先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁技術(shù)探討

文/邱筠江

1 前言

先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁技術(shù)中包含了簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁的優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)支梁的主要特點(diǎn)就是工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建設(shè)場(chǎng)地、臺(tái)座的過(guò)程中操作非常簡(jiǎn)單，預(yù)制安裝也很便捷。而連續(xù)梁的優(yōu)勢(shì)就是線形比較好、平順度高、結(jié)構(gòu)體系非常完整、梁體受力性能優(yōu)越，這兩種結(jié)構(gòu)形式組合成為先簡(jiǎn)支后的連續(xù)結(jié)構(gòu)體系能夠大幅提升橋梁的綜合性能水平。筆者經(jīng)過(guò)多年分析，根據(jù)工程實(shí)際案例，對(duì)先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁技術(shù)展開(kāi)分析，希望能夠給橋梁領(lǐng)域的發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)。

2 先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)原理和優(yōu)點(diǎn)

先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁技術(shù)的應(yīng)用，首先是根據(jù)需要設(shè)置T 梁或者箱梁的結(jié)構(gòu)，將制作完成的一段一段的簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)全部都安裝到橋墩的制作結(jié)構(gòu)中，形成完善的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式。橋面連續(xù)僅僅是進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)的橋墩、橋跨連接，讓上表面組合成為連續(xù)的路基結(jié)構(gòu)。路面部分的橋跨則是不連續(xù)的，也就是簡(jiǎn)支的結(jié)構(gòu)形式，而結(jié)構(gòu)連續(xù)是橋跨的結(jié)構(gòu)部分，先進(jìn)行簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)制作，然后在現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工形成整體性結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備應(yīng)用效果非常好，安全性也比較高。通過(guò)先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁技術(shù)開(kāi)展施工，各個(gè)聯(lián)結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，這就形成了靜定的結(jié)構(gòu)。通過(guò)設(shè)置成為連續(xù)結(jié)構(gòu)形式，提升其梁體線形效果，受力也更加的穩(wěn)定，車輛行駛比較舒適和安全，保證在運(yùn)營(yíng)多年后也不會(huì)出現(xiàn)撓度的問(wèn)題[1]。

3 工程概況

經(jīng)過(guò)多方面分析某橋梁工程，確定設(shè)計(jì)為先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)的橋梁結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)總體長(zhǎng)度是526．14m，橋梁荷載等級(jí)為I 級(jí)，設(shè)計(jì)時(shí)速65km/h。橋梁采用T 梁結(jié)構(gòu)，全幅總寬度為26．0m，橋面為雙向四車道。

4 施工難點(diǎn)

本次橋梁工程項(xiàng)目的施工難點(diǎn)有如下幾個(gè)方面：施工中進(jìn)行對(duì)接負(fù)彎矩T 梁的鋼絞線和預(yù)留孔部分的施工難度很高，對(duì)鋼絞線防銹處理要求很高，鋼絞線張拉施工要付出非常多的財(cái)力、人力與物力，工期也很長(zhǎng)，在安裝環(huán)節(jié)應(yīng)該做好多個(gè)方面的分析。此外，本次橋梁項(xiàng)目的彈性比較高，一旦有操作不當(dāng)?shù)那闆r，就會(huì)導(dǎo)致橋梁防護(hù)欄出現(xiàn)開(kāi)裂的問(wèn)題，應(yīng)該進(jìn)行箱梁切割處理，嚴(yán)格控制質(zhì)量。分析這些難點(diǎn)后，本次工程確定使用如下技術(shù)進(jìn)行施工。

5 先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)橋梁施工工藝

5.1 主梁預(yù)制

預(yù)制主梁過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)的連續(xù)結(jié)構(gòu)形式，保證主梁強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，控制過(guò)程應(yīng)該保證橋梁主體施工質(zhì)量合格，達(dá)到正彎矩的要求。在集中位置上進(jìn)行鋼束拉伸處理，達(dá)到要求后可以進(jìn)行壓漿施工，最終讓T 梁底板達(dá)到通氣的性能，促進(jìn)主梁工程質(zhì)量合格[2]。

橋梁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，使用的是灌注地基的結(jié)構(gòu)形式，上部結(jié)構(gòu)部分的施工應(yīng)用的是塔吊。張拉主梁開(kāi)始前，應(yīng)該確保混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，張拉施工要應(yīng)用油泵、油表、千斤頂?shù)裙ぞ撸瑱z測(cè)鋼絞線、錨具等都要達(dá)到要求。張拉過(guò)程中，先應(yīng)用膠帶進(jìn)行穿束端纏緊處理，安裝錨具、千斤頂，按照要求進(jìn)行張拉作業(yè)。此時(shí)要嚴(yán)控應(yīng)力，做好鋼絞線伸長(zhǎng)值的計(jì)算確定，保證和設(shè)計(jì)規(guī)定參數(shù)值偏差在6%以下。壓漿封錨環(huán)節(jié)，采取一次壓注施工技術(shù)，從上到下逐步進(jìn)行泥漿壓入孔道施工，水灰比達(dá)到0．45，同時(shí)加入1‰的鋁粉作為膨脹劑材料，孔道注漿口位置上冒漿后應(yīng)該立即封堵處理。在壓漿結(jié)束后，使用清水進(jìn)行梁端部分清理，保證不會(huì)有殘余的水泥漿，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑿毛處理，確保主梁部分的多余鋼束切除，保證主梁斜度和長(zhǎng)度符合標(biāo)準(zhǔn)，最后進(jìn)行封錨作業(yè)[2]。

5.2 臨時(shí)支座與主梁連接

為了防止T 梁安裝的過(guò)程中出現(xiàn)損壞問(wèn)題以及臨時(shí)支座發(fā)生嚴(yán)重沉降超標(biāo)的問(wèn)題，應(yīng)該嚴(yán)格控制臨時(shí)支座強(qiáng)度，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[3]。

本次工程施工中采用了卸落拆除工藝簡(jiǎn)單、能夠循環(huán)應(yīng)用以及承載力較高的砂筒支座的方式。臨時(shí)支座安裝中，需要使用標(biāo)號(hào)比較高的水泥砂漿實(shí)現(xiàn)蓋梁頂面找平作業(yè)，確保砂筒的受壓位置達(dá)到均勻的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)梁體放置達(dá)到穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。安裝環(huán)節(jié)應(yīng)該保證臨時(shí)支座高程合格，實(shí)現(xiàn)砂筒高度和設(shè)計(jì)方案的一致性。如果有必要，應(yīng)用千斤頂實(shí)現(xiàn)砂筒處理，防止發(fā)生應(yīng)力變形的問(wèn)題，達(dá)到砂筒高度要求。

主梁落位完成后開(kāi)展頂面高程的測(cè)量，如果發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)方案偏差比較大，需要應(yīng)用必要工具調(diào)節(jié)砂筒高度，保證頂面高程符合設(shè)計(jì)要求。搭設(shè)制作過(guò)程中可以通過(guò)導(dǎo)梁架架完成，首先在箱梁中設(shè)置支架作為導(dǎo)梁后支點(diǎn)，不能在翼緣板或者橋面的位置上安裝枕木結(jié)構(gòu)，保證橋梁穩(wěn)定性合格[4]。

對(duì)于主梁端部的鋼筋進(jìn)行連接操作環(huán)節(jié)，應(yīng)該把橫梁鋼筋進(jìn)行綁扎施工。如果鋼筋直徑在12mm 以上，則應(yīng)該通過(guò)焊接方式連接；如果鋼筋直徑不足12mm，則應(yīng)該通過(guò)綁扎方式連接。接頭位置上進(jìn)行波紋穿束施工，在溫度較低的環(huán)境中實(shí)施濕接縫處理，保證接縫位置和預(yù)應(yīng)力鋼束符合標(biāo)準(zhǔn)。

5.3 橋面鋪裝

連續(xù)梁橋面鋪施工環(huán)節(jié)，本次工程中選擇使用如下技術(shù)：混凝土澆筑開(kāi)始前，應(yīng)該進(jìn)行箱梁芯模的固定處理，防止出現(xiàn)澆筑中發(fā)生芯模上浮或者偏移的情況，做好橋面水泥砂漿的清除處理。鋪裝階段應(yīng)用無(wú)收縮混凝土材料，適當(dāng)加入減水劑材料，保證其和易性合格。橋面混凝土強(qiáng)度如果達(dá)到設(shè)計(jì)要求的80%以上，開(kāi)始進(jìn)行護(hù)欄底部混凝土膠州施工。為了讓現(xiàn)澆橋面和預(yù)制箱梁達(dá)到緊密度的標(biāo)準(zhǔn)，在預(yù)制箱梁施工中做好頂面的拉毛處理，結(jié)束后進(jìn)行箱梁頂部的沖洗施工，在施工縫位置上涂刷必要的水泥砂漿材料 。同時(shí)在頂面進(jìn)行開(kāi)槽處理，深度設(shè)定為8mm，分期進(jìn)行濕接縫的澆筑施工，橋面鋪裝和接頭的位置上混凝土結(jié)構(gòu)在振搗中可以采取混合振搗作業(yè)方式，也就是插入振搗、平板振搗混合作業(yè)方式，振搗完成后要檢測(cè)其厚度能否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。保證橋面鋪裝強(qiáng)度符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，然后進(jìn)行防水層部分的施工。防水層施工前，做好橋面的灰漿清理處理和橋面清洗處理，保證其干燥達(dá)標(biāo)后進(jìn)行防水材料的涂刷施工，按照要求進(jìn)行預(yù)埋件的施工，包含護(hù)欄、泄水管等部件[5]。

6 施工過(guò)程監(jiān)測(cè)

本次橋梁的實(shí)施環(huán)節(jié)，監(jiān)測(cè)中要做好應(yīng)力、線形方面的檢測(cè)，達(dá)到最終的質(zhì)量要求，滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

6.1 應(yīng)力監(jiān)測(cè)

6．1．1 檢測(cè)設(shè)備

選取埋入式混凝土應(yīng)變計(jì)BY/JMZX—215 為監(jiān)測(cè)儀器，根據(jù)需要進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，確定是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

6.2 線形監(jiān)測(cè)

6．2．1 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

混凝土結(jié)構(gòu)澆筑前、后撓度；預(yù)應(yīng)力張拉前要的前、后撓度。撓度監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)，消除掉溫度所產(chǎn)生的影響，同時(shí)選擇在清晨太陽(yáng)出來(lái)后進(jìn)行監(jiān)測(cè)處理，以確定準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。

6．2．2 線形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

預(yù)制臺(tái)座的工作情況、張拉處理前后、存梁臺(tái)座狀態(tài)中進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)：通過(guò)使用縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋初張拉施之后，發(fā)現(xiàn)箱梁的撓度很小，那么在中張拉后增加到0．8cm，這就表示了預(yù)制臺(tái)座在工作的條件下箱梁中會(huì)因?yàn)樽陨碇亓俊偠鹊确矫嫠a(chǎn)生影響，撓度監(jiān)測(cè)參數(shù)小。通過(guò)測(cè)量值和設(shè)計(jì)參數(shù)的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)測(cè)量值的跨中要稍微小0．16cm，誤差很小。箱梁在不同情況下的在線監(jiān)測(cè)狀態(tài)分析：臨時(shí)體系的形成、墩頂?shù)慕涌p混凝土澆筑后，進(jìn)行邊跨、中跨等部分所受到的影響分析，發(fā)現(xiàn)測(cè)量參數(shù)值稍微大于設(shè)計(jì)參數(shù)。

7 先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工的質(zhì)量控制

7.1 臨時(shí)支座的設(shè)置的質(zhì)量控制

臨時(shí)支座的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，拆除方便快捷，落梁要達(dá)到均衡性的要求。預(yù)應(yīng)力張拉施工后，壓漿強(qiáng)度達(dá)到35Mpa 進(jìn)行拆除施工。此時(shí)應(yīng)該逐孔、對(duì)稱、均勻、同步的進(jìn)行。在拆除支座后，保證永久支座和墩頂、梁底等非常緊密地貼合到一起。根據(jù)目前的實(shí)際情況，臨時(shí)支座在安裝中可以選擇多種方式進(jìn)行，可以通過(guò)卸落砂箱支座的方式進(jìn)行。在通過(guò)砂箱支座進(jìn)行施工中，應(yīng)該綜合分析砂箱承載T梁自重和架橋機(jī)的重量下產(chǎn)生的沉降量，梁底和盆式支座由部分的間隙。在施工階段，如果發(fā)現(xiàn)各個(gè)砂箱沉降量不同，就會(huì)造成有些T 梁出現(xiàn)了吊空的情況，出現(xiàn)安全隱患，處理該問(wèn)題可以通過(guò)如下方式：

7．1．1 預(yù)壓試驗(yàn)?zāi)軌虻玫缴跋涫芰χ械钠骄两盗浚缓蟀凑找筮M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)支座的安裝施工，保證T 梁的安裝標(biāo)高和設(shè)計(jì)標(biāo)高相同。

7．1．2 根據(jù)工程的需要適當(dāng)降低墊石標(biāo)高，預(yù)留部分3cm 左右的混凝土梁靴結(jié)構(gòu)，進(jìn)行濕接縫澆筑施工環(huán)節(jié)，保證盆式支座中增設(shè)鋼板的結(jié)構(gòu)直接澆筑到鋼板中，組合成為混凝土梁靴結(jié)構(gòu)形式。

7.2 張拉預(yù)制底座的設(shè)置要求

張拉預(yù)制底座應(yīng)該達(dá)到堅(jiān)固性、無(wú)沉陷，保證排水效果合格，避免因?yàn)榕潘粫扯霈F(xiàn)地基下沉問(wèn)題。底座反拱度值應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求確定，同時(shí)考慮實(shí)際情況做好梁體的張拉施工控制。反拱度一般會(huì)制作成拋物線的形式。除此之外，還應(yīng)該保證橋梁安裝精度合格，誤差控制在2mm 以下。

7.3 后連續(xù)現(xiàn)澆段施工質(zhì)量控制

從施工中分析，新舊混凝土連接部分、現(xiàn)澆連續(xù)段部分的混凝土有一定問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該保證預(yù)制梁板的端頭做好鑿毛處理。為了避免現(xiàn)澆連續(xù)段部分的養(yǎng)生硬化階段出現(xiàn)收縮性的裂縫給混凝土二次張拉施工造成承載力不足的影響，現(xiàn)澆連續(xù)結(jié)構(gòu)部分可以適當(dāng)加入必要的微膨脹劑，確保加入水泥材料的含量在0．5%～1．0%之間。先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)的連續(xù)量應(yīng)該保證各個(gè)接頭部位的澆筑環(huán)境溫度是相同的，溫差確定在5℃以下。

7.4 主梁現(xiàn)澆接頭與濕接縫施工的質(zhì)量控制

接頭混凝土澆筑要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案，從主梁預(yù)制到澆筑結(jié)束的橫向濕接縫部位的時(shí)間控制在3 個(gè)月以內(nèi)。濕接縫的澆筑可以通過(guò)吊模的方式進(jìn)行，選擇使用鋼模板，達(dá)到施工工藝標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度與剛度。在模板固定之后，進(jìn)行鑿毛處理的表面沖洗處理，使用合理的水泥漿進(jìn)行施工。濕接縫要在環(huán)境溫度較低的條件下進(jìn)行，同時(shí)保證養(yǎng)護(hù)施工合格，避免出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題。

8 結(jié)語(yǔ)

先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用橋梁工程中有著非常好的效果，施工效果比較好，能夠消除橋梁的變形問(wèn)題。尤其是在橋梁剛度逐步增加的條件下，通過(guò)該工藝可以有效減小伸縮縫的寬度，提高橋梁施工效率和質(zhì)量，滿足橋梁的運(yùn)營(yíng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)橋梁領(lǐng)域的發(fā)展。