譚 勇
(貴州橋梁建設集團有限責任公司)
水口河大橋為整體式路基橋,根據地形地質條件,左右幅均為17 ×30 m 跨徑T 梁。結構體系為先簡支后結構連續T 梁。左右幅均采用4 ×30 +4 ×30 +4 ×30 +5 ×30 分聯形式。下部結構為雙柱式墩、樁基礎,橋最大墩高49 m;左右幅水口岸設樁柱式橋臺,左右幅格龍岸設重力式U 型橋臺,明挖擴大基礎;上部結構采用預制場預制T 梁,機械吊裝架設;下部墩臺采用現場澆筑;兩岸橋臺臺口設置80 型伸縮縫。分聯墩采用160 型伸縮縫。兩岸橋臺臺帽頂、采用GJZF4 板式橡膠支座,分聯墩墩頂采用GJZF4 板式橡膠支座,其余墩頂均采用GJZ 板式橡膠支座。
簡支轉連續體系轉換的主要施工工序是先連接橋面板鋼筋、端橫梁鋼筋及澆筑端橫梁混凝土,再逐次連接連續接頭段及設置接頭鋼束波紋管并穿束、綁扎中橫梁鋼筋、澆筑連續接頭段和與頂板鋼束同長范圍內的濕接縫,待混凝土達到設計強度要求后,進行墩頂鋼束張拉及壓漿,再由跨中向支點澆筑剩余部分的濕接縫,最后對臨時支座進行拆除。先簡支后結構連續橋施工工藝流程見圖1。

圖1 先簡支后連續橋施工工藝流程
先簡支后結構連續體系的關鍵就在于由簡支體系向結構連續體系的轉化。該項目按照主梁預制-預應力施工-主梁安裝、鋼筋焊接連接-預應力張拉-澆筑鉸縫混凝土的主要流程進行。其中連續端澆筑及張拉壓漿順序采用對稱澆筑、對稱張拉。
(1)在進行主梁澆筑的工序前,必須對照圖紙嚴格把關主梁內的預埋件或者預埋洞是否完整,例如伸縮縫、護欄、支座等附屬設施的位置是否齊全,確認之后進行主梁混凝土的澆筑。在進行主梁施工的過程中,要注意預應力管道的位置是否準備。
(2)主梁預制完成后的保存期不能超過90 d,主要原因是為了避免預制梁的上拱較大,同時為了避免預制梁與橋面現澆層由于齡期差別過大產生的收縮差。如果預制梁的上拱數值達到10 mm,就必須采取相應的控制措施。預制梁應設置向下的二次拋物線反拱。
在完成預制T 型梁的預應力束張拉后,各個梁跨處由于預加力引起的上拱度數值以及二期恒載產生的下撓數值見下表。預制梁向下的二次拋物線反拱設置根據工地的具體情況而定,如混凝土配合比、存梁期及施工地區氣候環境等。反拱值的設計原則是使梁體在二期恒載施加前上拱度不超過20 mm,橋梁施工完成后橋梁不出現下撓。預制梁設置反拱時,預應力管道也同時設置反拱。

表1 預加力引起的上拱度及二期恒載產生的下撓值表
必須注意同一個橋跨的預制梁預制之后的保存時間要保持一致,為了避免同跨預制梁的高差較大。
(3)主梁預制的時候,必須注意圖紙中的預埋件和預留洞的位置,尤其是護欄的預埋鋼筋,必須預埋在預制梁的體內。
(1)采用坐標定位的方式對確定預應力管道的位置,然后用定位鋼筋進行固定標記。當對定位鋼筋與T 型梁腹板的鋼筋焊接固定時,必須謹慎,防止因為人為疏忽造成定位鋼筋偏移。但是如果預應力管道與梁的鋼筋位置沖突時,可適當的挪動鋼筋位置,但必須保證預應力管道位置的精確。為了避免澆筑混凝土過程中法華寺呢過阻塞預應力管道的現象,在澆筑前必須仔細檢查是否封閉了所有波紋管。
(2)等到混凝土的強度等級達到設計要求的85%后,并且在保證混凝土養護時間大于7d 的情況下,可以開始對預應力束進行張拉工序。T 梁內的正彎矩和負彎矩預應力束梁端同時進行張拉。
(3)張拉力和引伸量同時作用的情況下施加預應力。當張拉達到設計預應力的要求時,檢測實際引伸量的數值是否與理論數值之間的誤差在6%以內,如果是則達到要求。
(4)在進行主梁預應力束張拉時必須做好防護措施,以為造成主梁體發生側彎。最佳的張力順序為50% N2→100%N3→100%N2→100%N1。
(5)在對管道進行壓漿要注意壓漿的飽滿,本案例采用C50水泥漿。
(6)對于橋墩較高的孔跨,負彎矩鋼束張拉采用吊籃施工方案進行,主要步驟與方法如下:在翼板現澆濕接縫施工時,在齒板對應處留1 m 左右的槽口暫不澆筑,以便安放吊籃;安裝吊籃,并利用濕接縫內鋼筋將其固定。逐次進行墩頂負彎矩鋼束張拉。注意吊籃尺寸保證能通過預留槽口及安裝必要的預應力張拉設備即可;全部負彎矩鋼束張拉完畢后,補澆濕接縫預留槽口混凝土。
(1)結構連續一聯上構施工順序:主梁預制→架梁,澆注墩頂現澆連續段及翼緣板、橫隔板濕接縫,張拉中墩頂T梁負彎矩鋼束→形成連續體系→澆筑橋面現澆層混凝土→安裝護欄,澆筑瀝青混凝土鋪裝、安裝附屬設施→成橋。
(2)橋梁架設若采用架橋機吊裝。只有主梁間橫隔板的連接和翼板濕接縫混凝土澆筑后,且達到混凝土強度設計等級的85%并采取壓力擴散措施后,方可在其上運梁。架橋機在橋上行駛時必須使架橋機重量落在梁肋上,施工單位應按所采用的架橋機型號對主梁進行施工荷載驗算,驗算通過后方可施工。
(3)等到混凝土的強度等級達到85%之后,對該處的連續束進行張拉
在此工序中需要重點控制的主要是預制梁端頂板負彎矩預應力波紋管的預埋及頂板負彎矩固定端的鋼束錨固。
波紋管梁端預留長度不小于20 cm,并及時保護起來,防止預留波紋管折斷、破損、銹蝕,影響與臨跨波紋管的連接。保護措施一般采用:首先用彩條布包裹起來,防止銹蝕,再將預留段波紋管與梁端預留鋼筋綁在一起,防止在外力作用下波紋管折斷、變形。當發生預留波紋管緊靠梁端面折斷時,必須在梁端面鑿進不小于5 cm,將鑿出的波紋管進行連接。
兩端同時對稱的對預應力束進行張拉。張拉時注意對預應力束的每一根預應力筋都必須進行張拉,不能有遺漏。張拉的過程中還必須留心千斤頂與工作錨的位置是否一直保持垂直的狀態。
完成壓漿之后,要對張拉端槽內的鋼筋進行校正,為了將兩端的鋼筋連接起來,采用相同的鋼筋進行焊接,最后進行封槽澆筑混凝土。在對頂板負彎矩張拉后的箱梁上拱值進行觀測后,發現變化很小(-0.1 ~0.2 mm),基本上可以判斷頂板負彎矩張拉對箱梁上拱值影響不大。
負彎矩鋼束全部張拉完成、壓漿、封錨后,由跨中向支點澆筑剩余部分的濕接縫,等到強度達到設計的要求后即可進行體系間的轉換。在拆除支座的時候一定要注意保證梁的平衡均勻,要使所有支座一起受力。順序為由兩邊跨向中跨落梁,每個橋墩兩側同時對稱的拆除,打開砂箱外側鋼管預留螺栓,由于亮的重力作用箱內砂子會自動的流出去,解除臨時支座,完成體系轉換。
隨著我省高速公路建設突飛猛進,隨著橋梁建設迅速發展,我省高速公路大、中橋梁建設主要以先簡支后連續結構體系進行設計,它兼顧了簡支梁橋和連續梁橋的優點,同時也克服了簡支梁和連續梁的缺點,因此應當加大對先簡支后結構橋梁的研究,使其施工技術更加完善。
[1] 卞龍.先簡支后連續梁橋施工技術簡介[J]. 山西建筑,2007,(6):22-24.
[2] 劉芒.先簡支后連續結構梁橋施工技術探討[J]. 城市建設理論,2012,(13):10-13.