預應力技術在公路橋梁施工中的應用

鄧寬億 曾驛桀

（1、貴州科達公路工程咨詢監理有限公司，貴州 貴陽 550008 2、貴州省公路橋梁工程總公司，貴州 貴陽 550001）

中小跨徑梁式橋主要橋型是T型簡支梁橋。近年來,為提高橋梁力學性能和行車舒適性,先簡支后結構連續和先簡支后墩梁固結等措施均有采用。先簡支后結構連續梁橋是指先通過簡支方式進行架設,然后將各梁在墩頂處實施結構連續的梁橋。先簡支后結構連續在使用中屬于連續受力體系,所以,在受力性能和行車舒適性方面比先簡支后橋面連續梁橋更優越,同時,因無伸縮縫(梁端除外),也就不存在伸縮縫易損壞、難維護的問題,目前正處于大量采用時期。

1 工程概況

某公路橋梁工程為設計跨徑40m,橋梁縱坡達到2.5%,且墩高在15m以上,每聯跨數一般為4跨,設計認為為了減少支座維護、更換等工作,墩梁剛度比適合墩梁固接時,可采用先簡支后剛構連續T形梁橋,墩頂連續和墩梁固接應采用預應力構造。預制T梁存放時間為2個月,墩頂濕接縫澆筑及體系轉換實施時間為1個月,二期恒載施加時間為1個月,二次預應力張拉時間需要在T梁翼板間現澆帶或空心板企口混凝土澆筑前進行。

2 施工工藝

2.1 施工工藝流程

先簡支后結構連續橋為后張法預應力混凝土梁,場地集中預制,在橋上進行體系轉換,吊裝時先采用臨時支座按簡支安裝就位后,在連續墩上預置永久支座,現澆接頭混凝土、張拉克服負彎矩的預應力束,將體系轉換為連續梁,最后澆筑鉸接縫混凝土和橋面鋪裝層混凝土,完成橋梁施工。

2.2 梁(板)預制與安裝

2.2.1 預制臺座穩定性好,頂面光滑,易于脫模;

2.2.2 嚴格按照設計圖紙,制作強度、剛度、穩定性均滿足精品預制梁(板)需要的模板系統。同時,模板必須能根據預制梁(板)頂橫坡、錨固齒板等需要具有可調整功能。

2.2.3 從控制混凝土原材料、配比、幾何尺寸、一期預應力體系建立精度、養護等方面著手,采取行之有效的措施,確保預制梁(板)預拱度符合設計要求。

2.2.4 臨時支座必須滿足強度、剛度、穩定性要求。建議采用沙筒等方便拆除結構形式,注意事先設置的永久支座安裝精度和穩定性保持。

2.3 墩頂濕接縫澆筑

2.3.1 混凝土需作專門配比,保證高強度、低收縮、高韌性的設計要求。

2.3.2 對于簡支結構連續梁橋,墩頂濕接縫混凝土澆筑前,T梁(空心板)端面、T梁端橫隔板以及端橫隔板靠墩側面以外的T梁肋側面應按要求做鑿毛,或刷凈水泥漿,或刷專用粘接劑等增加新老混凝土連接性能的處理。

2.3.3 墩頂濕接縫澆筑應嚴格按設計要求執行。設計無明確要求時,墩頂連續應在一天中溫度最低且變化最小的時間段(一般為晚上1～6時)內進行,同時保證在溫度升高時,混凝土已有20%以上的強度。如遇晝夜溫差大于15℃時,建議在墩頂濕接縫內設置勁性骨架,以避免因溫度升高過大而對混凝土凝結產生不利影響。

2.3.4 墩頂濕接縫混凝土應有專門的養護方案,確保此類間隙混凝土強度的成長。

2.4 建立二次預應力體系

2.4.1 按照設計要求,嚴格控制預制梁(板)中預應力管道、錨固齒板的幾何精度。

2.4.2 采用專門的塑料波紋管,確保預應力管道暢通。在二次預應力施工前,必須對預應力管道,特別是管口借助襯管等實施特別保護。

2.4.3 二次預應力張拉時混凝土強度必須滿足設計要求,張拉時間、順序應符合設計規定。

2.4.4 應有專門的管道壓漿配方,采用真空壓漿。

2.5 結構體系轉換

2.5.1 在滿足強度、剛度、穩定性及拆除方便的要求下,對臨時支座、對于單支座先簡支后結構連續梁橋的構造、安裝、拆除方案進行研究,提出實施方案。

2.5.2 嚴格按照設計要求的時間、順序進行結構體系(支座)轉換。

2.6 結構性橋面鋪裝和非結構性橋面鋪裝墊層施工

2.6.1 應注意按照設計要求進行梁頂剪力鋼筋的預埋,特別是T梁翼板現澆帶上的預埋。

2.6.2 通過預制梁(板)的試制,有必要適當調整剪力鋼筋的伸出長度,以適應剪力鋼筋與鋼筋網之間的連接,盡量避免剪力鋼筋的失效。

2.6.3 結構性橋面鋪裝和非結構性橋面鋪裝墊層混凝土澆筑后的基巖效應明顯,容易出現收縮裂縫,應在規定的時間(或預制梁(板)齡期)內進行施工。同時,應對裸梁(板)頂面應按要求做鑿毛,或刷凈水泥漿,或刷專用粘接劑等增加新老混凝土連接性能的處理。

2.6.4 采用專門的大面薄型混凝土的養護措施。

3 預應力施工技術

3.1 T梁預應力的施工

3.1.1 預應力筋的各項技術性能必須符合國家現行標準規事實上和設計要求。

3.1.2 預應力束中的鋼絞線應梳理順直,不得有纏絞、扭麻花現象,表面不應有損傷。

3.1.3 單根鋼絞線不允許斷絲、單根鋼筋不允許斷筋或滑移。

3.1.4 預應力筋張拉時,棍凝土強度和齡期必須符合設計要求,應嚴格按照設計規定的張拉順序進行操作。

3.1.5 波紋管類型、材料、強度、剛度、耐久(腐蝕)性滿足設計要求,錨墊板平面應與孔道軸線垂直,制孔管道應安裝牢固,接頭密合,彎曲圓順。

3.1.6 千斤頂、油表、鋼尺等器具應經檢驗校正。

3.1.7 錨具應符合設計要求,按施工技術規范的要求經檢驗后方可使用。

3.1.8 壓漿工藝必須符合設計要求,孔道壓漿的水泥漿性能和強度應符合施工技術規范要求,壓漿時排氣、排水孔應有水泥原漿溢出后方可封閉,壓漿工作在5℃以下進行時,應采取防凍或保溫措施。

3.1.9 應按設計要求澆筑封錨混凝土

3.2 T梁墩頂連續混凝土澆筑

3.2.1 所選用的水泥、砂、石、水、外摻劑及混合材料的質量和規格必須符合有關規定的要求,按規定的配合比施工。

3.2.2 墩頂連續混凝土澆筑前,T梁端面、T梁端橫隔板以及端橫隔板靠墩側面以外的T梁肋側面應按要求做鑿毛,或刷凈水泥漿,或者刷專用粘接劑等增加新老混凝土連接性能的處理。

3.2.3 墩頂連續混凝土澆筑時間、溫度、主梁齡期等滿足設計要求。

3.2.4 不得出現露筋和空洞現象。

3.2.5 永久支座的安裝、預埋鋼筋和預埋件都必須符合要求。

4 結語

雖然該簡支梁橋的形式可以加快連續梁橋的建設速度,省去繁瑣的支模工序,但是由于先簡支后結構連續體系自提出到被廣泛采用的時間很短,對其結構設計、施工工藝及性能未經過系統研究,從目前來看,橋梁工程科學技術研究更多地是針對于大跨徑的橋梁,對中小跨徑橋梁重視不夠。事實上,中小跨徑在橋梁所占絕大多數,對它們的設計施工、質量控制、養護管理不容忽視。

[1]李堅.我國預應力混凝土連續梁橋的發展與工程實踐.城市道橋與防洪.2001(3).

[2]范立礎.預應力混凝土連續梁橋.北京:人民交通出版社.2001.