先简支后连续桥梁施工技术要点
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先筒支后连续桥梁施工技术要点
● 练芹珠
随着桥梁建设的飞速发展,先简支后结构连续梁桥在现 阶段的公路桥梁设计和施工中逐渐代替了原来单一的简支梁
桥或连续梁桥,因为兼顾了简支梁桥和连续梁桥的优点。因
此先简支后连续桥梁在现阶段桥梁设计和施工中得到了充分
的应用和发展。
1.桥梁施工的比选
简支梁桥属于单孔静定结构,其优点是:构造简单,施
工方便,结构尺寸易于设计成系列化和标准化,有利于采用
工业化施工,组织大规模预制生产,并用现代化的起重设备
进行安装,同时采用装配式的施工方法可以大量节约模板、 支架等材料,降低劳动强度,缩短工期,显著加快建桥速
度。然而简支梁桥也存在很大缺点:从运营条件来说,简支
梁桥在梁衔接处的挠曲线会发生不利于行车的折点,一般简 支梁在梁衔接处设置成伸缩缝或桥面连续,伸缩缝造价较
高,易受破坏,又无法避免行车的不舒适性;桥面连续也容
易出现破坏,另外简支梁跨中弯矩较大,致使梁的截面尺寸
和自重显著增加,需要耗用材料多。
连续梁桥同简支梁桥相比,结构较复杂,且从桥梁建筑
现代化的角度来衡量,钢筋混凝土连续梁桥逊色于简支梁
桥,因为当跨径较大时,长而重的构件不利于预制安装施
工,往往要在工费昂贵的支架上现浇,需要的工期长,且支 架施工受地基承载力影响较大。但是连续梁桥无断点,行车
舒适,且由于支点负弯矩的存在,使跨中正弯矩值明显减
少,从而减少材料用量及结构自重,这些特点是简支梁桥所 无法比拟的。
先简支后连续梁桥则刚好发挥了上述两种梁桥的优点, 克服了它们的缺点。其施工特点是先按简支梁规模化施工,
后通过浇筑湿接缝(现浇段)、结构体系转换把相临跨的梁
块连接成连续梁,从而得到连续梁优越的使用效果。
2.先简支后连续桥梁的施工工艺
2 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。
2.2设置II ̄B,-J-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。
2 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1 5oC)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
1 00%时,张拉项板钢束并压浆。
2.4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。
2_5喷洒防水层、安装伸缩装置、进行桥面系施工。
3.先简支后连续桥梁湿接缝施工技术
3.1旧混凝土去皮
将梁顶板要浇筑混凝土范围内的梁板表层混凝土去皮
1 mm~2mm,在浇筑混凝土时湿润表面并坐浆,以保证新 老混凝土的良好结合。根据一些试验资料,新老混凝土连接
面的抗拉强度与施工缝处理方法有关,对于水平缝铲去约1
mm水泥薄膜浮浆,施工缝上铺水泥砂浆,抗拉强度与同时 浇筑的混凝土比较折减率为O.96,如不除去旧混凝土上的浮
浆,则抗拉强度折减率为O.45,因此对旧混凝土去皮,对新
老混凝土连接是很重要的。
3.2安装底模及永久性支座 将支座置于墩顶支座垫石上,在永久性支座外围安装
底模,为严防漏浆,永久性支座与底模间的缝隙应密封。
考虑到底模泡沫板在现浇混凝土作用下会有所压缩,泡沫
板厚度要比支座厚度大2mm,与支座间的缝隙用胶布或砂 浆封住,防止漏浆。对于支座较高、支座底模空间大的情
况,可用木楔支撑木模板当作底模。
3.3安装钢筋 按湿接缝钢筋构造图绑扎钢筋,纵向钢筋按设计要求
连接,可采用搭接焊、帮条焊或套筒压接接头。因底板受
剪钢筋直径大、间距小,纵向两预制梁端伸出的钢筋长度
连接不足,无法采用搭接焊;如采用帮条焊,则其钢筋间 距小,焊接受条件限制,质量不高,因此底板受剪钢筋宜
采用挤压套筒连接。施工时采用套筒压接接头方式,即先
把套筒套入其中一片梁的伸出钢筋,同时将另一片梁的对 应钢筋调直,把套筒移至两钢筋中间进行挤压。注意做好
标记,防止未将套筒置于两钢筋中间而挤压在套筒内无钢
筋处,破坏接头的使用性能。此施工方法快速、方便,能
满足质量要求。
3.4安装预应力束道
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,应严格控制预应力束道的位置。
束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
束道(施工采用波纹管),须与预制梁段对应束道顺接,
确保连接可靠,不漏浆。
3.5浇筑混凝土 根据该段的受力情况,设计上采用比C50预制梁高
5MPa的C55号混凝土,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。因钢筋
密集,规定混凝土石子的粒径不大于2cm,根据配合比严 格控制各材料用量,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,
确保现浇段混凝土密实。同时,因现浇段连同其上桥面铺
装混凝土一起浇筑,则须控制好表面平整度。
3.6养生 混凝土施工完毕,为防止早期收缩出现裂缝,最好在
捣实抹平后即用塑料薄膜覆盖。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。收浆完成后再用塑料薄膜覆
盖,下次养生时,换沙袋或草袋洒水代替塑料薄膜继续养
生。 3.7张拉预应力束及压浆
待现浇混凝土强度达到要求后,张拉预应力束。预应 力束采用OVM1 5—3锚固,用YDC24Q型千斤顶对预应力
束的每根预应力筋逐根张托。张拉完毕后封铺并及时压 浆。至此,拆除临时支座,完成整个体系转换过程。
4.先简支后连续桥梁的施工质量控制
4.1临时支座的设置的质量控制 临时支座应有足够的强度和刚度,拆装方便,落梁均
匀。预应力张拉完成后,待压浆强度大于35MPa时方可拆除
临时支座。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。就
目前的施工技术而言,临时支座有多种设置方法,以可卸落
砂箱支座的施工方法为例。当采用砂箱支座时,要充分考虑
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 间应留有空隙。在施工中会出现每个砂箱沉落量不会完全一
样的情况,而导致部分T梁吊空,产生质量隐患,解决办法有
两点: (1)通过预压试验取得砂箱在受力以后的平均沉降
量,并以此指导现场安装临时支座,控制T梁的安装标高与设
计标高一致; (2)适当降低支座垫石标高,预留约3cm的混凝土梁
靴高度。在浇注湿接头的时候,在盆式支座上垫一块钢板,
一次直接浇注到钢板上,形成混凝土梁靴。
4.2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严格控
制,误差不超过2mm。 4.3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%一1%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。
5.结语 先简支后连续桥梁与一般连续梁比较而言,降低了施工
难度,同时在一定程度上提高了结构连续,提高了结构的承
载能力,减少了梁部的伸缩缝,并控制桥面横向裂缝的产
生。随着施工方法的不断提高与完善,我国的桥梁设计越来
越多地采用了此种桥型。因此,在施工中要加强质量的控
制,提高施工的质量,为我国的桥梁建设贡献力量。
(作者单位:广东省长大公路工程有限公司)