除臨時支座。拆除臨時支座應做到逐孔對稱、均勻、同步、平穩(wěn)。臨時支座拆除后，永久支座與墩頂和梁底嚴密貼合。結合目前的施工技術，臨時支座有多種設置方法，以可卸落砂箱支座的施工方法為例。當采用砂箱支座時，要充分考慮砂箱承受T梁自重和架橋機重量后的沉降量，梁底與盆式支座間應留有空隙。在施工中會出現(xiàn)每個砂箱沉落量不會完全一樣的情況，而導致部分T梁吊空，產生質量隱患，解決辦法有兩點:①通過預壓試驗取得砂箱在受力以后的平均沉降量，并以此指導現(xiàn)場安裝臨時支座，控制T梁的安裝標高與設計標高一致;②適當降低支座墊石標高，預留約3cm的混凝土梁靴高度。在澆注濕接頭的時候，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。

3.2 張拉預制底座的設置要求 張拉預制底座應堅固、無沉陷，利于排水，防止由于排水不暢造成地基下沉。底座的反拱度值應參照設計文件所提供的反拱度值、結合實際施工和生產性試制梁的張拉情況確定。反拱度應做成拋物線。另外要保證橋梁安裝精度要嚴格控制，誤差不超過2mm。

3.3 后連續(xù)現(xiàn)澆段施工質量控制 施工發(fā)現(xiàn)，對于新老混凝土的連接結合是現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土存在的主要問題，為此預制梁板的端頭必須嚴格進行鑿毛處理。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)接頭的澆筑氣溫應基本相同，溫差控制在5℃以內，并盡量安排在一天氣溫最低時施工。

總之，先簡支后連續(xù)結結構形式相對于傳統(tǒng)意義上的連續(xù)梁而言，降低了施工難度，同時在一定程度上達到了結構連續(xù)的目的，提高了結構的承載能力，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計采用了此種橋型。因此，在施工中應該加強質量的控制，明確注意事項，認真總結經驗，及時吸取教訓，逐步提高和控制好結構連續(xù)施工質量，是我國的橋梁建設達到一個新的臺階。