摘要：随着我国经济的快速发展和社会的不断进步,我国的高速公路建设项目越来越多。由于经济发展的需要和交通运输的需要,桥梁的数量也逐渐增多,而高速度的行车则要求桥梁具有较好的连续性能、较少的伸缩缝构造等。在高等级公路桥梁中,多孔中等跨径的桥梁占很大的比重,桥面连续的简支梁结构体系由于存在桥面容易开裂等缺点而在与连续梁结构体系的竞争中常常处于下风。本文阐述了先简支后连续梁的优越性及特点,从多个角度论述了该种结构形式的施工要点。
关键词：桥梁工程；简支；连续；齿板
0引言
先简支后连续梁综合了简支梁桥和连续梁桥的优点而被广泛应用于道路桥梁,其利用了简支梁在工厂规模化预制的特点,并用湿接缝将相邻跨的梁连接为连续梁而几大的提高了梁体结构的整体性,可极大的提高了梁体的结构整体性、刚度及线路的平整性,并克服了简支梁梁端伸缩缝造价高且易被破坏、行车不舒适以及桥面连续容易被破坏,并对地基和支架要求高、结构复杂、工期长、费用高的缺点,深入分析其施工要点对保证桥梁质量、提高其性能具有非常现实的意义。
1先简支后连续梁的优越性及特点
简支梁属于构造简单、施工方便的单孔静定结构,其结构易设计为系列化和标准化而利于在预制场地大规模组织生产,其安装也可用现代化起重设备进行装配式施工,因此可节约大量模板及支架、降低劳动强度并缩短工期,但该种结构在梁衔接部位的挠曲线会发生不利于行车的折点,一般在衔接部位设置成伸缩缝或连续桥面,但伸缩缝造价较高并易破坏,因此宜导致行车不舒适,并且该结构跨中弯矩较大将导致梁的截面尺寸和自重增加,因此增加耗材用量;而连续梁结构复杂,当跨径较大时其长而重的结构不利于预制安装,而要在费用较高的支架上浇筑而增加工期,但其无断点且行车舒适,同时由于支点负弯矩的存在而明显减少跨中弯矩,因此其可减少材料用量并减轻自重;先简支后连续则发挥了两种桥梁的优点并克服了缺点,其可先按照简支梁规模施工后用湿接缝将临跨梁块连接为一体,因此可得到连续梁优越的使用效果。
2先简支后连续梁的施工要点
2.1临时支座设置
应保证临时支座的强度和刚度,并要求拆装方面、落梁均匀,待预应力张拉完成且压浆强度超过35MPa后方可拆除,拆除时应保证逐孔对称、均匀、同步、平稳以保证临时支座拆除后永久支座与墩顶和梁底紧密贴合,目前常用的有可卸落砂箱支座时应充分考虑砂箱承受T梁自重和架桥机重量后的沉降量,梁底与盆式支座之间应留有空隙,若施工中出现砂箱沉落量不同导致部分T梁吊空现象可通过预压试验取得砂箱在受力后的平均沉降量,并以此指导现场安装临时支座以控制梁的安装标高和设计标高一致,或可适当降低支座垫石标高,并预留约3cm的混凝土梁靴高度,在后期浇筑湿接头时可在盆式支座上垫一钢板,并一次直接浇筑到钢板上以形成梁靴。
2.2锚固端齿板施工
先简支后连续梁结构负弯矩预应力钢束的锚固是通过梁板顶特有齿板持力的,所用齿板必须符合设计及规范要求,齿板的锚固面必须与预应力钢束垂直以利于二次张拉时齿板的整体受力及在张拉过程中避免锚具夹片被破坏,锚固端齿板钢筋布置必须紧密且设有齿板加强钢筋,但由于钢筋间距较小,浇筑时难于对其内部混凝土振捣,若振捣不密实则在二次张拉时易将齿板拉裂而影响质量,因此在振捣时应采用直径较小的振动棒加以解决[2]。
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2.3底模及永久性支座安装
先将支座置于墩顶支座垫石上,之后在永久性支座外围安装底模,并应在支座与底模间缝隙密封以防止漏浆,目前底模多采用聚苯板,因其在混凝土重力作用下将会产生压缩,因此在选择聚苯板时应选用厚度大于支座厚度2mm左右为宜,并将其与支座间的缝隙用胶布或砂浆密封以防漏浆,在聚苯板安装后若需进行电焊施工则可在其上喷洒水泥浆用以防护。
2.4新旧混凝土接面处理
新旧混凝土连接部位的整体性为该结构形式的薄弱环节,施工中旧混凝土接头部位老混凝土去皮最为重要,由于新旧混凝土连接部位的抗拉强度与施工中处理措施相关,因此对现浇接头部位的梁顶面应去皮处理,对有周边接触面的也应在预制厂内凿毛洗净以减少高空作业并保证其粘接质量;同时由于该部位钢筋密集,因此应用细石混凝土分层浇筑并仔细振捣;应保证湿接头部位预埋钢筋位置准确,板端钢筋预留长度一致以免梁板全部安装完毕后增加接头部位钢筋处理难度;应提前进行旧混凝土的去皮凿毛工作,一般在预制梁板拆模后即可进行,除对接头部位凿毛还应对铰缝混凝土及梁上部负弯矩区梁顶凿毛,以免后期进行该工作产生的残渣落入湿接头缝隙内而影响湿接头混凝土浇筑质量给桥梁运营带来隐患。
2.5现浇接头与湿缝施工
自主梁预制到横向湿接缝浇筑完毕的整个周期不应超过3个月,为防止混凝土在养护过程中发生收缩裂缝而影响混凝土在二次张拉时的承载力和桥梁的整体受力性能,湿接缝混凝土浇筑可采用微膨胀水泥或添加微膨胀剂,浇筑一般采用吊模施工,模板应采用钢模板以保证其足够的强度,模板安装后应对经凿毛处理的混凝土表面冲洗,并在次层混凝土浇筑前对施工缝刷一层水泥净浆;混凝土的浇筑与振捣与预制主梁顶板要求相同,一般应采用平板振捣器与振捣棒相结合,并应保证其厚度,浇筑应在气温较低并应在浇筑后做好养护以防裂缝产生。
2.6二次张拉
因二次张拉预留孔道一般为采用扁形波纹管预埋成孔的扁形孔道,其一般对穿束预留的空隙较小,因此一旦波纹管发生变形或在浇筑过程中波纹管漏浆都会导致波纹管堵塞,最终导致钢绞线难以穿越的结果,因此在施工中为避免该现象发生而应用圆钢筋或剩余的钢绞线穿入波纹管内作为预埋支撑材料,待预制梁混凝土初凝后则可进行抽束,并可在抽束过程中来回拉动以利于二次张拉时钢绞线的穿束工作[3]。
2.7桥面铺装
由于预制梁在张拉施工中易产生一定拱度,同时由于负弯矩齿板超出箱梁顶一定高度,因此在梁架设过程中会导致桥面铺装层的厚度不满足设计要求,因此在施工中应根据梁体张拉所产生的理论拱值以及生产性试制梁的14d强度的张拉情况而在预制梁底板台座按照圃曲线的形式设置反拱,并应保证梁体的存梁期限不超过60d,同时应在设计及规范允许的范围内降低支座垫石的标高和增加桥面铺装厚度来解决桥面铺装层施工的技术要求与梁体拱度间的矛盾。
2.8预应力施加控制应保障所用机械配套使用,并在进行张拉前对齐进行全面校验;张拉时应按照规定超张拉至1.05后持荷5min,以利用超张拉可提高构件截面应力来弥补锚具变形、钢筋回缩以及徐变引起的应力损失,避免因不按照规定时间持荷而失去超张拉作用;张拉时其强度应符合设计要求,以免由于混凝土徐变增大导致预应力损失增加,甚至导致锚下混凝土产生裂纹,在张拉时应注意观察油压表指针是否存在振动或回针现象,若存在该现象则应重新进行校验;张拉完成后应检查夹片的锚固情况,若出现掉角、裂纹等损失则应及时采取措施。
3结语
先简支后连续梁工艺降低了施工难度,并在一定程度上实现了连续结构的目的,并可提高结构的承载力,减少伸缩缝用量因此可控制桥面横向裂缝的产生,在施工中应把握施工要点以消除其带来质量隐患,方能充分发挥该种结构的造价低、施工速度快以及外形美观的优点。
参考文献
[1]陈华明，浅谈桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社,2012.
[2]姚玲森，桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2012
[3]范立础，预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社,2010.
论文作者:黄水金
论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期
论文发表时间:2017/3/21
标签：混凝土论文; 支座论文; 结构论文; 桥面论文; 弯矩论文; 桥梁论文; 部位论文; 《基层建设》2016年第34期论文;