談簡支變連續橋梁體系轉換施工工藝

崔會平

隨著我國公路建設發展速度的加快，各地興建了大量的混凝土橋梁。在橋梁建造和使用過程中，一種兼顧簡支梁橋和連續梁橋的優點的橋型——先簡支后連續梁橋應運而生。先簡支后連續梁橋充分發揮了簡支梁和連續梁橋的優點，克服它們的缺點。其施工特點是先按簡支梁規模化施工，后用濕接縫把相臨跨的梁塊連接成連續梁，從而得到連續梁優越的使用效果。體系轉換是先簡支后連續橋梁施工的關鍵工序，必須保證該工序的施工質量。

1 工藝原理及適用范圍

把一聯連續梁分成幾段，每段長度約一孔，各段在預制場預制后經移運吊放到墩臺頂的臨時支座上，在完成濕接縫、濕接頭前的各項工序后澆筑濕接縫、濕接頭混凝土，在濕接頭混凝土達到設計或規范規定的強度后張拉負彎矩預應力束，拆除臨時支座，使連續梁落到永久支座上，完成由簡支到連續的體系轉換。這種結構在體系轉換前屬簡支梁，簡支梁內力在體系轉換中原封不動地帶到連續梁，體系轉換、二期恒載及活載等內力按連續梁計算。

先簡支后連續橋梁這種結構上下部可以同時施工、進度快，上部結構采用的基本是簡支梁的施工方法，得到的卻是結構更優的連續梁。這種結構比其他裝配式連續梁濕接縫數量少，不需要臨時支架，特別適用于軟土、深水、高墩等。在我國公路建設中，跨徑為20 m～30 m的連續梁橋大量采用了這種結構。根據這種結構的特點可知，隨著跨徑的增大，自重內力迅速增加，簡支梁內力占去了連續梁內力的大部分而顯得不合理。一般認為先簡支后連續橋梁的適用跨徑為50 m以內。

2 結構特點

先簡支后連續橋梁的施工工藝與傳統連續梁的施工工藝相比，具有如下特點:

1)由雙排支座變為單排支座的過程即為體系轉換。2)梁體在預制場內采用集中預制，有利于工廠化生產，減少了臨時施工用地，縮短了施工周期，便于管理，有利于梁體的質量，便于控制。3)由于采用集中預制，現場架設，能夠充分發揮機械性能，有效提高勞動效率，節約大量模板和支架，從而加快施工進度，降低了施工成本。

3 現澆連續橫梁(濕接頭)的施工

3.1 臨時支座的選用

預制梁板安裝在臨時支座上，并調整好軸線與標高后即可進行濕接縫、濕接頭的施工。對于擱置梁板的臨時支座其強度和剛度必須保證在梁板架設過程中不破損，基本上無沉降量。目前廣泛使用的臨時支座有硫磺砂漿臨時性支座、活塞套筒式即砂筒臨時性支座、硬木框砂池式臨時性支座等，本標段橋梁上部采用活塞套筒式臨時性支座，根據使用情況看，硫磺砂漿臨時性支座科技含量較高，能有效降低勞動強度，但易對蓋梁造成污染。活塞套筒式臨時支座一次性投入過大，但可重復利用，適合特大橋使用。硬木框砂池具有成本低，拆卸方便的特點，但其承載力較低，適用于跨徑較小的小箱梁。

3.2 施工順序

考慮到梁板接長收縮和溫度應力的影響，濕接頭的澆筑一般采取“先兩側，后中間，隔跨施工”的原則，即從聯端向中間對稱施工。在一聯濕接頭混凝土澆筑完成，達到設計要求的強度后，進行負彎矩預應力束的張拉注漿工作，然后澆筑橋面板的接縫混凝土，在一聯的所有濕接縫、濕接頭施工完畢后，進行體系轉換，完成由簡支變連續的施工。

3.3 梁板連續端混凝土鑿毛

在箱梁拆模以后，立即組織人員對梁頭及翼板外緣進行鑿毛，鑿除處理層混凝土表面的水泥砂漿和松弱層，并用水沖洗干凈。

3.4 測量高程

為保證箱梁頂面高程符合設計要求，濕接頭施工之前，測量人員必須復核梁頂面高程，如安裝誤差較大，對橋面鋪裝層厚度有影響時應書面通知濕接頭施工負責人及箱梁安裝負責人，暫停該濕接頭施工，調整梁頂面高程，直至合格后方可繼續施工。

3.5 安裝底模及永久性支座

將永久支座置于墩頂支座墊石上，在調整好永久支座位置后，將鋼板及預埋件水平放置于永久性支座頂面。安放好后，在永久性支座及鋼板外周圍安裝底模，嚴防漏漿，永久性支座及鋼板與底模間的縫隙應采取有效措施密封。

3.6 鋼筋安裝

1)配料。鋼筋預先在鋼筋加工場地配料，彎制后運到現場一次綁扎成型。制作鋼筋骨架應選擇在地勢平坦地面上進行，以保證鋼筋清潔。鋼筋應無灰塵，無銹蝕、松散銹皮、油漆、油脂、油或其他外來物質，無有害的缺陷。鋼筋制作及安裝嚴格按施工圖紙及技術規范進行，確保焊接質量。

2)綁扎鋼筋。鋼筋在現場綁扎結合成型時，鋼筋應嚴格按圖紙要求進行布置。鋼筋的所有交叉點均應綁扎，必要時，亦可用點焊焊牢。以避免在澆筑混凝土時移位，不允許在澆筑混凝土以后再安設或插入鋼筋。為保證保護層厚度，應在鋼筋與模板間設置水泥砂漿墊塊，墊塊應與鋼筋扎緊，且互相錯開。在連接連續處梁頭預留鋼筋時，因本著施工方便，梁頭鋼筋預留比較短，因此在采用搭接焊連接時，若長度未滿足10d的焊接長度時將采用5d的雙面焊接。

3.7 波紋管的定位安裝

1)按設計要求梁板的負彎矩預應力預留孔道采用扁波紋管，扁波紋管按施工的實際情況下料。在梁頭波紋管接頭位置一定要搭接好，且每端搭接長度不小于15 cm，不能出現錯臺、毛頭，同時用膠帶紙包裹密封。

2)扁波紋管安裝前要檢查是否有破洞、變形現象，要保證波紋管道暢通，否則澆筑混凝土時，混凝土漿進入包裹死鋼絞線，影響負彎矩工作。

3)為防止預應力筋與管道之間摩擦引起的應力損失增加及改變預應力筋的受力，應嚴格控制預應力束道的位置。在現澆段中預埋與預制梁中相同規格的扁波紋管必須與預制梁段的扁波紋管順接，確保連接可靠，不漏漿。在澆筑混凝土前應將鋼絞線穿束完畢。

3.8 澆筑現澆混凝土

根據該段的受力情況，設計上采用與預制梁混凝土強度相同的C50號微膨脹混凝土，即在混凝土中摻加膨脹劑，就是為防止混凝土收縮引起現澆段與預制梁的開裂及預應力損失。因此處鋼筋密集，混凝土用的石子的粒徑不大于2 cm。根據配合比，嚴格控制各材料用量。

在日溫度最低時澆筑連續接頭、濕接頭及其兩側與頂板負彎矩束同長度范圍內的濕接縫。混凝土采用拌和樓拌和，攪拌運輸車運送，由吊車懸吊專用料斗轉送混凝土進入模板內。澆筑采用分層斜坡式澆筑，插入式振搗器振搗。使用插入式振動器時，移動間距不超過振動器作用半徑的1.5倍，與側模保持50 mm～100 mm的距離，要插入下層混凝土50 mm～100 mm，每一處振動完畢后應邊振動邊徐徐提出振動棒，避免碰撞模板、鋼筋及其他預埋件。對每一振動部位，必須振動到該部位混凝土密實為止。密實的標志是混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現平坦、泛漿。混凝土澆筑時要留好試塊，并做好記錄。對于濕接縫澆筑要注意盡量避免振動棒碰撞底板。

3.9 養生

混凝土施工完畢，為防止早期收縮出現裂縫，最好在搗實抹平后即用塑料薄膜覆蓋，在混凝土初凝前，掀開塑料薄膜，混凝土會泛水至表面，這時進行二次收漿，以控制平整度及防止出現裂縫。收漿完畢進行拉毛處理，再用土工布覆蓋養生。

3.1 0 張拉負彎矩鋼束并壓漿

根據圖紙要求，在濕接頭混凝土達到設計強度的85%后，張拉頂板負彎矩預應力鋼束，并壓注水泥漿。

3.1 0.1 張拉

1)鋼絞線的規格及加工。按照圖紙要求，鋼絞線采用低松弛高強度預應力鋼絞線，單根鋼絞線φj15.24 mm，鋼絞線面積A=140 mm2，標準強度Rby=1 860 MPa，控制應力為 1 395 MPa，彈性模量Ey=1.95×105MPa。鋼絞線的切割采用砂輪切割機，不允許用電弧切割。下料后進行編束，編束應逐根理順，綁扎成束，不得紊亂，使鋼絞線平直。每束內各根鋼絞線應編號并按順序擺放。鋼絞線的下料長度為孔道長度加兩端工作長度。

2)錨具的安裝。錨具是在構件上永久錨固鋼絞線的工具，質量必須得到可靠保證。錨具安裝時，錨具應對正，夾片應打緊，且片位要均勻。

3)張拉的操作步驟和方法。a.將錨墊板處的混凝土砂漿及雜物清理干凈，并將扁錨穿入鋼絞線。b.將清洗過的夾片嵌入鋼絞線與錨具之間。夾片嵌入后，隨即用手錘輕輕敲擊，使其夾緊鋼絞線，但夾片外露長度應整齊一致。c.使頂壓油缸處于回油狀態，向張拉缸供油，開始張拉。張拉至初應力時，做好標記，作為測量伸長值的起點。作標記要嚴格，標記線條要細，量測要準，油表控制讀數要精確。d.按照張拉程序張拉至規定噸位，并測量鋼絞線的伸長值以校核應力。e.在保持繼續向頂壓油缸供油的情況下，使張拉油缸緩慢回油，完成油缸回油動作。f.打開頂壓閥的回油缸，油泵停車，千斤頂借助其內部回程彈簧作用，頂壓活塞自動回程，張拉錨固結束。

4)張拉應力的校核。張拉采用雙控法，即應力應變雙控制，鋼絞線張拉時的控制應力，應以張拉時的伸長值進行校核。實測伸長值與理論伸長值的差值應控制在±6%以內，否則應暫停張拉，查明原因并提出解決方案待監理工程師審查批準后，方可繼續張拉。

3.1 0.2 管道壓漿

為保證預應力鋼材不銹蝕并與構件混凝土連成整體，壓漿工作應在張拉完成后盡早進行。一般預應力混凝土構件，在張拉完畢停10 h左右，觀察預應力鋼材和錨具穩定后，即可進行。

水泥漿應具有良好的和易性，其水灰比宜為0.4～0.45，摻入適量減水劑，可減少到0.35。配合比嚴格按監理工程師批準的配合比執行。

水泥漿泌水率最大不超過3%，拌和后3 h時泌水率宜控制在2%，24 h后需能全部被吸收。

水泥漿稠度宜控制在14 s～18 s之間。

壓漿方法采用活塞式灰漿泵。壓漿前應先將灰漿泵試開幾次運轉正常并能達到所需的壓力時，才能正式開始出漿，壓漿時，壓漿泵的壓力一般取0.5 MPa～0.7 MPa。

壓漿應緩慢，均勻地進行，不得中斷，并應排氣暢通。如遇孔道堵塞，必須更換灌漿口。

壓漿后應立即檢查壓漿的密實情況，如有不實，應及時處理。

壓漿過程中及壓漿后48 h內，結構混凝土溫度不得低于5℃，否則應采取保溫措施。當溫度高于35℃時，壓漿宜在夜間進行。

水泥漿應按規定制作，以檢查其強度。

壓漿中途發生故障，不能連續一次壓滿時，應立即用壓力水沖洗干凈，故障處理后再壓漿。

3.1 1 澆筑剩余部分濕接縫混凝土

澆筑剩余部分的濕接縫混凝土，完成半幅內各梁體之間的連接。

3.1 2 拆除一聯內臨時支座，完成體系轉換

當負彎矩筋張拉注漿的水泥漿達到設計規定的強度后，要立即拆除用作臨時支座的砂筒，使各永久支座充分受力，完成體系轉換工作。在拆除臨時支座時，要盡量使臨時支座同步、均勻、緩慢的拆除。對于采用活塞套筒臨時支座，可采取多人同時打開套筒砂門的方法拆除臨時支座，保證體系轉換的安全。

4 結語

從施工技術角度出發，先簡支后連續橋梁的體系轉換已有類似成熟的施工工藝，不存在技術難題，關鍵是如何在保證完成梁板體系轉換的前提下，提高體系轉換的安全度，避免在體系轉換中出現較大的應力集中，保證體系轉換的質量，提高體系轉換的施工速度，有效的降低工程成本，使企業在日益激烈的競爭中占據有利的地位。本工法與傳統工藝相比，可以大大的提高體系轉換的可靠性，加快體系轉換的施工速度，有效的降低工程的施工成本，是一種值得推廣的施工工藝。

［1］ 靳 玲.先簡支后連續梁橋的設計與施工［J］.山西建筑，2009，35(16):329-330.