先简支后结构连续桥梁施工技术初探论文_龙志军

先简支后结构连续桥梁施工技术初探论文_龙志军

中交第二航务工程局有限公司 湖北武汉 430040

摘要:近年来,随着交通基础建设行业的蓬勃发展,兼顾简支梁桥和连续梁桥优点的先简支后连续梁桥结构在我国高等级公路桥梁得到了广泛的推广。先简支后连续结结构形式相对于传统意义上的连续梁而言,其优点非常明显:其预应梁采用可在预制场统一生产,有利于进行流水作业,缩短整体工期;减少或不需要支架现浇、软土地基处理等工序,大大地降低了施工难度;减少了梁部的伸缩缝,并可控制桥面横向裂缝的产生,同时达到了结构连续的目的,提高了结构的承载能力。先简支后连续结构桥梁受力合理、施工简便、造价经济等优势无疑是中小跨径桥梁中最具有较强竞争力的桥型。本文以人民路跨线桥为例探讨了先简支后结构连续桥梁施工技术。

关键词:先简支后结构连续;施工工艺;质量控制;支座

一、工程概况

人民路跨线跨越规划人民路、龙江大涌及其河堤,跨越龙江大涌处采用4x30m小箱梁,其他各跨均采用25m小箱梁。桥梁跨径组合为:6x25+4x30+10x25m,全桥桥长475.54m。小箱梁均采用简支转结构连续结构,30m小箱梁梁高160cm,25m小箱梁梁高140cm,上铺8cm整体化层,桥面铺装采用10cm沥青混凝土铺装。小箱梁均按预应力混凝土A类构件设计。无人行道处桥梁外侧采用外包式防撞墙,有人行道处采用外包式栏杆;人行道内侧、行车道内侧采用直立式防撞墙。桥位区覆盖层由填筑土、粉质粘土、软土层、砂层、残积粉质粘土等松散沉积层组成;基底由白垩系红色碎屑岩及其风化层组成。本桥桩基础按摩擦或嵌岩桩设计,桩长在25~40m左右。桥梁下部均采用双柱式墩,25m小箱梁柱桩尺寸D130/D150,30m小箱梁柱桩尺寸D140/D160。桥台后接挡墙选择壁式台,耳墙末端直接接到承台以与挡墙接顺,桥台桩基础采用D120桩。

二、先简支后结构连续桥梁工艺原理与主要构造

(一)工艺原理

先简支后连续桥梁施工就是把一联连续梁分成几段,每段长度约一孔,各段在预制场预制后经移运吊放到盖梁顶的临时支座上;按图纸要求连接钢筋,然后浇注跨中横梁、现浇接头、湿接缝混凝土;在湿接缝混凝土强度和弹性模量均达到设计的100%后张拉负弯矩预应力束,并压注水泥浆。拆除临时支座,使连续梁落到永久支座上,完成由简支到连续的体系转换。

(二)主要构造

1、上部构造

预制构件与装配式简支桥梁构件相似,但可视主梁间距少设甚至不设中横隔板。预制主梁靠近现浇连续端与简支桥梁不同,要注意预埋纵向连续钢筋、横向连接钢筋及梁底钢板。当现浇连续段采用预应力钢束时,应注意预应力管道的预埋并合理设置齿板。

2、现浇连续段

在形成连续结构后,预制构件的连续段与预制端横隔板一起组成上部构造的刚性端横隔梁。施工时要求将它在纵、横、竖三个方向与主梁可靠结合。现浇连续段的纵向钢筋可考虑采用普通钢筋或预应力钢束,采用普通钢筋具有操作简便且不影响主梁已有的正弯矩钢束预应力效果的优点,而采用预应力结构则抗裂性较好。

3、现浇桥面板

是预制构件的整体化结构,它加强了预制箱梁的横向联系和抗扭刚度,加强了预制横隔板的功能,且用以布置顶板负弯矩区受力钢筋或钢束。

4、桥面铺装、防撞护栏、桥头搭板、桥梁墩台基础及其它附属构造如支座、伸缩缝及防、排水构造等,先简支后连续梁均与其它型式的桥梁类似。

三、25m、30m简支转结构连续小箱梁施工工艺

(一)先预制主梁,混凝土达到设计强度的90%后,张拉正弯矩区预应力钢束,压注水泥浆并及时清理箱梁底板通气孔。

(二)设置临时支座并安装好永久支座(联端无需设临时支座)逐孔安装主梁,置于临时支座上成为简支状态,及时连接桥面板钢筋及端横梁钢筋。

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(三)连接连续接头段钢筋,绑扎横梁钢筋,设置接头顶板束波纹管并穿束。在日温最低时,浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板,达到设计强度的95%后,张拉顶板负弯矩预应力钢束,并压注水泥浆。

(四)接头施工完成后,浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土,剩余部分桥面板湿接缝混凝土应由跨中向支点浇筑。浇筑完成后拆除一联内临时支座,完成体系转换。解除临时支座时,应特别注意严防高温影响橡胶支座质量。

(五)连接顶板钢束张拉预留槽口处钢筋后,现浇调平层混凝土、喷洒防水层、护栏施工、进行桥面铺装施工及伸缩缝安装。

(六)箱梁施工中钢筋的连接方式:钢筋直径≥12mm时,如设计图纸中未说明,钢筋连接应采用焊接或机械连接,钢筋直径<12mm时,如设计图纸中未说明,钢筋连接可采用绑扎。绑扎及焊接长度应按照《公路桥涵施工技术规范》的有关规定严格执行。

(七)预制箱梁应保证支座预埋钢板的位置、高度正确。防撞护栏、人行道、伸缩缝等的锚固钢筋应预先埋入,并注意预留泄水孔位置。现浇接头段混凝土应采用微膨胀水泥。混凝土级别不低于预制梁的混凝土级别。临时支座顶面标高应与永久支座顶面标高相齐平。永久支座顶面直接与接头混凝土底部浇在一起。预制箱梁中钢束均采用两端张拉,且应在横桥向对称均匀张拉。顶板负弯矩钢束也采用两端张拉,并采取逐根对称均匀张拉。钢绞线张拉锚下控制应力为con =0.75fpk =1395MPa。张拉采取双控,以钢束伸长量进行校核。从箱梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间不宜超过三个月。所有新、老混凝土结合面均应严格凿毛处理,并清理干净。墩、台盖梁顶面支座垫块位置和高程控制要求准确,支座垫块顶面必须保持水平。桥梁上、下部施工设计中考虑采用跨墩龙门架,若实际情况需调整施工方案,对于可能梁部、桥墩盖梁等可能造成不利影响的部位,应进行施工验算,以确保施工阶段结构安全。墩顶临时支座建议采用硫磺砂浆支座。在熔化硫磺砂浆支座时,应采取措施,防止烧坏墩顶的永久橡胶支座。

施工时应注意有关预埋件、预留孔等的设置。桩位及墩、台顶设计高程施工前复查无误后方可施工。小箱梁整体化层施工时,应按设计图纸将整体化层内钢筋网与梁体内钢筋连接。小箱梁不设外包式护栏的边梁翼缘须设滴水槽。

四、简支转结构连续梁关键技术

(一)支座的安放

在完成主梁预制之后,立即把临时支座、永久支座安放在墩顶部的垫石上,在这个过程中要调整好支座的摆放位置,在支座安装过程中要避免出现落空问题。并且临时支座一般情况下会选择硫磺砂浆现场制作成垫层,上设板式橡胶支座,在此过程中应当以主梁的纵向坡度为依据对硫磺砂浆厚度进行调整,并且将电热丝预埋进硫磺砂浆内,方面临时支座的拆除。当拆处临时支座时,要保证同步对称均匀,避免振动避免应力集中。接着就可以把预制好的主梁支撑在已经放置好的支座上。

(二)梁端接头混凝土处理

先简支后连续梁在梁与梁端头间的连接是通过浇筑混凝土完成的,在这个施工工艺中容易出现新老混凝土结合面的问题。为避免这一问题发生,必须采取措施,处理好老混凝土。一般情况下会在预制好主梁后和预制梁体安装前进行。凿毛法是使用比较多的方法,此方法就是把梁端湿接缝处的端头区域进行大面积的凿毛处理,并且使接头湿接缝侧端的外露连接钢筋调直,从而使连接效果更佳。

(三)主梁现浇接头与湿接缝施工的质量控制

接头混凝土浇筑要依据设计的顺序来完成,一般浇筑的时间即从主梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间要控制在3个月以内。此工序可以采用吊模施工,模板选择钢模板,并保证具备足够的刚度和强度。在模板安装完成后,对凿毛处理的混凝土表面进行冲洗,在浇筑次层混凝土前对施工缝应刷一层水泥净浆。混凝土浇筑最好选择平板振捣器与插入棒配合的方式,厚度应当达到设计要求。湿接缝浇筑的最佳时间为气温较低的时候,要重视养护工作,减少裂缝。

结束语

人民路跨线采用了先简支后连续桥梁施工技术,施工中质量控制到位,桥梁质量得到了有效保证,为同类桥梁工艺施工提供借鉴。

参考文献:

[1]陈忠华.先简支后结构连续桥梁施工难点控制[J].交通标准化.2013(04).

[2]周仕文.先简支后结构连续桥梁施工技术研究[J].交通建设与管理,2014年4期.

论文作者:龙志军

论文发表刊物:《基层建设》2015年12期

论文发表时间:2016/11/11

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