裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預應力施加方法

常偉琴 王海有

【摘要】本文通過示例介紹了裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預應力施加方法，該方法簡單、明了、直觀、方便驗證，工藝、材料和施工機具簡單，技術成熟度高，容易掌握，方便推廣應用，它把橋面鋪裝與橋板形成了一體，能夠有效的提高承載力并保護橋梁結構，延長使用壽命。

【關鍵詞】裝配式橋梁；橋面鋪裝；橫向預應力；施加方法

Prefabricated reinforced concrete bridge deck pavement transverse prestressing method

Chang Wei-qin1，Wang Hai-you2

（1.Henan luohe city highway administrationLuoheHenan462001；

2.Pingdingshan Highway AdministrationPingdingshanHenan467000）

【Abstract】This article shows by example the prefabricated reinforced concrete bridge deck pavement transverse prestressing， the method is simple， clear and intuitive， easy to verify， processes， materials and simple construction equipment， technology maturity， easy to grasp， easy application that the bridge deck and the deck is formed integrally， can effectively improve the bearing capacity of the bridge structure and to protect and prolong life.

【Key words】Prefabricated bridge；Bridge deck；Transverse prestressing；Method of application

1. 前言

（1）改革開放以來，我國公路交通事業得到了迅猛的發展，截至2014年底全國公路總里程達446.39萬公里，其中高速公路里程11.19萬公里。橋梁是公路的重要組成部分，隨著公路建設的迅猛發展，橋梁數量也在迅速增加，據不完全統計，目前我國現有各類橋梁約50萬座，每年開工建筑的橋梁約為1萬余座，我國正由世界“橋梁大國”向“橋梁強國”邁進。

（2）裝配式橋梁是公路橋梁中量大、面廣的常用橋型。它結構簡單、受力明確，可以采用鋼筋混凝土或預應力混凝土結構，能做成實心或空心板梁、箱梁、T型梁等，主梁能夠進行工廠化生產，因此，各類各級公路和城市道路橋梁中被廣泛采用。裝配式橋梁均需進行橋面鋪裝，橋面鋪裝常采用鋼筋混凝土，或者鋼筋混凝土+瀝青混凝土。

（3）裝配式橋梁存在的突出問題是橫向連接薄弱，整體性差，導致橫向分布荷載能力差，承載能力下降，而且橋面鋪裝混凝土與主梁混凝土的結合力薄弱，橋面鋪裝的隨從性差，再加上嚴重的超載超限和大交通量，形成橋梁承載能力相對不足，結果經常造成橋面鋪裝使用3～5年就過早破壞，甚至形成單板受力，不但影響橋梁使用品質和通行能力，存在安全隱患，甚至造成安全事故。

2. 裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預應力施加方法

2.1圖1是一種裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預應力施加方法，通過對裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土施加橫向預應力，加強橋梁的橫向連接，增加橫向整體性，提高橫向分布荷載能力，延長橋面鋪裝的使用壽命。

2.2裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預應力施加方法包括以下步驟：

（1）第一步，修整連接鋼筋處主梁立面、澆注鉸接縫。

修整連接鋼筋處主梁立面，澆注鉸接縫，設置連接鋼筋穿孔；

（2）第二步，設置錨具墊板。

在防撞帶兩側對稱設置若干鋼絞線穿孔，錨具墊板設置在主梁兩側并垂直于鋼絞線穿孔，錨具墊板與防撞帶之間墊環氧樹脂砂漿；

（3）第三步，設置鋼絞線并進行初張拉。

鋼絞線穿過鋼絞線穿孔，其兩端安裝錨具后進行初張拉，初張拉時鉸接縫、防撞帶和錨具墊板使用環氧樹脂砂漿的強度均不得小于20MPa；

（4）第四步，焊接和綁扎橋面鋪裝鋼筋。

橋面鋪裝鋼筋包括上下兩層鋼筋網，上層鋼筋網橫向為主筋即橋面鋪裝混凝土橫向主筋，下層鋼筋網縱向為主筋；

（5）第五步，安裝連接鋼筋。

連接鋼筋的上端為U型鉤，下端為螺絲，連接鋼筋上端的U型鉤鉤住橋面鋪裝混凝土橫向主筋并焊接，除連接鋼筋上端的U型鉤以外均作無粘結和防腐處理；

（6）第六步，澆注橋面鋪裝混凝土；

（7）第七步，安裝連接鋼筋墊板；

當橋面鋪裝混凝土的強度不小于20MPa時安裝連接鋼筋墊板，連接鋼筋墊板與主梁底部墊環氧樹脂砂漿，當環氧樹脂砂漿的強度不小于20MPa時擰緊連接鋼筋螺母；

（8）第八步，張拉鋼絞線。

在橋面鋪裝混凝土達到設計強度后可進行鋼絞線張拉；

（9）第九步，封錨、作防腐處理。

2.3切除多余的鋼絞線，對鋼絞線端部、錨具和錨具墊板以及連接鋼筋下端部、連接鋼筋螺母和連接鋼筋墊板進行防腐處理。

2.4需要說明的問題是：①橋面鋪裝、鉸接縫采用C40混凝土澆筑，橋面鋪裝厚度在14cm～18cm之間；②橋面鋪裝混凝土橫向主筋的直徑不小于12mm；③鋼絞線穿孔位于防撞帶一側相鄰之間間距50cm；④鋼絞線的張拉一根一根地進行，每次張拉應力增加200MPa，然后換另一根張拉，張拉時首先從中間開始，再向兩端盡量對稱張拉，當鋼絞線數量為奇數時張拉順序為“……⑤③①②④……”；當鋼絞線數量為偶數時張拉順序為“……③①②④……”。

3. 實施例

3.1一座預應力混凝土空心板橋，橋寬10m（橋板寬度9m+防撞帶10的寬度2×0.5m），縱向水平，橫坡度1.5%，上部結構套用標準圖進行設計，設計橋板尺寸為：長×寬×厚=1996cm×99cm×85cm、荷載為公路-II級，鉸接縫混凝土和橋面鋪裝混凝土4以及防撞帶10混凝土分別為C40；

3.2原來的橋面鋪裝混凝土4在橋板縫處切開，鉸接縫混凝土和原來的橋面鋪裝混凝土4已鑿除，橋板之間的連接已斷開；

3.3要求使用原橋板，橋面鋪裝施加橫向預應力進行改造；鋼筋網鋼筋中心間距10cm，橫向的鋼絞線1中心間距不大于50cm。

3.4裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預應力施加方法包括以下步驟：

3.4.1第一步，修整連接鋼筋5處主梁9立面、澆注鉸接縫

修整連接鋼筋5處的主梁9立面，連接鋼筋5的位置根據橋面鋪裝混凝土橫向主筋8的位置確定（見第四步和第五步），間距10cm；

連接鋼筋5處的主梁9立面修整好后把穿塑料管的連接鋼筋5固定，向鉸接縫澆注C40混凝土；

3.4.2第二步，設置錨具墊板3

錨具墊板3設置在主梁9兩側并垂直于鋼絞線1，其位置根據鋼絞線1的位置確定（見第三步），位置確定后開鑿鋼絞線穿孔；安裝錨具墊板3時，錨具墊板3與防撞帶10之間墊環氧樹脂砂漿；錨具墊板3用30mm厚的鋼板制成，長×高=300mm×300mm；

3.4.3第三步，設置鋼絞線1并進行初張拉。

鋼絞線1采用標準強度1860MPa的直徑15.24mm 鋼鉸線制得，相鄰鋼絞線1的中心間距為49.15cm，共41根，關于橋梁橫軸線對稱布置，鋼絞線1設置在主梁9頂部；

兩端的錨具墊板2安裝后進行初張拉，張拉應力為100MPa，初張拉時安裝錨具墊板3使用環氧樹脂砂漿的強度大于20MPa；

3.4.4第四步，焊接和綁扎橋面鋪裝鋼筋。

橋面鋪裝鋼筋包括上下兩層鋼筋網，上層鋼筋網橫向為主筋即橋面鋪裝混凝土橫向主筋8，下層鋼筋網縱向為主筋，主筋為直徑12mm的螺紋鋼，其它鋼筋為直徑8mm的圓鋼，鋼筋中心間距均為10cm；上層鋼筋網橫向為主筋。

3.4.5第五步，安裝連接鋼筋5。

連接鋼筋5的上端為U型鉤，下端為螺絲，直徑10mm，連接鋼筋5上端的U型鉤鉤住橋面鋪裝混凝土橫向主筋8并焊接，除連接鋼筋5上端的U型鉤以外在主梁9以上連接鋼筋5上穿塑料管；

3.4.6第六步，澆注橋面鋪裝鋼筋。

澆注C40型橋面鋪裝混凝土4；

3.4.7第七步，安裝連接鋼筋墊板7。

當橋面鋪裝混凝土4的強度不小于20MPa時安裝連接鋼筋墊板7，連接鋼筋墊板7與主梁9底部墊環氧樹脂砂漿并應水平安放，連接鋼筋墊板7用20mm厚的鋼板制成，長×寬=90mm×20mm，當環氧樹脂砂漿的強度不小于20MPa時擰緊連接鋼筋螺母6；

3.4.8第八步，張拉鋼絞線1。

在橋面鋪裝混凝土4達到設計強度后可進行鋼絞線1張拉，控制張拉應力為930MPa；

鋼絞線1的張拉一根一根地進行，每次張拉應力增加200MPa，然后換另一根張拉；張拉時首先從中間開始，再向兩端盡量對稱張拉，張拉順序為“……⑤③①②④……”，如此進行四個循環，最后一個循環張拉應力增加30MPa，使張拉應力達到930MPa，持荷不少于2分鐘；

3.4.9第九步，封錨、作防腐處理。

切除多余的鋼絞線1，對鋼絞線1端部、錨具2和錨具墊板3以及連接鋼筋5下端部、連接鋼筋螺母6和連接鋼筋墊板7進行防腐處理。

4. 結語

裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預應力施加方法的有益效果為：

（1）橋面鋪裝和主梁形成一體，增加了橋梁橫截面的高度，增大了受壓區的面積，提高了承載能力；

（2）加強了橫向連接，橋梁橫向整體性增強，荷載橫向分布能力提高；

（3）增加了橋梁安全系數；

（4）延長了橋面鋪裝使用壽命；

（5）檢查、復拉加固方便，鋼絞線預應力損失檢查方便，如果發現鋼絞線預應力有損失可以隨時進行張拉加固；

（6）方法、材料和施工機具簡單，技術成熟度高，容易掌握，方便推廣應用。

參考文獻

[1]JTG/T J22-2008 公路橋梁加固設計規范.

[2]JTG/T F50-2011 公路橋涵施工技術規范.

[作者簡介] 常偉琴（1972-），女，籍貫：河南鄢陵人，學歷：碩士，職稱：高級工程師，長期從事公路工程技術與管理工作。