摘 要:簡述先簡支后連續梁橋橋面施工關鍵的三道工序:①濕接頭(現澆段)的施工;②負彎矩區張拉壓漿;③體系轉換。
關鍵詞:先簡支后連續;濕接頭;負彎矩區張拉壓漿;體系轉換
1 概 況
簡支梁橋屬于單孔靜定結構,它的優點是構造簡單,施工方便。施工方法可以節約大量模板支架木材,降低勞動強度,縮短工期,顯著加快建橋梁速度。然而簡支梁橋也存在很大缺點:從運營條件來說,簡支梁橋在梁銜接處的撓曲線會發生不利于行車的折點,一般簡支梁在梁銜接處設置成伸縮縫或橋面連續,伸縮縫造價較高,易受破壞,又無法避免行車的不舒適性;橋面連續也容易出現破壞,另外簡支梁跨中彎矩較大,致使梁的截面尺寸和自重顯著增加,需要耗用材料多,這些都是簡支梁橋的顯著缺點。
而連續梁橋同簡支梁橋相比較而言,它的優點是連續梁橋無斷點,行車舒適,且由于支點負彎矩的存在,使跨中正彎矩值明顯減少,從而減少材料用量及結構自重,這些特點是簡支梁橋所無法比擬的。然而連續梁橋也存在一定的缺點:由于它跨徑較大,長而重的構件不利于預制安裝施工,而往往要在工費昂貴的支架上現澆,需要的工期長。
隨著梁橋的發展,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。它剛好發揮了上述兩種梁橋的優點,克服它們的缺點。其施工特點是先按簡支梁規模化施工,后用濕接頭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。下面簡述先簡支后連續梁橋橋面施工中關鍵的三道工序:①濕接頭(現澆段)施工;②負彎矩張拉壓漿;③體系轉換。
2 濕接頭施工
當體系轉換轉換后梁的最大彎矩轉移到兩梁連接的現澆段即濕接頭處,且變為負彎矩,同時現澆段的剪力比原設計簡支梁梁端所受剪力還大。因此現澆段承受著彎矩及剪力,為連續梁的危險截面。
2.1 對舊混凝土去皮
將梁端要澆注混凝土的范圍內的梁表層混凝土去皮1~2mm,進行鑿毛處理,在澆注混凝土時濕潤表面,以保證新老混凝土的良好結合。
2.2 安裝底模
將支座置于墩頂支座墊石上,放好后在永久性支座外周圍安裝底模,為嚴防漏漿,永久性支座與底模間的縫隙應采取有效措施密封。例如我項目部主要采用膠布或砂漿封住,防止漏漿。
2.3 鋼筋焊接
鋼筋焊接是濕接頭施工中最重要的部分。鋼筋焊接可采用搭接焊、幫條焊。我項目部主要采用搭接焊。
3 負彎矩張拉壓漿
先簡支后連續梁橋特點是先按簡支梁規模化施工,后用濕接頭把相鄰跨的梁體連接成連續梁。而要使其連結的關鍵就是負彎矩區鋼絞線的施工。
3.1 預埋預應力管道
在預制梁時,預埋預應力管道(我項目部采用扁波紋管)是非常關鍵的。為防制在振搗過程中,將扁波紋管壓扁一般可在扁波紋管中預穿鋼絞線或其它材料。等混凝土強度上來以后在抽出來。如不穿鋼絞線而導制波紋管壓扁將對穿鋼絞線及壓漿造成很大困難,而且也會嚴重影響橋面的施工進度。所以預應力管道暢通是非常重要的。同時注意在預制張拉槽口時,須注意槽口要大,防止在張拉時因槽口較小而影響千斤頂張拉。
3.2 鋼絞線
穿鋼絞線時必須保證預應力管道中沒有雜物,一般情況下可采用空壓機將預應力管道內雜物吹凈。穿完鋼絞線后須注意及時張拉、壓漿。公路橋涵施工技術規范中規定不同暴露條件下,未采取防腐措施的力筋在安裝后至壓漿時的容許間隔時間如下:
空氣濕度大于70%或鹽分過大時 7d
空氣濕度40~70%時 15d
空氣濕度小于40%時 20d
3.3 張 拉
待現澆混凝土強度達到要求后,而且橫橋向負彎矩范圍內濕接縫已完成混凝土橫向連結,方可張拉鋼絞線。張拉時,必須采取雙控。
(1)預應力必須達到設計要求。
(2)鋼絞線伸長量必須達到設計要求。
公路橋涵施工技術規范中規定對曲線預應力筋或長度大于等于25m的直線預應力筋;宜在兩端張拉,對長度小于25m的直線預應力筋,可在單端張拉。根據這種情況我項目部對27m兩端張拉,21m和15m用單端張拉。對采取兩端張拉時,采用先一端張拉錨固后,再在另一端補足預應力值進行錨固。等張拉完之后應及時封端。時間間隔不宜太長。
3.4 壓 漿
預應力張拉封端后,孔道應盡早壓漿。水泥一般采用不低于42.5的,我項目部采用52.5的。而且水泥漿中應適當摻入膨脹劑。壓漿稠度應控制在14~18s之間。在壓漿時,應緩慢、均勻進行,不得中斷,并應使孔道內排氣通暢。壓漿過程中,最大壓力宜為0.5~0.7MPa;當孔道太長時也可達到1.0MPa。為保證管道中充滿灰漿,關閉出漿口后,應保持不小于0.5MPa的一個穩定期,該穩壓期不宜于2min。壓漿過程中及壓漿后48h內,結構混凝土的溫度不得低于5℃。否則采取保溫措施。當氣溫高于35攝氏度時,壓漿應在在夜間進行。壓漿完后,應做不少于3組的70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試體,標準養護28d后,檢查其抗壓強度,作為評定水泥漿質量的依據。
4 體系轉換
體系轉換是將梁由臨時支座受力轉換為永久支座受力。既由雙排支座受力變為單排支座受力。
4.1 受力特點
先簡支后連續梁橋在體系轉換前屬于簡支梁,簡支梁內力在體系轉換中原封不動地帶入連續梁,體系轉換、二期恒載及活載等內力按連續梁、板計算。隨著跨徑的增大,自重內力增加,簡支梁內力占去了連續梁內力的大部分而不合理。一般認為先簡支后連續梁橋跨徑不宜過大,應在50m以內。
4.2 一次轉換
對于長度不大的連續梁橋、板橋,可以將連續梁接長到全長后一次拆除臨時支座,稱為一次轉換。
4.3 二次轉換
對于長連續梁橋、板橋,可以邊接長梁體,邊拆除臨時支座轉換結構體系,全聯連續要經多次體系轉換才能達到設計在要求,稱為二次轉換。下面舉例簡述。
主橋為25m預制梁,采用一聯四孔連續梁橋。為便于說明,一聯中四孔梁分別為1、2、3、4。
(1)完成2、3孔之間濕接縫的澆注、張拉、壓漿及落梁實現“2+3”連續。
(2)完成3、4孔之間濕接縫的澆注、張拉、壓漿及落梁實現“2+3+4”連續。
(3)完成1、2孔之間濕接縫的澆注、張拉、壓漿及落梁實現“2+3+4+1”連續。
這樣就完成了將四孔簡支梁轉化為一個的整體。
5 結 語
濕接縫頭、負彎矩區張拉壓漿、體系轉換工序繁瑣且專業性強,每道工序都會影響整座橋梁的質量,應組織專業隊伍施工,并在施工中應對施工隊進行詳細的技術交底。
作者簡介:盧兵(1974-),大專,工程師。