结合实例论先简支后结构连续桥的施工要点
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【技术收藏】先简支后结构连续桥梁施工技术近几年,随着桥梁建设的飞速发展,国内来出现了一种新型梁桥结构一先简支后结构连续梁桥,它兼顾了简支梁桥和连续梁桥的优点,全国各省份特别是在高速公路桥梁设计中逐渐以先简支后结构连续梁桥代替了原来单一的简支梁桥或连续梁桥。
实际工程表明:先简支后连续梁桥正发挥了连续梁桥和简支梁桥两种梁桥的优点,克服了它们的缺点,因此对先简支后连续桥梁施工技术的探讨有重要意义。
一、先简支后连续桥梁概述(一)先简支后连续桥梁的提出随着我国的高等级公路的快速发展,对连接高速公路的桥梁的质量要求也相应提升,桥梁施工技术也极为关键。
目前的现状是:对于小跨径的高等级公路桥梁多采用装配式钢筋混凝土板梁的形式,中等跨径的桥梁则采用装配式预应力混凝土T(箱)梁的形式,对于大跨径预应力混凝土连续梁桥,目前的施工方法主要采用平衡悬臂浇筑法或拼装法。
但由于现浇连续梁的施工复杂繁琐、费工费时,人们一直希望将简支梁的批量预制生产和连续梁的优越性能结合起来,实现用梁或板批量预制生产的方式来加快连续梁的建设这是我们常说的“先简支后连续施工”方法。
(二)先简支后连续桥梁的优点先简支后连续桥梁结构就是两跨及两跨以上的预应力混凝土梁通过现浇混凝土形成连续结构,优点有以下几点:(1)具有刚度大、变形小、伸缩缝少和行车舒适等优点;(2)简支梁的预应力钢束在工厂进行张拉,而负弯矩区的预应力钢束布置及张拉均在主梁上进行,仅需吊装设备起吊主梁,减少了施工设备,又能避免张拉预应力钢束造成地面上的障碍;(3)预制梁能采用标准构件,进行工厂化统一生产和管理,有利于技术操作,节省了施工时间,缩短工期,提高经济效益;二、先简支后连续桥梁结构施工工艺要点(一)先简支后连续桥梁的施工的一般流程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。
浅谈先简支后连续梁桥的施工摘要:结合工程实例,介绍先简支后连续梁桥的施工工艺,并简单阐述了施工技术控制措施,希望能对今后类似桥梁施工有所帮助。
关键词:预应力混凝土,连续梁,湿接缝,临时支座先简支后连续是桥梁施工中较为常见的一种施工方法。
一般是先在场地进行主梁的预制,现场吊装将整跨梁架设于支座后形成简支梁,然后在永久支座处通过现浇连接接头段混凝土,张拉负弯矩区域的预应力筋使之成为真正的连续梁结构体系。
该施工方法的主要特点是施工方法简单可行,施工质量可靠,实现了桥梁施工的工厂化、标准化和装配化。
概括地讲是采用简支梁的施工工艺,达到建造连续梁的目的。
1 工程概况莒南县许道口大桥上部结构为14×30 m后张法预应力混凝土连续箱梁,正弯矩区钢绞线为5<j 15. 24及4<j 15. 24圆束,墩顶负弯矩区钢绞线为5<j 15. 24及4<j 15. 24扁束,全桥共三联;每联为5孔+4孔+5孔。
下部结构为桥墩柱式墩扩大基础,桥台为u型台扩大基础.桥中桥台及5号,9号墩顶部为四氟滑板橡胶支座, 其余墩顶均为板式橡胶固定支座。
2 施工顺序及方法2.1 施工顺序上部结构施工每联共分五个阶段完成。
以第一联为例:第一阶段,主梁预制、张拉正弯矩区钢束、孔道压浆安装临时支座并吊装到设计位置;第二阶段,安装1号,4号墩顶处的永久支座,浇筑相应墩顶处的主梁纵向湿接缝、现浇横梁及相应墩顶1/ 6跨度范围内的横向现浇桥面板,然后进行顶板扁束穿束、张拉、孔道压浆工作;第三阶段,安装2号墩顶处的永久支座并进行相应的混凝土施工、张拉、压浆工作;第四阶段,安装3号墩顶固定支座并进行相应的混凝土施工、张拉、压浆工作;第五阶段,浇筑剩余部分的横向现浇桥面板,解除临时支座进行体系转换施工,最后浇筑桥面铺装混凝土,施工防水层护栏及沥青混凝土铺装等。
实际上按结构受力状态又可分为简支梁阶段、体系转换阶段、连续梁阶段。
浅谈先简支后结构连续梁桥施工工艺摘要:文章简述了先简支后结构连续梁桥的结构特点及形式,并基于工程实践,分析了先简支后结构连续梁桥的施工工艺及施工要点,以供参考。
关键词:先简支后结构连续梁桥;施工Abstract: this paper briefly expounds the simply supported first after the structure characteristics of the continuous girder bridge for structure and form, and based on the engineering practice, this paper analyzes the first simply-supported structure of the continuous girder bridge for construction technology and construction points, to for reference.Keywords: first after continuous girder bridge for a simply-supported structure; construction中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:随着我国高速公路的快速发展,先简支后结构连续在刚度上获得很大的提高,并且对配筋设计与施工都极为有利。
它既保持了简支梁施工简便和节省模板支架的优点,又吸取了连续结构减小活载弯矩的长处。
这种结构体系可以大大节省钢筋混凝土材料,同时安装重量的减少也为施工带来方便,从而被广泛的采用。
一、先简支后结构连续梁桥概述1结构构造及特点先简支后结构连续梁桥是指先通过简支方式进行架设,然后将各梁在墩顶处实施结构连续的桥梁。
这种结构在体系转换前处于简支状态属于静定结构,体系转换后形成连续体系,结构变为超静定。
先简支后连续桥梁的施工注意事项探讨摘要:本人结合工作经历,对先简支后连续桥梁的施工注意事项总结了二十余点,具有较强的针对性和实用性。
关键词:先简支后连续桥梁;施工注意事项;箱梁随着科学技术和交通事业的发展,预应力混凝土连续梁桥以其施工简便、造价经济、受力合理、行车舒适等独特优势在近年来得到了迅速发展,成为中小跨径最富有竞争力的桥型。
在连续梁桥常用的几种施工方法中,简支转连续施工方法是一种经济有效的施工方法,简支转预应力结构连续梁桥与预应力混凝土连续梁桥相比,其造价低得多,是一种较优的施工方法和结构体系。
克服了仅用普通钢筋连接的开裂以及预应力与非预应力不同受力结构间变形以及应力的不协调性问题,加强了主梁连接部负弯矩区的压应力储备,使桥梁结构的连续性能佳,整体性能好。
1 为保证桥面线形,预制主梁设置了预拱度,预应力孔道应同时起拱。
施工中应根据实际施工工期对预拱度值进行调整。
张拉预制底座应坚固、无沉陷,并考虑利于排水,防止由于排水不畅造成地基下沉。
底座的预拱度值应参照设计文件所提供的预拱度值(为理论计算值,为建议值),结合实际施工和生产性试制梁的张拉情况确定,预拱度应做成抛物线。
2 浇注箱梁混凝土可采用底板、腹板、顶板全断面由梁一端向另一端斜向循序渐进的方法进行,或先浇底板和2/3 高度的腹板,再浇筑剩余腹板、顶板,全部箱梁混凝土的浇筑必须在最早浇筑的混凝土初凝前完成。
如果不能在混凝土初凝前完成,可采用纵向分段浇筑,将主梁分为三段,先浇筑跨中段,后浇筑支点段,每段底板、顶板、腹板混凝土的浇筑应在混凝土初凝前完成,分段处应按施工缝处理。
3 箱梁腹板与底板及顶板连接处的承托、预应力钢材锚固钢筋密集部位,应特别注意振捣。
4 预制箱梁混凝土强度达到设计强度的90%后,且混凝土龄期达到10 天后,方可张拉预应力钢束。
钢束张拉采用双控一次两端张拉工艺,张拉控制应力为锚下预应力钢束应力,不包括锚口应力损失,对称的两根钢束应同时张拉。
浅谈先简支后连续梁的设计技术及施工要点摘要:本文结合云杨公路G324跨线桥先简支后连续梁的设计实例,通过对先简支后连续梁的结构优越性、力学特性分析和施工工艺等方面的阐述,介绍了公路桥梁中先简支后连续梁的设计技术,以及施工要点。
关键词:预应力混凝土连续梁桥,简支转连续施工法,设计,施工要点Abstract: Ithis paper takes Yang Yun overpass highway G324 simply supported continuous beam design example, through the superiority ofsimply supported continuous beam structure, mechanical properties and other aspects of analysis and exposition, introduced the technology and construction points.Key Words: prestressed concrete continuous beam bridge, turn simply supported continuous construction method, design, construction points概述云杨公路于K0+499.28处(与G324线相交处)设G324跨线桥上跨本线,本桥上部结构为后张法预应力混凝土小箱梁,全桥长322.0m,桥宽18.6m,桥跨布置为(6×20+35+4×20+4×20)m。
主跨为35m预应力砼简支小箱梁,引桥为20m预应力砼先简支后连续小箱梁。
本桥采用简支转连续的施工方法。
简支转连续的施工,一般先架设预制主梁,形成简支状态;进而将主梁在墩顶连成整体,最终形成连续梁体系。
简支梁优点在于结构简单、利于规模化施工,缺点是整体性差、跨中弯矩大、桥面连续处容易破坏、同时造成行车的不舒适;连续梁优点在于整体性好、跨中弯矩小、刚度大、行车舒适,缺点同样显著,结构复杂、支架系统对地基承载力要求高,不利于高墩施工。
先简支后连续桥梁施工技术探讨本文结合工程实例,详细阐述了先简支后连续的桥梁施工的控制方法,以供参考。
标签:先简支后连续;施工;控制方法1.工程概况某大桥,全长460m,上部采用16x 30M的先简支后连续的箱型梁,下部采用柱式墩,肋式台,灌注桩基础。
2.先简支后连续施工控制要点2.1先简支后连续结构的特点2.1.1结构由预制梁板与现浇段共同组成,先预制安装,后浇连续段。
2.1.2结构在施工过程中,有在由双排临时支座(简支)弯成单排永久支座(连续)的体系转换过程。
2.1.3结构在体系转换后,在恒载和活载作用下受力特征为连续梁。
2.2由于大桥处于圆曲线段,因此在预制梁板前首先要计算出每块梁板的长度,预制梁板时还需注意:2.2.1预制场要具有足够的面积,大桥预制场长500m宽40m,台座先浇20cm 厚的砼,砼上面铺一层8mm的钢板作底模,以提高预制粱板,以提高预制粱板底下光洁度。
台座宽度比粱板底宽略小,以便台座边上可以贴一层橡胶或泡沫。
防止砼法捣时漏浆。
在制作台座时要仔细超平,又要准确,以保证台座底板纵,横向定位准确,对齐,标高一致以确保相邻梁端部各种对相吻合。
2.2.2大桥墩台线与路线前进方向的右夹角为110°,因此其端部按设计要求在平面上做成台阶状并与张拉轴线垂直,以免张拉连续段时预应力结合面错动,连续端封端砼要确保设计的内移量。
2.2.3非连续端的梁端封锚砼先浇筑,连续端封锚砼与墩顶现浇段一起浇筑;2.2.4为了保证连续端纵向连续钢筋定位精确,以便于连接处纵向连接筋对齐焊接,我们在浇筑时采用钢模;2.2.5预制梁板出坑前,我们用全站仪放出永久性支座中线的位置,并以此为基础放出每片梁板的中线边线位置,及临时支座定位线,以利安装就位。
2.3梁板安装时的注意事项2.3.1临时支座要有足够的强度,刚度,稳定性。
装拆还要方便,落梁要均匀。
我们要采用装满黄沙的木盒。
为了保证木盒能支撑梁板,木盒采用2.5cm的木板进行制作。
结合实例论先简支后结构连续桥的施工要点
摘要:本文结合了具体工程实例,对先简支后结构连续桥梁的施工技术进行了详细探讨,可为类似工程提供参考。
关键词:桥梁;结构特点;受力;施工
0引言
先简支后结构连续梁桥是一种兼具简支梁桥和连续梁桥优点的桥型。
简支梁桥属于单孔静定结构,构造简单,施工方便,其结构尺寸易于设计成系列化和标准化,有利于在制梁厂大规模工业化预制生产,并可用起重设备进行安装。
采用装配式的施工方法可以节约成本,降低劳动强度,缩短工期,加快建桥速度。
然而简支梁桥也存在缺点: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特点,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,影响行车的舒适性;桥面连续也容易出现破坏,已建工程中简支梁上桥面连续出现破坏的屡见不鲜;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较而言,其特点差别很大:结构较复杂,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,而往往要在工费昂贵的支架上现浇,需要的工期长。
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。
先简支后结构连续梁桥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,后用湿接缝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。
下面简述先简支后连续梁桥最重要的一道工序-墩顶湿接缝(现浇段)的施工工艺。
1工程概况
贵州省印江县北环大桥设计荷载为公路Ⅰ级,上部构造为装配式预应力混凝土连续箱梁,5跨一联,先简支,后结构连续。
桥台处设置D80型钢组合伸缩缝,桥墩处设置D160型钢组合伸缩缝。
下部构造采用柱式墩,U型桥台,桩基础。
2先简支后结构连续梁桥的结构特点及受力分析
2.1先简支后结构连续梁桥的结构特点
⑴结构由预制梁段与现浇梁段组成。
⑵由双排支座变为单排支座的过程即为体系转变过程。
⑶在恒载与活载作用下(体系转换结束后),结构的受力特征均为连续梁之特征。
根据不同体系,湿接缝即为纵向连接两跨简支梁,横向连接同跨梁板的现浇混凝土段,在20m连续箱梁设计中,其纵向为缝宽50cm,横向为桥宽。
2.2先简支后结构连续梁桥的受力分析(见图1)
假设结构只受均布荷载q的作用,其受力如图1所示。
图1-①、图1-②及图1-③分别为简支梁受力图、剪力图及弯距图;图1-④、图1-⑤及图1-⑥分别为连续梁受力图、剪力图及弯距图。
对两跨简支梁及先简支后结构连续梁进行受力分析和比较,可知:先简支后结构连续梁的最大弯矩转移到两梁连接的现浇段即墩顶湿接缝处,且变为负弯矩,同时现浇段的剪力比原设计简支梁梁端所受剪力还大。
因此现浇段承受着较大弯矩及较大剪力,为连续梁的危险截面。
因此,湿接缝是先简支后结构连续桥梁中最关键的一道工序。
图1简支、连续梁剪力及弯距示意图
3湿接缝施工
预制箱梁安装在临时支座上,并调整好轴线与标高后即可进行湿接缝的施工。
3.1对旧混凝土凿毛
将箱梁顶板要浇注混凝土的范围内的箱梁表层混凝土凿去1~2mm,在浇注混凝土时湿润表面并座浆,以保证新老混凝土的良好结合。
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1mm水泥薄膜浮浆,施工缝上铺水泥砂浆,抗拉强度与同时浇注的混凝土比较折减率为0.96,如不除去旧混凝土上的浮浆,则抗拉强度折减率为0.45,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,放好后在永久性支座外周围安装底模,为严防漏浆,永久性支座与底模间的缝隙应采取有效措施密封。
根据实际情况及经济性,底模大多采用泡沫板,考虑到泡沫板在现浇混凝土作用下会有所压缩,选择泡沫板厚度要比支座厚度大2mm,并与支座间的缝隙用胶布或砂浆封住,防止漏浆。
如果安装好泡沫板底模后,仍有些后工序须进行电焊,为防止焊渣掉落
至底模烧坏泡沫板,可在泡沫板上喷洒一层水泥浆。
对于支座较高,支底模空间大的情况,可用木楔支撑木模板当底模。
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。
但由于在本项目中,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。
施工中,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间摩擦引起应力损失,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。
波纹管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的预应力束道采用同种材料,并与预制梁段对应预应力束道顺接,确保连接可靠,不漏浆。
3.5立侧模
立侧模因梁绞缝分两次施工,须在绞缝处支立侧模,桥梁边梁处的湿接缝模板采用与桥梁边梁侧模同形状的钢模板,其它根据实际需要设置模板。
3.6浇注现浇混凝土
根据该段的受力情况,设计采用比C50预制箱梁高5MPa的C55号混凝土,为防止混凝土收缩引起现浇段和预制梁开裂及预应力损失,在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,浇注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。
3.7养护
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,下次养护时,换砂或草袋洒水代替塑料薄膜继续养护。
3.8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。
预应力束采用扁锚锚固,
用YDC24Q型千斤顶对预应力束中的每根预应力筋逐根张拉。
预应力筋张拉是根据“边梁板连续预应力张拉效果收到影响最小”的结论可知,宜组织两组人员,从两边梁向中间梁对称张拉,最大限度地保证后连续效果。
张拉完毕后封锚并及时压浆。
至此,拆除临时支座,完成整个转换过程。
4结论
⑴施工过程中,应首先采用单联浇筑方案;当受到条件限制而不得不采用多联一次性浇筑方案时,根据边梁板连续预应力张拉效果受到影响最小”的结论可知。
宜组织两组人员,从两边梁向中间梁对称张拉,最大限度地保证后连续效果。
⑵湿接缝混凝土,应采用比C50预制箱梁高5MPa的C55号微膨胀混凝土,建议现浇段连同其上桥面铺装混凝土一起浇注,采用C55号混凝土,对防止裂纹和预应力损失是有益的。
⑶预制梁预埋筋的位置及梁的吊装位置的准确性直接影响到现浇段的施工及质量。
⑷湿接缝现浇段工程量虽小,但工序繁琐且专业性强,每道工序都会影响整座桥梁的质量及桥梁的使用寿命,因此,应组织专业队伍施工,严格控制施工质量,同时考虑该部分的经济效益。
参考文献
[1] 简支后结构连续梁桥施工技术研究, 宋泽湘,《黑龙江交通科技》,2010年第03期。