【摘 要】随着桥梁施工技术的不断发展,一种兼顾简支梁桥优点和连续梁桥优点的桥型先简支后连续梁桥应运而生,广泛应用于道路桥梁工程。本文简述了先简支后连续梁桥的结构特点及设计要点,从梁板混凝土凿毛、底模及支座的安装、钢筋安装、混凝土浇筑等方面介绍桥梁墩顶湿接缝这道关键工序的施工工艺。
【关键词】先简支后连续梁桥;湿接缝;施工工艺
先简支后连续梁桥同时具备简支梁桥和钢筋混凝土连续梁桥两种桥梁各自的优点,能有效克服它们的缺点。先简支后连续梁桥的施工特点是先按简支梁桥规模化的梁板预制和吊装施工,而后通过浇筑湿接缝将相邻跨的梁板联接成连续梁,从而得到连续梁桥优越的使用效果,充分结合了简支梁桥施工方便的优点和钢筋混凝土连续梁桥受力优越的优点。
1、结构特点及受力分析
(1)先简支后连续结构由预制梁板与墩顶现浇段共同组成,先预制安装梁板,后现浇连续;
(2)先简支后连续结构在施工中,完成墩顶湿接缝现浇段的浇筑和预应力张拉,再由双排临时(简支)变成单排永久支座(连续)的体系转换过程;
(3)先简支后连续结构在体系转换之后,在恒载和活载作用下,结构的受力特征均为连续梁的特征。其中湿接缝为纵向联接两跨简支桥及横向联接同跨梁板的现浇混凝土段。根据施工情况及受力效果,施工时湿接缝连同其上的桥面铺装,先浇筑范围为中支点两侧负弯矩钢束范围内桥面板湿接缝与中支点连续湿接头混凝土,预应力筋张拉后再浇筑剩余桥面板湿接缝混凝土。
先简支后连续梁简化受力分析如下:假设简支梁只受均布荷载集度为q的作用,在体系转换之前,最大弯矩出现在梁的跨中,最大剪力集中在梁端临时支座处,在完成湿接缝现浇段的浇筑施工后,梁的最大弯矩转移到联接两梁的现浇段即墩顶湿接缝处,且正弯矩变为负弯矩,同时现浇段的剪力比原体系简支梁梁端所受的剪力还要大。因此现浇段承受着最大弯矩及最大剪力,是先简支后连续梁的危险截面。
湿接缝现浇段的施工是先简支后连续桥梁施工中最为关键的一道工序,在湿接缝设计上可采取以下几项措施:
(1)在预制梁板底板预埋了一排粗钢筋,伸出锚筋,施工中纵向两梁的钢筋(以下简称底板受剪钢筋)联接在一起,主要起抗剪力作用,同时在梁顶桥面铺装层中布置一排粗钢筋,和底板受剪钢筋一样,也是起抗剪力作用;
(2)在梁板顶板中设置抗负弯矩的预应力筋,锚头设在梁板顶面的桥面铺装层内,在梁板预制中为保证预应力束两端上覆厚度,防止预应力径向分力上爆影响,为便于施工,在梁板顶板设置预留开口比梁板高出9cm的齿块板,也就是锚块。纵向两梁的预应力筋穿过现浇段,联接成一个整体,共同承受负弯矩。
(3)湿接缝现浇段混凝土采用C50高标号微膨胀小石子混凝土。
2、湿接缝的施工
预制梁板安装在临时支座上,调整好轴线和标高后即可进行湿接缝的施工。
2.1 对梁板混凝土凿毛
将梁顶板要浇筑混凝土的范围内的梁板表层混凝土凿毛5mm~10mm。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在浇筑混凝土时先湿润表面并座浆,以保证新老混凝土的良好结合。
2.2 安装永久性支座及底模
将永久性支座置于墩顶支座垫石上,放好后在永久性支座外周围安装底模,为防止漏浆,永久性支座与底模间的缝隙应采用有效的措施密封。
2.3 钢筋安装
钢筋安装按湿接缝钢筋构造图绑扎钢筋,纵向钢筋按设计要求进行连接,钢筋直径≥12时钢筋连接采用焊接,钢筋直径<12mm时,钢筋连接可采用绑扎。
2.4安装预应力管道
为防止预应力筋与管道之间摩擦引起的应力损失增加及改变预应力筋的受力,应严格控制预应力管道的位置。管道在两预制梁端与现浇段相接处的位置偏差应控制在2mm以内。在现浇段中预埋与预制梁中同种材料的预应力管道,应与预制梁板的对应管道顺接,并确保连接可靠,不漏浆。
2.5立侧模
因梁板绞缝也跟着两次施工,须在绞缝处支立侧模,桥梁边板的湿接缝模板采用与桥梁边板侧模同形状的钢模板。
2.6第一次浇筑现浇混凝土
在日温最低时,先浇筑中支点两侧负弯矩钢束范围内桥面板湿接缝与中支点处连续湿接头混凝土,根据现浇段的受力情况,设计上采用C50高标号微膨胀混凝土,为防止混凝土收缩引起现浇段与预制梁的开裂及预应力损失,混凝土中掺加膨胀剂。由于现浇段粗钢筋密集,规定混凝土石子的粒径不大于2cm。根据C50砼施工配合比,严格控制水、砂石、水泥等各材料的用量,浇筑混凝土时采用小直径振捣棒的振捣器配合大直径振捣棒的振捣器,最后用平板式振捣器,确保现浇段混凝土饱满密实。同时,由于湿接缝现浇段连同其上桥面铺装混凝土一起浇筑,则需要特别注意控制好表面的平整度。
2.7养生
现浇段混凝土施工完毕,为防止早期收缩出现裂缝,在捣实抹平后马上用塑料薄膜覆盖,在混凝土初凝前,掀开塑料薄膜,混凝土会泛水至表面,这时进行二次收浆,以控制平整度及防止出现裂缝。收浆完再用塑料薄膜覆盖待下次洒水养生时,换草袋洒水代替塑料薄膜继续养生。
2.8张拉预应力束及压浆
待现浇段的混凝土强度达到设计强度的75%以上后,张拉墩顶负弯矩区预应力束。预应力束采用扁锚锚固,用千斤顶对预应力束中的每根预应力筋采用两端逐根对称均匀张拉,张拉完毕后及时压浆并封锚。
2.9第二次浇筑混凝土
墩顶接头施工完成张拉压浆后,浇筑剩余部分桥面板纵向湿接缝混凝土,这部分湿接缝混凝土应由跨中向支点浇筑,待养生达到设计强度的100%后,即可拆除临时支座,完成从简支到连续的体系转换。体系转换后,永久支座与墩顶紧密贴合,符合设计要求。
3、结语
先简支后连续梁桥的湿接缝现浇段工程量虽小,但是工序繁琐且专业性极强,每道工序都会影响整座连续桥梁的质量及使用寿命,可以说是牵一发而能动全身,因此应组织专业队伍来精心施工,严格控制每道工序的施工质量,确保湿接缝的施工质量,给桥梁整体结构体系转换打下基础。
论文作者:陈升权
论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期
论文发表时间:2016/10/26
标签:混凝土论文; 预应力论文; 弯矩论文; 现浇论文; 支座论文; 钢筋论文; 桥面论文; 《低碳地产》2016年12期论文;