淺析先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工技術(shù)及注意事項(xiàng)

慈維超 喬宇峰

1 先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁概述

1.1 先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁的提出

傳統(tǒng)的簡(jiǎn)支梁橋在梁銜接處通常設(shè)置成橋面連續(xù)，在行車荷載作用下容易出現(xiàn)破壞，造成橋面鋪裝出現(xiàn)早期裂縫，使橋面鋪裝使用壽命降低而極大地增加了橋梁的維修費(fèi)用，同時(shí)，簡(jiǎn)支梁跨中彎矩較大致使梁的截面尺寸和自重顯著增加，需要耗用材料多，造價(jià)較高。而傳統(tǒng)的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)不適于預(yù)制安裝施工，而往往采用支架現(xiàn)澆以至于造價(jià)昂貴且工期較長(zhǎng)的后果。

圖1 簡(jiǎn)支梁彎矩圖

圖2 連續(xù)梁彎矩圖

新型的先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋剛好克服了以上兩種橋梁的缺點(diǎn)，發(fā)揮了它們的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，施工方便，有利于采用工業(yè)化大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)并用現(xiàn)代化的起重設(shè)備進(jìn)行安裝，大大節(jié)約了現(xiàn)澆用的模板支架等材料，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度;同時(shí)，橋面無(wú)斷點(diǎn)，行車舒適且支點(diǎn)負(fù)彎矩的存在使跨中正彎矩明顯減少，而減少材料用量及結(jié)構(gòu)自重(通過(guò)圖1和圖2中簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁彎矩圖的對(duì)比可更好的理解)。從而達(dá)到節(jié)約材料、降低造價(jià)、縮短工期、延長(zhǎng)壽命、保證質(zhì)量的最佳效果。

1.2 先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁的形式

先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁一般3跨～7跨為一聯(lián)。某工程采用5跨箱梁為一聯(lián)的形式，如圖3所示，在1號(hào)，6號(hào)墩柱采用永久支座，在2號(hào)～5號(hào)墩柱采用臨時(shí)支座，圖3中a梁到e梁之間的陰影部分為濕接頭，通過(guò)綁扎預(yù)留鋼筋，澆筑混凝土的形式，再通過(guò)張拉頂部預(yù)應(yīng)力鋼筋，從而使a梁到e梁從簡(jiǎn)支梁實(shí)現(xiàn)連續(xù)梁的施工過(guò)程。

2 先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工工藝要點(diǎn)

先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工的一般流程:

1)預(yù)制主梁，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后，張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束，壓漿并及時(shí)清理主梁底板通氣孔。

2)設(shè)置臨時(shí)支座并安裝好永久支座，逐孔安裝主梁，置于臨時(shí)支座上為簡(jiǎn)支狀態(tài)，及時(shí)連接橋面鋼筋與橫梁鋼筋，見(jiàn)圖4。

圖3 簡(jiǎn)支變連續(xù)梁

圖4 安裝預(yù)應(yīng)力箱梁平面示意圖

3)連接接頭段鋼筋，設(shè)置接頭鋼束波紋管并穿束。在日溫最低時(shí)(不高于+15℃)澆筑連續(xù)接頭、中橫梁及兩側(cè)與頂板鋼束同長(zhǎng)范圍內(nèi)的橋面整體化混凝土。達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%時(shí)，張拉頂板鋼束并壓漿，見(jiàn)圖5。

圖5 濕接頭混凝土示意圖（一）

4)濕接頭完成后，由跨中向支點(diǎn)澆筑剩余部分的橋面整體化混凝土即濕接縫和人孔和手孔混凝土，澆筑完成后，拆除一聯(lián)內(nèi)的臨時(shí)支座，完成體系轉(zhuǎn)換，見(jiàn)圖6，圖7。

圖6 濕接頭混凝土示意圖（二）

5)噴灑防水層、安裝伸縮裝置、進(jìn)行橋面系施工。

圖7 預(yù)應(yīng)力箱梁頂面封手孔、人孔平面示意圖

3 施工的注意事項(xiàng)

3.1 濕接頭鑿毛

預(yù)制梁兩端鑿毛環(huán)節(jié)直接影響到濕接頭混凝土與梁體的連接效果。預(yù)制梁拆模后是進(jìn)行鑿毛的最好時(shí)機(jī)，此時(shí)混凝土具有一定的強(qiáng)度，但還未達(dá)到最大強(qiáng)度，鑿毛比較省力。這個(gè)部位的鑿毛主要是去掉漿皮，一般使用多頭釘錘即可，又不會(huì)傷及梁體混凝土，效果最好。

3.2 臨時(shí)支座的選擇

某工程在施工前期多采用硫磺砂漿臨時(shí)支座，但發(fā)現(xiàn)有很多不足之處，后改用圓筒沙箱式臨時(shí)支座。從上述兩種支座的設(shè)計(jì)制作和實(shí)際使用中可以看出硫磺砂漿支座和沙箱式支座有各自的特點(diǎn):

1)從制作上來(lái)看，硫磺砂漿支座制作起來(lái)較簡(jiǎn)單，只需熬制硫磺砂漿灌入板，上覆高強(qiáng)砂漿抹平即可。沙箱式支座需用鋼管作沙箱，車絲扣做開(kāi)關(guān)等相對(duì)復(fù)雜一點(diǎn)。2)從使用上看:硫磺砂漿支座易發(fā)生碎裂不能重復(fù)使用，而沙箱式支座不易破壞，在施工中容易操作，且可以重復(fù)使用。3)從經(jīng)濟(jì)方面比較，硫磺砂漿支座單個(gè)制作成本低，但不能重復(fù)使用。沙箱式支座單個(gè)制作成本雖然高，但能夠多次重復(fù)使用，因此對(duì)于臨時(shí)支座數(shù)量較多的橋梁來(lái)說(shuō)，用沙箱式臨時(shí)支座要比硫磺砂漿臨時(shí)支座經(jīng)濟(jì)的多。4)從質(zhì)量和安全上來(lái)講，硫磺砂漿支座需要通電熱熔，增加了安全隱患，較費(fèi)時(shí)間，而且加熱時(shí)很容易影響到旁邊的橡膠永久支座，對(duì)梁體也有損害。沙箱式臨時(shí)支座不存在電加熱，對(duì)安全和質(zhì)量無(wú)太大的影響。5)從環(huán)境保護(hù)方面來(lái)看，硫磺對(duì)周圍環(huán)境影響很大，無(wú)論是硫磺粉末還是加熱后產(chǎn)生的煙霧都會(huì)對(duì)動(dòng)、植物產(chǎn)生危害，而沙箱式臨時(shí)支座在使用中對(duì)周圍環(huán)境無(wú)任何影響。因此，針對(duì)上述兩種常用的臨時(shí)支座在某工程中的實(shí)際應(yīng)用，建議采用沙箱式臨時(shí)支座。

3.3 連續(xù)段現(xiàn)澆混凝土施工

在現(xiàn)澆連續(xù)段預(yù)埋鋼筋的連接中可采用綁條焊或搭接焊，現(xiàn)澆段混凝土采用與梁板同標(biāo)號(hào)的混凝土，為了防止現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土在養(yǎng)生硬化過(guò)程中發(fā)生收縮性裂縫影響混凝土在二次張拉過(guò)程中的承載力和橋梁的整體受力性能，現(xiàn)澆連續(xù)段接頭混凝土添加微膨脹劑。梁端抗剪鋼筋及主梁連續(xù)鋼束的預(yù)埋位置要精確，梁端濕接頭由于空間小而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作難度大，永久橡膠支座與底模之間的縫隙用經(jīng)過(guò)防銹處理的鋼板或采用竹膠板制作的砂盒墊實(shí)密封，嚴(yán)防漏漿。

3.4 負(fù)彎矩二次張拉

負(fù)彎矩二次張拉是對(duì)梁板頂面的預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行張拉，這是先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁同簡(jiǎn)支梁橋的本質(zhì)區(qū)別。預(yù)應(yīng)力鋼束采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，鋼束張拉采用兩面同時(shí)張拉，張拉順序從外側(cè)向內(nèi)側(cè)，每次張拉一根鋼絞線，直到張拉結(jié)束。壓漿工作在張拉結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁的施工技術(shù)的介紹，能更加清晰的了解到該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，其不僅縮短了施工周期，提高了工程質(zhì)量，還增加了行車的舒適性并且延長(zhǎng)了工程的壽命。正是由于這項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯，就更需要對(duì)其不斷的完善和改進(jìn)。

[1]劉 暉.淺談東河大橋臨時(shí)支座設(shè)計(jì)[J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009(3):67-68.

[2]張捷報(bào).淺析先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋的施工[J］.黑龍江科技信息，2009(12):190-191.

[3]麻文燕，向中富，陳善勤.先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋施工順序分析[J］.重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，26(5):44-48.

[4]張志偉，向長(zhǎng)征.淺談先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)[J］.黑龍江交通科技，2010(4):102-103.

[5]劉日圣.橋梁先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)和連續(xù)剛構(gòu)體系的探討[J］.山西建筑，2007，33(34):303-305.

[6]干學(xué)軍，彭永利.30 m T梁先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)設(shè)計(jì)與實(shí)施技術(shù)[J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，27(4):477-480.