关键词：先简支后连续、简支结构、现浇连续结构
引言：
在历史上，每当运输工具发生重大变化，对桥梁在载重、跨度等方面提出新的要求，便推动了桥梁工程技术的发展。在公路施工中，桥梁往往是全线通车的关键。桥梁是线路的重要组成部分。“先简支后连续”是一种介于简支结构与传统现浇连续结构之间的桥梁形式。这种结构通过工厂预制，再进行现场吊装形成一般简支体系，然后通过浇筑支点连续段混凝土，更换支座形成连续结构。
1 先简支后连续结构的优点
先简支后连续混凝土梁桥，在其受力特性和施工方案上有很多优点。从受力特性上看，上部结构的大部分恒载在简支状态下已经分配完毕，仅有二期恒载和活载在墩顶附近产生负弯矩，与支架浇筑的连续梁相比，减少了墩顶负弯矩，使得跨中最大正弯矩大于墩顶最大负弯矩或比较接近，改善了受力性能；在墩顶布置负弯矩预应力钢束，可使上部结构成为真正意义上的连续梁。由于混凝土梁为预制，减少了现浇混凝土工作量，提高了机械化程度和效率。与简支梁桥相比，提高了行车的舒适性和抗震性能，由于墩顶横桥向现场浇湿接头加强了预制构件（特别是铰接空心板）的横向联系，从而保证绞缝混凝土正常工作，有效避免了绞缝失效导致空心板单板受力现象的产生。这种体系能有效的减小截面尺寸，施工进度快，经济效益较高，受力性能有较大的优越性，现已在高速公路上广泛使用。
2 国内外研究状况
2.1 国内研究状况
先简支后连续施工方法在20世纪80年代兴起，并很快得到了广泛的应用。我国京沈高速公路潮白河大桥（20m空心板梁），梅口绕越一级公路辉发河大桥（30m箱梁），敦延一级公路长新高架桥引桥（40T梁）等都是采用此方法建成的简支转连续梁桥。
简支变连续的含义也在不断扩展，不仅包含了早期的桥面连续。桥面板连续，普通钢筋实现结构本身的连续，使用预应力实现结构本身的连续等内容。而且涵盖了利用钢梁或混凝土作为简支构件，在现浇混凝土板内利用预应力实现结构连续的钢-混凝土组合梁桥的后连续问题。后连续的内容也从早期的纵向连续扩展到横向桥面板的连续问题。简支变连续的施工方法所采用的截面形式也得到了扩展，由早期的T形截面、空心板梁发展到了箱形截面；跨径从早期的20至30米增加到了现在的50至80米，而且还有继续增大的趋势。
虽然目前国内对简支变连续结构体系的研究已广泛发展，但仍然还有许多地方有待改进。
2.2 国外研究状况
国外使用先简支后连续施工方法建造连续梁桥已经有很长时间了，无论是日本、韩国等亚洲地区，还是美国、加拿大等美洲地区及欧洲地区，都出现了很多简支变连续施工方法造成的桥梁实例。
大约在20世纪60年代，波特兰混凝土协会对预制梁通过现浇面板和连续横隔板连续方法进行了研究。国外对于先简支后连续结构体系的研究不仅包括后连续的工艺，后连续端部的力学特性，还包括后连续端部的正负弯矩筋的配设。
3先简支后连续桥梁结构施工工艺要点
3.1先简支后连续桥梁施工的一般流程
（1）预制主梁，待混凝土强度达到设计强度的100%后，张拉正弯矩区预应力钢束，压浆并及时清理主梁(预应力混凝土简支转连续箱梁)底板通气孔。
（2）设置临时支座并安装好永久支座，逐孔安装主梁，置于临时支座上为简支状态，及时连接桥面钢筋与横梁钢筋。
（3）连接接头段钢筋，设置接头钢束波纹管并穿束。在日温最低时(不高于+15℃)浇筑连续接头、中横梁及两侧与顶板钢束同长范围内的桥面整体化混凝土。达到设计强度的100%时，张拉顶板钢束并压浆。
（4）接头完成后，由跨中向支点浇筑剩余部分的桥面整体化混凝土，浇筑完成后，拆除一联内的临时支座，完成体系转换。拆除临时支座时应特别注意严防高温影响橡胶支座质量。
（5）喷洒防水层、安装伸缩装置、进行桥面系施工。
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3.2先简支后连续施工工艺特点
（1）预制T梁混凝土强度达到设计强度的100%后，方可张拉预应力钢束。张拉顺序为1号束、4号束、2号束、3号束。1号束的两根钢束应同时张拉，以免造成主梁横向弯曲。施工时应实测钢束与孔道摩擦系数μ、孔道偏差系数k和锚具的锚口损失σm，并将实测的σm与设计张拉控制应力σk相加得实际张拉控制应力σkm。
（2）箱梁现浇段处的端头形式
为满足现浇段与箱梁的充分结合和力的传递以及施工的要求，箱梁连续端头一般做成有台阶的马蹄形状，并根据施工操作的要求，预留现浇段的尺寸及其台阶的样式。
（3）临时支座的设计与选材
临时支座的设计必须满足承重梁板和施工拆卸方便的要求。可采用硫磺砂浆制成临时支座，在硫磺砂浆内埋入电热丝，在体系转换时采用电热法解除临时支座。也可采用钢管与硬圆木或预制钢筋混凝土圆形块制成砂箱式临时支座。
（4）连续段现浇混凝土施工
在现浇连续段预埋钢筋的连接可采用绑条焊或搭接焊,现浇段混凝土采用与梁板同标号的混凝土,为了防止现浇连续段混凝土在养生硬化过程中发生收缩性裂缝影响混凝土在二次张拉过程中的承载力和桥梁的整体受力性能,现浇连续段接头混凝土添加微膨胀剂。永久橡胶支座与底模之间的缝隙用经过防锈处理的钢板或采用竹胶板制作的砂盒垫实密封,严防漏浆。
（5）负弯矩二次张拉
负弯矩二次张拉是对梁板顶面的预应力钢束进行张拉,这是先简支后连续桥梁同简支梁桥的本质区别。预应力钢束采用高强度低松弛钢绞线,钢束张拉采用两面同时张拉,张拉顺序从外侧向内侧,每次张拉一根钢绞线,直到张拉结束。压浆工作在张拉结束后及时进行。3.3先简支后连续桥梁施工的质量控制
结合以前所施工的预应力混凝土简支转连续T梁和预应力混凝土简支转连续箱梁的施工过程，提出施工中质量控制，以保证施工质量。
（1）临时支座设置的质量控制
应该保证临时支座应有足够的强度和刚度，拆装方便，落梁均匀。拆除临时支座应做到逐孔对称、均匀、同步、平稳。临时支座拆除后，永久支座与墩顶和梁底严密贴合。
（2）张拉预制底座的设置要求
张拉预制底座应坚固、无沉陷，利于排水，防止由于排水不畅造成地基下沉。底座的反拱度值应参照设计文件所提供的反拱度值、结合实际施工和生产性试制梁的张拉情况确定。反拱度应做成抛物线。另外要保证桥梁安装精度要严格控制，误差不超过2mm。
（3）后连续现浇段施工质量控制
施工发现对于新老混凝土的连接结合是现浇连续段混凝土存在的主要问题，为此预制梁板的端头必须严格进行凿毛处理。为了防止现浇连续段混凝土在养生硬化过程中发生收缩性裂缝影响混凝土在二次张拉过程中的承载力和桥梁的整体受力性能，现浇连续段接头混凝土添加微膨胀剂，掺加剂量一般控制在水泥用量的0.5%～1%之间。先简支后连续每联各现浇连续接头的浇筑气温应基本相同，温差控制在5℃以内，并尽量安排在一天气温最低时施工。
(4)主梁现浇接头与湿接缝施工的质量控制
接头混凝土浇筑顺序应严格按设计文件要求执行，从主梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间不宜超过3个月。湿接缝混凝土浇筑可采用吊模施工，模板应采用钢模板，并应有足够的刚度和强度。模板安装牢固后，冲洗已经凿毛处理的混凝土表面，在浇筑次层混凝土前对施工缝应刷一层水泥净浆。混凝土浇筑和振捣与预制主梁顶板浇筑同样要求，宜采用平板振捣器与插入棒配合的方式，并保证设计厚度。湿接缝浇筑时宜在气温较低条件，并作好养护，防止裂缝。现浇接头段混凝土可采用微膨胀水泥。
参考文献：
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[4] 范立础. 预应力混凝土连续梁桥[M] . 北京：人民交通出版社，1996.
论文作者:苏雷
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷17期
论文发表时间:2019/12/3
标签：混凝土论文; 支座论文; 预应力论文; 弯矩论文; 桥梁论文; 现浇论文; 结构论文; 《建筑实践》2019年第38卷17期论文;