衛新珂
(新疆昌吉公路管理局呼圖壁分局,新疆 昌吉 831100)
隨著科學技術和社會生活水平的提高,人們對公路工程等基礎建設的安全性和可靠程度提出了更高的要求。國家高等級公路近幾年來發展良好,對其起連接作用的橋梁的施工質量也提出了更高的要求,橋梁的施工技術變得更加關鍵。目前,小跨徑的高等級公路橋梁中依然采用裝配式鋼筋混凝土板梁的形式,中等跨度使用裝配式預應力混凝土T梁,而大跨徑則應用預應力混凝土連續橋梁,多采用平衡懸臂澆筑或者拼裝的施工方法。但對于一項工程,應考慮整個施工進程中進度、經費和工藝技術等方面的問題。連續梁存在著施工工藝復雜和施工周期較長等問題,這一問題的解決還必須從根本上予以處理,于是提出了將簡支梁的批量生產和連續梁的優越性能結合起來這樣一種解決方法,即先簡后支連續施工方法,這一方法的提出和應用能夠很好的解決上述相關問題。
由上文分析可知,先簡后支連續橋梁結構實際上就是通過現澆混凝土形成兩跨或者是兩跨以上的連續結構,這樣一種橋梁結構在實際的工程和應用過程中有著相當顯著的優勢:首先,先簡后支橋梁結構中選用的是預制梁,而預制梁能夠采用標準構件,便于工廠進行統一的管理和生產,很大程度上降低了施工的時間、成本和人力投入,且能夠顯著提高經濟效益,并且統一的生產和管理還能夠降低工藝技術的要求;其次,先簡后支連續橋梁的使用性能突出,具有較高的行車舒適程度,較少有裂縫的產生和形成,且剛度大;最后,因為簡支梁的預應力鋼束是在工廠內部進行的張拉,不僅避免了施工現場設備的配置,而且也避免了張拉預應力鋼束給現場地面帶來的障礙。
2.1.1 在主梁預制完成且混凝土的強度達到設定強度的100%后,開始張拉正彎矩區的預應力鋼束,在此基礎上進行壓降,所有工作完成后對主梁底板通氣管進行清理。
2.1.2 將臨時支座和永久支座安裝到位,并將主梁逐孔的安裝到指定位置上,保證臨時支座上的都是簡支狀態,在這一過程中需要將橋面鋼筋和橫梁鋼筋進行有效連接。
2.1.3 最后一步就是澆筑鋼筋接頭混凝土,由跨中向各個支點澆筑剩余部分橋面整體化的混凝土,在澆筑工作完成后再將其拆成臨時支座,這樣就能夠較好的完成體系的轉換工作。在這一過程中要注意不要因為拆除工作而影響橡膠支座的實際使用性能。在橋面系統上安裝伸縮裝置并做好防水即可[1]。
2.2.1 在主梁預制結束且混凝土強度達到設計強度以后,開始張拉正彎矩區預應力鋼束,這一過程中需要注意三個方面問題:一是要保證混凝土強度達到設計強度的100%;二是要保證張拉的順序是按照設計的要求在兩個端頭之上同時進行;三是要保證在進行張拉時對預應力鋼束的孔道摩擦系數、錨具錨口損失等進行實測,以此來確定所需要的實際張拉控制應力[1];最后需要進行壓漿,并及時清理掉預應力混凝土簡支轉連續箱梁處的主梁底板通氣孔。
2.2.2 按照相關的需要和要求設置好臨時支座和永久支座,并逐孔進行主梁的安裝工作。在對永久支座進行設計和安裝時,對其橡膠支座表面進行保護。在施工過程中可以直接用空壓機對其進行徹底清理,并相應檢測出支座放置的平整度是否符合設計要求。一定要注意不能使支座處于一種不平衡的狀態,一旦實際的施工場地自身有坡度一定要采取適當的措施來進行調平。
2.2.3 做好臨時支座的設計與選材對整個板梁的架設非常關鍵,一方面要切實保證臨時支架具有足夠的剛度和強度,保證其不因受到外界環境的破壞而發生嚴重的破損;另一方面就是保證其基本上沒有沉降,最好還要便于常規的拆卸和安裝。在制作臨時支架時通常會選擇在硫磺砂漿內埋設電熱絲,在進行體系轉換時就可以直接利用電熱法予以拆除,更主要的是臨時支座在高度上往往比永久支座高出5mm左右,其意義就在于能夠保證體系在轉換時能夠容易拆除。臨時支座的沉降量必須通過試驗予以確定,在試驗的基礎上還需進一步的通過加高蓋板或者是箱內填砂等方式對其實現調節,這樣就能夠較為精確的控制好臨時支架的實際高度。
2.2.4 在對連續段現澆混凝土進行施工時,通常都需要搭接焊來完成預埋鋼筋的連接工作,在進行連接時要注意所使用的現澆段的混凝土型號和標號都要與梁板位置一致,且在一些較為薄弱的環節或者是新老混凝土結合的位置,要保證新老混凝土的強度達到一致后才能進行連接,實際上,這一點在整個混凝土的連接中最為關鍵[2]。在具體的施工過程中,首先將所需要進行處理的現澆接頭位置處的梁頂面鑿毛,然后在預制場內進一步鑿毛空心絞縫板等周邊具有接觸面的構建,這樣處理目的是:一方面是為了盡可能的減少不必要的高空作業,這樣對整個工程安全施工能夠提供較大的保證;另一方面是為了能夠盡可能提高新老接頭處的實際粘結質量;再者就是考慮到某些具體的部位上具有較為密集的鋼筋和波紋管,因此還需采用小石子混凝土來對濕接頭進行必要的分層澆筑,相應的進行層層振搗,這一過程必不可少。為了避免在最后的養護過程中出現不良的收縮性裂縫狀況,還可以將微膨脹劑加入到現澆連續段的接頭當中。
2.2.5 負彎矩二次張拉實際上是對梁板頂面的預應力和鋼絞線等進行張拉,這一點是區別于簡支梁的最顯著特點。根據工程實際要求和需要,有必要對預制梁中的錨固齒板和幾何精度予以嚴格控制。在進行張拉的過程中還需要注意張拉的具體順序,必須要按照由外到內的順序一一進行張拉,直到整個張拉過程完成為止,最后進行真空壓泵。
根據上述分析可知,臨時支座首先要有足夠的強度和剛度,在此基礎上還必須具有較好的安裝和拆卸性能。在施工過程中,完成預應力張拉后且壓漿強度達到相應要求后才能開始拆除臨時支座。在進行臨時支座的拆除過程中,盡可能做到均勻、對稱和平穩。
工程上對于張拉預制底座最終的設置要求就是堅固、無沉陷且利于常規的排水工作,以避免路基因排水不暢而發生不良的下沉事故。底座的具體反拱度值在相關的規范和文件中明確給出,因此只需相應的予以執行,注意將反拱度線做成拋物線即可。此外出于安全的考慮,要求將誤差的范圍控制在2mm以內[2]。
前文分析已經明確指出在后連續現澆段中最為突出的問題就是新老混凝土的連接問題,通常的解決方法和手段就是對預制梁板的端頭嚴格鑿毛。還需要對先簡后支連續澆筑的問題進行控制,通常要求進行澆筑的溫度要保持基本一致,且盡量將澆筑的時間安排在一天中溫度最低的時候進行。
先簡后支連續結構形式相對于傳統的方式優勢非常明顯,且在現代橋梁的建設過程中予以應用是將來發展的趨勢,在這樣一種大的背景和前提下就更有必要對這樣一種結構形式進行認識和深入了解,并實現良好的利用和進一步創新。
[1]張鯤,劉凱,劉念華.淺談先簡支后連續預應力砼梁(板)施工技術[J].青海交通科技,2003,(3):28-31.
[2]王偉.淺談先簡支后結構連續橋梁施工技術[J].黑龍江交通科技,2011,(1):97.