【摘要】先簡支后結構連續橋梁施工在當前橋梁建設的發展中具有重要意義,在提高橋梁建設效率,以及增強橋梁的穩固性等很多方面都體現出其巨大的優勢。本文即對先簡支后結構連續橋梁施工技術進行了概述,包括其基本情況、施工流程、施工要點以及施工中的質量控制等方面。
【關鍵詞】先簡支后結構連續橋梁;施工技術;預應力;質量控制
隨著我國高速公路的大規模建設,橋梁的建設需求度日益提高,對于橋梁的質量要求也愈來愈高。舊有的以多孔中等跨徑橋梁為主的橋梁建造形式,已不能滿足高速行車的需求,先簡支后結構連續橋梁的出現極大彌補了原有橋梁的不足,可以極大增強橋梁的穩固性,簡化橋梁建造程序,節約建設能源,很好地適應了當下對于橋梁發展的要求,當前,先簡支后結構連續橋梁施工技術已在全國范圍內得到很好的推廣。
一、先簡支后結構連續橋梁施工技術的基本情況
1、基本概念
先簡支后結構連續橋梁施工技術是將簡支橋梁的批量化預制生產與連續橋梁的優點相結合實現橋梁建筑的技術。具體的施工中要先進行整跨梁板的預制,并在架設就位以后,在端部澆注適當的混凝土,通過張拉預應力,最終達到連續性的建筑形式。先簡支后結構連續橋梁是順應當前橋梁建造要求的一種進步的橋梁建設方式。
2、先簡支后結構連續橋梁的優越性
先簡支后結構連續橋梁回避了簡支橋梁與連續橋梁自身的弱點,并使二者形成一種優勢互補,是一種合理化的建筑方式,其優越性主要體現在以下幾個方面:(1)結構簡單,能夠很好地減小橋梁截面尺寸,并有效地減少預應力配束,在結構上更加科學化、合理化。(2)具有變形小、剛度大以及伸縮縫隙少等優點,能很好地保證車輛行駛時的舒適度。(3)可以簡化施工方法,提高施工效率。傳統的施工過程程序復雜繁瑣,且施工進度緩慢,施工效率低下,運用先簡支后結構連續橋梁施工技術大大減少了施工程序,并提高了施工質量。(4)節約工程材料。傳統的復雜施工程序下,必然會相應耗掉大量的施工建材,而先簡支后結構連續橋梁施工技術使得施工過程更加科學,因而大大降低了能耗,節約了建筑成本。(5)在受應力性能方面更有優勢。由于在結構上形成連續體系后,支座以及徐變的不均沉降很小,所以不會受到較大的二次力的壓制,具有更好的負載性。
二、先簡支后結構連續橋梁的施工流程
先簡支后結構連續橋梁在施工時應嚴格按照科學的流程開展工作,在保證橋梁質量的前提下,通過利用最少的施工材料,在最短的時間內完成橋梁的建設。科學的施工步驟一般如下:
1、預制主橋梁。在端部澆注混凝土,待混凝土的強度達到設計要求的九成強度以上,進行正彎矩區預應力鋼束的張拉,然后進行壓漿,并仔細清理掉主梁內以及底板通氣孔內的的雜物,盡量減少后期的工作量。
2、設立臨時支座,安裝永久支座。逐孔進行主梁安裝,將其置于臨時底座上暫呈簡支狀態,同步連接好橫梁鋼筋以及橋面鋼筋。
3、主梁運輸和安裝。通過相應設備將主梁運送至架設橋跨后,用架橋機將其提升到相應高度并進行安裝。
4、完成橫向連接。安裝好主梁后,進行橫向鋼筋連接,在當日氣溫到達最低度時,澆筑橋梁連續接頭,并同步澆筑中橫梁以及現澆橋面板,同樣在達到設計要求的九成強度以上后,進行負彎矩鋼束的張拉,并完成壓漿。
5、完成體系轉化。在剩余的橋面板上進行澆層砼施工,由跨中向各個支點處完成澆筑,然后拆除一聯中的臨時支座,實現體系的轉換。
6、體系轉化完成后,完成橋面鋪裝工作,并安裝防護欄,同時完成其他附屬工作。
三、先簡支后結構連續橋梁的施工方法
1.主梁連續的施工方法
先簡支后結構連續橋梁主要有這樣幾種設計方式:第一,主梁的縱向預應力鋼束在墩頂實現連續。此種方法下設計的橋梁具有很好的剛度,且不易發生變形,但是施工難度卻很大。第二,主梁通過普通鋼筋在墩頂實現連續。此方法操作難度不大,但卻無法保證墩頂負彎矩區的穩固性,容易出現裂縫而使橋梁無法正常使用。第三,墩頂兩側的橋梁通過布設的預應力短束完成橋梁連續。相比于以上兩種設計方式,此種方式更加科學化,在橋梁先簡支后結構連續施工設計中,應多考慮此種設計方案。
2.墩梁結合的施工方法
(1)墩梁固結。在山區高墩橋梁的設計上往往選用此種設計方法。因在此種施工情況下,橋梁下端的壓彎構件均可固結,所以可以很好地縮小墩底彎矩,減少橋墩的負荷,提高橋梁的穩固性以及使用壽命。
(2)墩梁分離。這是常用的一種施工方法,通過在連續墩處以及交接墩分別設置普通型的板式支座和F4型的板式支座,較為方便地完成施工,但由于底座易老化,使用年限不長,因而存在更換底座的不利之處。
四、先簡支后結構連續橋梁施工的質量控制
1、主梁施工中的質量控制
主梁在施工中應嚴格按照施工圖的設計,做好鋼筋的綁扎安裝工作,確保主筋與定位筋焊接牢固,防止在受壓時產生裂變,預應力管道在埋設時必須事先進行準確定位,防止鋪設位置不精確給橋梁建造帶來麻煩,預應力施工時,梁端和錨下砼的局部應力會比較大,且此段的鋼筋布置較密,應振搗予以密實,確保質量。另外,錨板必須與錨下螺旋筋實現緊密切合,確保橋梁的穩定性。
此外,對于主橋現澆接頭以及濕接縫的施工應進行嚴格質量掌控,從完成主梁預制到橫向濕接縫完成澆筑,時間跨度不宜超過3個月。現澆接頭處的混凝土宜選用微膨脹的混凝土。濕接縫的混凝土澆筑工作應在當天氣溫最低時進行,可通過吊模進行施工,模板在選用上應保證有足夠的強度和剛度,澆筑次層混凝土時,應提前在施工縫刷上水泥漿,在進行混凝土振搗時,應采用插入式振搗器和平板振動器相互結合的方式,強化振搗力度,保證主梁的穩固性,同時還應做好施工后的養護工作。
2、張拉預制底座的質量控制
張拉預制底座應進行加固處理,保證堅實無沉陷,方便排水,防止因排水不暢通引起基礎下沉,底座的反拱度值應結合實際施工情況,以及生產性試制梁的張拉情況,并參照設計文件中對于反拱值的定數,最終進行精確確定,誤差不應超過2mm,同時應使反拱度呈現為拋物線狀。
3、臨時支座設置中的質量控制
臨時支座應確保有承受橋梁壓力的剛度和強度,且要保證落梁均勻,以保證橋梁各橋段受力性能的均衡性。同時,還要滿足拆卸方便的特點,以方便永久支座可以單獨支撐橋梁時,能隨時予以拆除,并在拆除后保證永久支座與梁底和墩頂的嚴密結合。應在壓漿強度達到要求時實行拆卸,拆卸中,應保證逐孔對稱、平穩、同步,以保證臨時支座拆除后橋梁的穩固。
4、后連續現澆段施工過程的質量控制
在后連續現澆段施工中,應在新老混凝土的結合中做好相應工作,預制箱梁的端頭應認真做好鑿毛處理工作,為保證橋梁的整體受力性能,以及混凝土負彎矩在張拉過程中能有較好的承載力,防止混凝土出現收縮裂縫現象,應在現澆連接段的接頭混凝土中加入膨脹劑,并保證先簡支后結構連續橋梁每聯的澆筑溫度大體統一,還應盡量在當天氣溫最低時開展施工。
五、結語:
先簡支后結構連續橋梁施工技術的運用,改變了傳統橋梁建設的繁瑣程序,可以簡化施工流程,提高施工效率,節約施工能耗,并增強橋梁的承載力和穩固性,對于當前我國橋梁在高速公路段上的大規模建設現狀具有積極意義。在進行先簡支后結構連續橋梁施工時,應熟悉施工方法,掌握主梁連續施工以及墩梁結合施工的不同方法,并在施工的各個環節上嚴格控制施工質量,以確保先簡支后結構連續橋梁在目前公路建設中發揮最大價值。
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