新疆地區簡支梁橋變連續梁橋施工技術

鄭憲文

（新疆華天工程建設有限責任公司，新疆 烏魯木齊830011）

0 引言

在西部大開發戰略的推動下，我國西部正在大力建設基礎設施。新疆地區的橋梁建設與華中地區相比，具有施工環節惡劣以及施工技術要求高等特點。在橋梁結構中，簡支梁橋變連續梁橋是一種常見的結構形式，該橋梁結構類型具有變形較小、結構剛度較大等優勢。而且施工時采用在工廠預制的構件，工程質量有保證，施工便捷，節省成本。因此，在橋梁施工時，首先要考慮的就是低溫環境的施工。本文總結筆者多年來在新疆地區簡支梁橋變連續梁橋的施工經驗，以供同行學習交流。

1 簡支梁橋變連續梁橋的原理

簡支梁橋是一種單跨靜定結構，其受力的特點是簡單明了，結構構造簡單，并且能夠承受較大的地基變形。連續梁橋是指跨度在2跨或者大于2跨的超靜定結構。相對于簡支梁橋，連續梁橋的受力構造更為復雜，承受地基的變形能力要小，地基變形容易產生附加應力，結構容易出現開裂。

簡支梁橋變連續梁橋的設計思路是先簡支后連續。這種結構吸收了簡支梁橋和連續梁橋各自的優點，同時也克服了缺點，因此可以有效地替代兩種橋梁類型。同時，該橋梁結構施工的方法是先施工簡支梁橋，然后用濕接縫的形式把相鄰的跨連接起來，變成連續梁。其受力轉換如圖1所示。

圖1 施工受力轉換圖

2 工程概況

新疆某地區高速公路大橋，橋位處設計流量為610m3/s，設計流速為3.55m/s，設計水位為200.461m，中心樁號為K48+878，交角為45°。該大橋工程中的橋梁全長為460m，上部采用16×30的先簡支后連續的箱型梁，下部采用柱式墩，肋式承臺，基礎采用灌注樁基礎。

3 簡支梁橋變連續梁橋的施工方法

結合工程實踐經驗，簡支梁變連續梁橋施工主要可以分為4個步驟：

（1）架設簡支梁，首先設置一臨時支座，簡支梁一端采用臨時支座，一端運用橋墩架設預制主梁，形成簡支梁；

（2）進行濕接縫，綁在相鄰跨處的鋼筋，并澆筑混凝土；

（3）張拉負彎矩區的預應力鋼束；

（4）拆除臨時支座，形成連續梁。

3.1 架設預制主梁

對于預制主梁，一般可以在工廠進行預制，也可以在施工現場進行預制。養護混凝土等強度達到設計強度的90%，則可以張拉橋梁正彎矩區的預應力鋼束。張拉鋼束時，采用應力值和伸長量雙控的方式。在澆筑梁混凝土之前，應認真核對設計圖紙，檢查橋梁護欄、伸縮縫、引排水孔等一系列附屬設施結構的預埋構件是否齊全，位置是否得當。確定一切準確無誤時，方可澆筑混凝土。混凝土采用商品混凝土，一次性澆筑。澆筑混凝土時要振搗充分，尤其是梁端和錨下的混凝土會出現應力集中現象，而且要保證鋼筋的振搗密實度。施工中為了防止預制的主梁上拱過大，導致預制主梁和橋面的現澆層因混凝土齡期不同而出現較大的收縮差，進而開裂分層，故要求預制主梁的存放時間不大于3個月。如果有必要，可以根據現場的條件將主梁設置有一定量向下的預拱度，以抵消上拱。

臨時支座采取鋼管制成，支座主要分為3個部分，分別是漏砂口、上部以及底座。在上部結構和底座鋼管內要填充干砂，主梁壓在臨時支座上，在體系進行由簡支向連續轉換時則打開漏砂口，支座上部就會隨著砂的漏出而慢慢下降，隨后拆除臨時支座。臨時支座如圖2所示。

圖2 橋梁臨時支座

3.2 澆筑接縫處的混凝土

簡支梁施工完成后，對接縫處的混凝土采取濕接縫處理。結合工程實踐經驗，對濕接縫的施工工藝主要分為底模安裝、鋼筋綁扎和澆筑混凝土3個步驟。值得注意的是，在對鋼筋綁扎時，應當避免在負彎矩區孔道的連接，而且應在內部設置塑料襯管，從而有效地避免在澆筑混凝土時出現漏漿現象，造成堵塞孔道。澆筑時應當選用微膨脹混凝土，并且在施工前應首先檢查模板的側模支撐是否牢固，模板內應保持干凈整潔。振搗時應盡量避開負彎矩的孔道，結束后要將混凝土表面進行拉毛處理，并加熱灑水養護。

3.3 負彎矩區鋼筋的張拉

負彎矩區鋼筋張拉具體操作如下：

（1）清理干凈構件端部預埋鋼板與錨具接觸處的焊渣、毛刺及混凝土的殘渣等；

（2）安裝錨具和調試張拉設備；

（3）張拉時遵循先長束、后短束，先兩邊、后中間的對稱施工原則。嚴格遵循施工順序，使其整體均勻受拉；張拉采用生產量和應力值雙重指標控制，當出現一項指標異常時要停止張拉，檢查情況，排除故障；

（4）為了減小應力松弛的現象，要求張拉完畢后在24h內壓漿。壓漿時，遵循先下、后上的原則，壓漿后需應保溫養護2～3d。

4 特殊施工要求

由于新疆地區溫度較低，采用特殊的施工技術其主要是針對嚴寒施工，采取的措施包括以下5個方面。

4.1 搭設保溫棚

針對本工程所在位置，一般需要搭建兩種施工保溫棚。一種工棚主要用來儲備砂石骨料，以及鋼筋加工和拌和站的保溫；另一種則是一次性的固定暖棚，主要作用是混凝土澆筑和后期養護的保溫。

4.2 優化混凝土的配合比

在新疆地區澆筑混凝土，需要根據當時的溫度條件，同時兼顧混凝土強度、運輸距離來確定混凝土的配合比。選用水泥時優先考慮活性高、水化熱大、早期強度高的硅酸鹽水泥，可以添加一些外加劑，減少用水量。

4.3 鋼筋加工

鋼筋進行加工時可以在適當低的溫度下進行，加工時溫度宜高于-20℃。

4.4 混凝土的攪拌

橋梁施工過程中，對混凝土的質量要求很高。在新疆低氣溫的環境下，拌和混凝土有很多特殊的要求。當外界溫度低于10℃時，拌和前需要對施工工棚進行預熱，保證溫度不低于10℃，拌和用水要保證不低于60℃。骨料拌和前要確保清潔無雜質、無凍塊和冰塊雪塊。攪拌前要用熱水沖洗攪拌機，攪拌時宜量大而且攪拌時間要延長一倍，這要有利于拌和物溫度的保持，不易造成熱量損失。

4.5 運輸、澆筑、養護混凝土

在運輸混凝土的過程中，要保證混凝土不會出現離析現象。運輸過程中，為了減少外界氣溫對混凝土的影響，需要在罐車的兩邊架設熱水桶，以保證混凝土在入倉前的溫度。澆筑混凝土前要密切關注當地的天氣情況，宜選擇天氣晴朗，并且在白天溫度較高的時間進行澆筑。低氣溫時，混凝土的養護時間一般不低于兩個星期，待強度達到設計強度的85%以上時，則可以停止加熱。

5 結語

隨著高速公路建設的飛速發展，先簡支后連續的橋梁結構體系在橋梁施工中得到廣泛應用。本文通過分析這種結構體系的優點，結合工程實例，探討該類型結構在橋梁中的具體實施策略，以及在施工過程中應當注意的施工注意事項，為同類工程的施工提供了參考借鑒。

[1] 宋正利，吳靜，吳后選.30m后張預應力鋼筋混凝土T梁先簡支后連續橋梁施工[C]//第十二屆全國混凝土及預應力混凝土學術交流會論文集.江蘇，中國礦業大學出版社，2013：66-71.

[2] 杜宏文.先簡支后連續橋梁施工方法探析[J]. 價值工程，2010（13）：79-80.

[3] 慈維超，喬宇峰. 淺析先簡支后連續橋梁施工技術及注意事項[J].山西建筑，2011（28）：173-174.