初探預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的施工法

陳于德

(湖南永州市零陵區(qū)交通局公路管理站,湖南永州　425100)

初探預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的施工法

陳于德

(湖南永州市零陵區(qū)交通局公路管理站,湖南永州425100)

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁以其結(jié)構(gòu)整體性好、大跨度、減少橋面伸縮縫個(gè)數(shù)使行車變得舒適,而在高速公路和城市快速路工程中得到廣泛應(yīng)用。文章就預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工方法進(jìn)行探討。

預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁懸臂施工

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的施工方法較多，而且連續(xù)梁的預(yù)應(yīng)力配束都與施工方法有著密切的關(guān)系。因此，現(xiàn)在簡要介紹預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的施工方法。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的施工方法有整體澆筑法、逐孔施工法、逐段施工法和頂推法。下面就結(jié)合自己的施工經(jīng)驗(yàn)和了解的施工方法進(jìn)行簡要介紹:

1　整體澆筑法

整體澆筑法是在預(yù)先搭好的支架上，將梁體混凝土澆注與預(yù)應(yīng)力張拉一氣呵成。此法優(yōu)點(diǎn)是梁體整體性好，結(jié)構(gòu)受力明確，施工簡單。但施工中需要大量的腳手架，設(shè)備周轉(zhuǎn)次數(shù)少，施工周期長，往往要受季節(jié)影響。它適用于低矮橋墩的中、小跨經(jīng)連續(xù)梁，橋板變寬度和彎橋中，可考慮采用。

2　逐孔施工法

逐孔施工法是把連續(xù)梁按跨分成簡支梁或懸壁梁，在預(yù)制場上預(yù)制梁體，張拉部分預(yù)應(yīng)力筋束(一般為正變距束筋)后，再將梁逐孔架設(shè)至墩臺(tái)上。如果先期結(jié)構(gòu)(即未形成整體化以前的結(jié)構(gòu))為簡支梁，安裝時(shí)須先將梁支撐在臨時(shí)支座上;梁的整體化工作，包括在梁端預(yù)留的孔道中，穿預(yù)應(yīng)力筋束并張拉、描固、澆注接頭混凝土以及將臨時(shí)支座拆除，安裝永久支座后，即完成將簡支梁串聯(lián)成連續(xù)梁的工作。

若先期結(jié)構(gòu)為懸壁梁，則需將中孔掛梁擱置在懸壁牛腿或臨時(shí)支架上，就地澆注濕接頭混凝土，張拉為整體化所需要的預(yù)應(yīng)力筋束后，即完成將懸臂梁串聯(lián)成連續(xù)梁的工作。這種連續(xù)梁的施工方法俗稱先簡支后連續(xù)的施工方法。

有時(shí)為了施工簡便，將為整體化所需要的預(yù)應(yīng)力筋束(即支點(diǎn)負(fù)彎距筋束)用非預(yù)應(yīng)力的普通鋼筋代替。

這種施工方法的優(yōu)點(diǎn)是可以減少現(xiàn)場澆注混凝土的工作量，節(jié)省支架材料，適用于中等跨度、每一片梁可以整片安裝的情況。但它的自重仍是接簡支梁或懸臂結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力，即需體系轉(zhuǎn)換過程，因此，不能充分體現(xiàn)連續(xù)梁的特點(diǎn)。

3　懸臂施工法

懸臂施工法亦稱逐段施工法，它是在已建成的橋墩上沿橋梁跨經(jīng)方向?qū)ΨQ地逐段拼裝或澆筑的施工方法。采用懸臂施工的必要條件是，在施工過程中需要墩與梁先行固結(jié)，橋墩要承受施工產(chǎn)生的不對(duì)稱彎距。由于在懸臂施工時(shí)梁內(nèi)出現(xiàn)負(fù)彎矩，對(duì)混凝土橋，必須在梁的上緣逐段施加預(yù)應(yīng)力，使期與已完成的梁段連成整體。為此，懸臂施工法可在懸臂梁橋、連續(xù)梁橋和其他類型的橋梁選用。又由于懸臂施工的受力狀態(tài)與連續(xù)梁運(yùn)營時(shí)的受力狀態(tài)相近，不致因施工增加過多的材料。

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁采用懸臂施工時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)施工過程的體系轉(zhuǎn)換問題。如前所述，采用懸臂施工時(shí)，需要梁與墩先行固結(jié)，此時(shí)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)呈T形剛構(gòu)狀;當(dāng)邊孔合擾，將最后塊件放置在支座上時(shí)，形成一端固結(jié)、一端簡支的單側(cè)固端梁;拆除梁與墩先行固結(jié)的錨固筋，放置支座形成鉸接后，此時(shí)梁呈單懸臂梁，兩跨以上懸臂梁合攏后呈最后的連續(xù)受力狀態(tài)。對(duì)上述施工過程中由于體系轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的內(nèi)力變化都要進(jìn)行仔細(xì)計(jì)算，并及時(shí)調(diào)整所施加的預(yù)應(yīng)力，以適應(yīng)這一體系轉(zhuǎn)換，同時(shí)還要考慮由于體系轉(zhuǎn)換及其他因素引起的結(jié)構(gòu)次內(nèi)力。

懸臂施工法通常分為懸臂澆筑和懸臂拼裝兩類。

3.1懸臂澆筑

懸臂澆筑是在橋墩兩側(cè)對(duì)稱逐段地澆筑，待混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度后，強(qiáng)拉預(yù)應(yīng)力筋束，移動(dòng)機(jī)具模板(掛籃)，再繼續(xù)進(jìn)行下一梁段的澆筑，一直推進(jìn)到懸臂端為止。示澆筑程序。

在澆筑頭幾個(gè)梁段時(shí)，由于墩頂位置限制，兩邊掛籃的承重結(jié)構(gòu)要連接起來，待懸臂澆筑到一定長度后，將承重結(jié)構(gòu)分開，向兩側(cè)逐段推進(jìn)。這時(shí)掛籃改用平衡重及錨固裝置固定，以防傾覆。

懸臂法施工的主要設(shè)備是掛籃。梁段的支模，混凝土澆注、預(yù)應(yīng)力筋束的張拉等工藝都在掛籃內(nèi)進(jìn)行，因此，要求掛籃除強(qiáng)度應(yīng)保證安全可靠外，還要求其自重輕、變形小，穩(wěn)定性好、行走方便、便于拼裝錨固并滿足高空作業(yè)要求等。掛籃由底模架、懸吊系統(tǒng)、承重結(jié)構(gòu)、行走系統(tǒng)、平衡重及錨固系統(tǒng)、工作平臺(tái)等部分組成。

懸澆每一梁段的施工周期為7～10天，隨工作量、設(shè)備、氣溫等而異。提高混凝土早期強(qiáng)度，對(duì)有效地縮短施工循環(huán)周期有著重要的作用。

3.2懸臂拼裝

懸臂拼裝施工，是將塊件分段預(yù)制，當(dāng)下部結(jié)構(gòu)完成后，將預(yù)制塊件運(yùn)到橋下，用活動(dòng)吊機(jī)逐段起吊，拼裝就位，施加預(yù)應(yīng)力，使其逐段對(duì)稱延伸為懸臂梁。懸臂拼裝的基本施工程序是:塊件預(yù)件、塊件移動(dòng)、堆存及運(yùn)輸、塊件起吊拼裝。

塊件預(yù)制、移動(dòng)、堆存及運(yùn)輸?shù)氖┕すに嚺c其他裝配構(gòu)件基本相同。但是懸臂拼裝用的預(yù)制塊件，必須要求其各部分尺寸很準(zhǔn)確，拼裝時(shí)接縫密貼，預(yù)留管道對(duì)接順暢。提高塊件預(yù)制精度，是順利施工的重要條件，因此必須采取措施使預(yù)制的塊件能達(dá)到上述要求。

懸臂拼裝施工需要設(shè)置塊件預(yù)制與堆放場地和有重型的起吊及運(yùn)輸設(shè)備，但構(gòu)件可提前預(yù)制，這樣施工周期相對(duì)較短，且構(gòu)件在預(yù)制場集中預(yù)制，質(zhì)量較易保證。對(duì)于具體橋梁，在懸臂澆筑與懸臂拼裝中間進(jìn)行選擇，還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工條件、機(jī)具配備、施工期限等具體情況而定。

4　頂推施工法

頂推施工是在沿橋縱軸方向的臺(tái)后設(shè)置預(yù)制場地，分節(jié)段預(yù)制，并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制階段與前節(jié)段施工完成的梁體聯(lián)成整體，然后通過水平千斤頂施力，將梁體向前頂推出預(yù)制場地，之后繼續(xù)在預(yù)制場地進(jìn)行下一節(jié)段梁的預(yù)制，直至施工完成。

頂推施工的要點(diǎn):

(1)采用頂推施工法，要在沿橋的縱向臺(tái)后設(shè)置一個(gè)固定的預(yù)制場地。頂推由水平千斤頂完成。

(2)要想用有限的頂推力將龐大的梁體頂推就位，必須要有摩擦系數(shù)很小的滑移裝置才能實(shí)現(xiàn)。目前頂推施工采用不銹鋼滑道與聚四氟乙烯滑塊之間進(jìn)行滑動(dòng)，它們的摩擦系數(shù)在0.015～0.065之間。

(3)分段預(yù)制，逐段頂推施工須采用等截面的預(yù)應(yīng)力混凝土土連續(xù)梁。用頂推法施工，設(shè)備簡單、施工平穩(wěn)、無噪聲、施工質(zhì)量好，可在深谷、寬梁河道上的橋梁，高架橋以及等曲率曲線橋，帶有豎曲線的

············橋和坡橋上采用。

(4)在頂推施工過程中，每個(gè)截面都要經(jīng)歷最大的正彎矩和最大的負(fù)彎矩，為了照顧運(yùn)營與施工階段的受力要求，采用頂推法比其他施工方法在配筋上要多些。如果要減小施工的彎矩，可在施工中可采用一些輔助措施。如使用臨時(shí)墩，可以減小梁的頂推跨徑;若在梁的前端設(shè)置鋼導(dǎo)梁，可減小頂梁的懸臂長度;采用斜拉梁體避免懸臂端產(chǎn)生過大彎矩等。

5　結(jié)語

在橋梁工程建設(shè)中，施工是非常重要的環(huán)節(jié)，他決定了工程的質(zhì)量、造價(jià)、安全和整個(gè)工程的工期等問題。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的施工方法較多，因此，合理的選擇施工方法是十分重要的。

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