先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工難點(diǎn)控制

陳忠華

（江蘇省大豐市公路管理站，江蘇 大豐 224100）

0 引言

在良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，建筑產(chǎn)業(yè)也面臨著巨大的發(fā)展空間與挑戰(zhàn)，更多新施工方法及工藝的提出，對(duì)施工單位現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)給予了嚴(yán)格的要求。橋梁工程一直以來(lái)都是現(xiàn)代交通的重要組成部分，橋梁設(shè)施不僅節(jié)約了地面空間資源，也為傳統(tǒng)公路交通分擔(dān)了更多的任務(wù)。先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁是一種新工藝方法，由于該建造方案的特殊性，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)還存在著諸多難點(diǎn)，這就要求施工單位根據(jù)工程實(shí)況采取必要的處理措施。

1 先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁的特點(diǎn)

如今橋梁工程研究取得了先進(jìn)的成果，橋梁專(zhuān)家們指出將簡(jiǎn)支梁與連續(xù)梁相互結(jié)合起來(lái)使用，既可以發(fā)揮兩類(lèi)橋梁的結(jié)構(gòu)特性，也可彌補(bǔ)單獨(dú)使用存在的不足。這種情況下，先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁被正式提出，且開(kāi)始逐漸推廣于各地的橋梁工程建造中。先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁的特點(diǎn)如下幾種情況。

1.1 耐久性

衡量某個(gè)橋梁工程的耐久系數(shù)要從多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行判斷，才能得出最準(zhǔn)確的性能狀況。先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋?qū)⒑?jiǎn)支梁與連續(xù)梁組合起來(lái)使用，可起到明顯的耐久性作用，從使用功能方面改善了橋梁結(jié)構(gòu)的使用性能。如先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁具有跨度大、難變形和安全高等特點(diǎn)，讓車(chē)輛在路面行駛中處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)橋梁共振或受損問(wèn)題。

1.2 便捷性

現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度快慢是決定作業(yè)效率的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，便捷式施工可節(jié)約大量的橋梁建造時(shí)間。由于采用了兩種單橋梁的綜合應(yīng)用，先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁的施工操作也變得更加便捷。一方面，鋼結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力操作的難度減小，無(wú)需重型設(shè)備參與張拉即可完成；另一方面，施工人員執(zhí)行鋼配件安裝的流程更為簡(jiǎn)單，按照?qǐng)D紙組裝標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件便能達(dá)到質(zhì)量要求。

1.3 技術(shù)性

建造新型橋梁意味著行業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新，新的建筑研究成果在現(xiàn)實(shí)建造中得到應(yīng)用，推動(dòng)著橋梁施工技術(shù)的優(yōu)化改進(jìn)。先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)的操作技術(shù)更加先進(jìn)，主要體現(xiàn)于現(xiàn)場(chǎng)安裝施工的機(jī)械化，鋼配件的自動(dòng)化制作，焊接安裝的精準(zhǔn)定位等等，這些都標(biāo)志著新技術(shù)的推廣使用[1]。此外，在橋梁養(yǎng)護(hù)時(shí)也制定了科學(xué)的技術(shù)方案，均是先進(jìn)工程技術(shù)創(chuàng)造的成果。

2 先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工的難點(diǎn)

隨著橋梁施工技術(shù)的日趨成熟，我國(guó)目前掌握的橋梁工程技術(shù)越來(lái)越多，已涉及到更多復(fù)雜的組合橋梁形式。無(wú)論哪一種組合式的橋梁，其均由單一結(jié)構(gòu)逐漸演變而來(lái)，單式橋梁依舊是不可缺少的工程要素。鑒于簡(jiǎn)支梁與連續(xù)梁個(gè)體的使用特點(diǎn)，每一種梁體用于現(xiàn)場(chǎng)施工都有較高的利用價(jià)值。但從現(xiàn)代建筑學(xué)角度分析，簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁呈現(xiàn)了多方面的缺陷，這直接導(dǎo)致了先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工面臨著局部上的作業(yè)難點(diǎn)。

2.1 簡(jiǎn)支梁

就是梁的兩端搭在兩個(gè)支撐物上，梁端和支撐物鉸接，屬于靜定結(jié)構(gòu)形式（如圖1所示）。過(guò)去簡(jiǎn)支梁常用于小河流域的橋梁構(gòu)造，將梁端架設(shè)在支撐體上進(jìn)行固定，便能搭建一座便捷式的交通橋梁。簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)原理單一，現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的難度較小，且所需橋梁的配件結(jié)構(gòu)較少，為快速施工創(chuàng)造了有利的條件。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，簡(jiǎn)支梁因中間結(jié)構(gòu)缺少必要的支撐，若橋梁行駛車(chē)輛重力荷載增加，對(duì)中間橋梁易造成開(kāi)裂、凹陷等異常現(xiàn)象，進(jìn)而損壞了整個(gè)筑造結(jié)構(gòu)的牢固性。詳細(xì)分析，這是由于簡(jiǎn)支梁的支撐物只能給梁端提供水平和豎直方向的約束，不能提供轉(zhuǎn)動(dòng)約束的梁，遇到超大載荷承重時(shí)無(wú)力抵抗受力作用。

圖1 簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)圖

2.2 連續(xù)梁

相比簡(jiǎn)支梁，連續(xù)梁在結(jié)構(gòu)形式上有了很大的突破，不再是簡(jiǎn)單的兩個(gè)端點(diǎn)支撐，而是轉(zhuǎn)變?yōu)?個(gè)或3個(gè)以上的支撐物為構(gòu)架。在建筑、橋梁、航空以及管道線(xiàn)路等工程中，常遇到一種梁具有三個(gè)或更多個(gè)支承，可簡(jiǎn)化為一種不靜定結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為連續(xù)梁[2]。建造連續(xù)梁在某種程度上擺脫了簡(jiǎn)支梁的缺陷，利用架設(shè)更多的支撐物分擔(dān)橋梁的車(chē)輛荷載，以減小支撐體及兩個(gè)端點(diǎn)的承載力。但是，連續(xù)梁施工時(shí)不僅工藝流程復(fù)雜，且安裝操作需消耗較長(zhǎng)的時(shí)間，后期每節(jié)支撐物檢修的難度較大。只要其中某一個(gè)連續(xù)梁出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害，整個(gè)橋都必須停車(chē)檢修，給交通運(yùn)行造成了極大的不便。

3 先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工的質(zhì)量控制

簡(jiǎn)支橋梁、連續(xù)橋梁是我國(guó)架空交通工程最早的形式，這兩種單一橋體在早期交通系統(tǒng)里發(fā)揮了重要的作用。伴隨著橋梁交通工程的改造升級(jí)，僅使用某一種橋梁結(jié)構(gòu)易將單式橋梁的缺陷暴露出來(lái)，給整個(gè)橋面交通埋下安全隱患。同時(shí)，單一橋梁的結(jié)構(gòu)缺陷會(huì)影響到整個(gè)先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)的功能特性，進(jìn)而給施工單位的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)造成困難。根據(jù)上述分析結(jié)果，在掌握簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁結(jié)構(gòu)缺陷的前提下，應(yīng)編制科學(xué)的方案控制橋梁施工的難點(diǎn)，嚴(yán)格保證橋梁作業(yè)質(zhì)量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3.1 支座控制

支撐物是用于支撐橋體荷載的主要結(jié)構(gòu)，先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁支座施工質(zhì)量的控制尤為關(guān)鍵，（如圖2所示）。施工人員應(yīng)保證臨時(shí)支座應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，拆裝方便，落梁均勻。預(yù)應(yīng)力張拉完成后，待壓漿強(qiáng)度大于35MPa時(shí)方可拆除臨時(shí)支座。拆除臨時(shí)支座應(yīng)做到逐孔對(duì)稱(chēng)、均勻、同步、平穩(wěn)。臨時(shí)支座拆除后，永久支座與墩頂和梁底嚴(yán)密貼合。

圖2 盆式橡膠支座安裝作業(yè)質(zhì)量的控制

3.2 張拉控制

張拉預(yù)制底座應(yīng)堅(jiān)固、無(wú)沉陷，利于排水，防止由于排水不暢造成地基下沉。底座的反拱度值應(yīng)參照設(shè)計(jì)文件所提供的反拱度值、結(jié)合實(shí)際施工和生產(chǎn)性試制梁的張拉情況確定[3]。除此之外，橋梁鋼配件安裝也是很關(guān)鍵的一步，需要保證橋梁安裝精度要嚴(yán)格控制，按照行業(yè)規(guī)定的參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行控制，一般情況下，要求安裝的誤差不超過(guò)2mm。

3.3 現(xiàn)澆控制

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，現(xiàn)澆連續(xù)段接頭混凝土添加微膨脹劑，摻加劑量一般控制在水泥用量的0.5%～1%之間。先簡(jiǎn)支后連續(xù)每聯(lián)各現(xiàn)澆連續(xù)接頭的澆筑氣溫應(yīng)基本相同，溫差控制在5℃以?xún)?nèi)。超過(guò)這一溫差范圍易引起熱脹冷縮現(xiàn)象，這是導(dǎo)致裂縫形成的常見(jiàn)因素，現(xiàn)澆操作人員要嚴(yán)格控制溫差值。

3.4 接頭控制

接頭混凝土澆筑順序應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件要求執(zhí)行，從主梁預(yù)制到澆筑完橫向濕接縫的時(shí)間不宜超過(guò)3個(gè)月。濕接縫混凝土澆筑可采用吊模施工，模板應(yīng)采用鋼模板，選用高性能鋼材作為制作材料[4]。模板安裝牢固后，沖洗已經(jīng)鑿毛處理的混凝土表面，在澆筑次層混凝土前對(duì)施工縫應(yīng)刷一層水泥凈漿，使簡(jiǎn)支梁與連續(xù)梁之間的緊密性更好。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁將簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁的優(yōu)點(diǎn)共同組合起來(lái)，擺脫了單一采用某種橋梁時(shí)出現(xiàn)的不足，使組合橋梁結(jié)構(gòu)性能發(fā)揮到最大。受到技術(shù)條件的限制，我國(guó)在先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工方面還存在諸多不足。施工單位應(yīng)詳細(xì)地分析兩種單體橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從多個(gè)方面控制橋梁施工質(zhì)量，及時(shí)解決橋梁建造階段出現(xiàn)的各種質(zhì)量問(wèn)題。

[1]張新洋，陳遜.先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工工藝的分析[J].中國(guó)建筑技術(shù)，2010，28（15）：22-24.

[2]程靜文，劉翔.談簡(jiǎn)支梁與連續(xù)梁之間的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比[J].中國(guó)建筑與建材報(bào)，2010，17（11）：10-12.

[3]候在平.新時(shí)期我國(guó)橋梁工程改造項(xiàng)目質(zhì)量控制的綜合方法[J].建筑施工材料，2009，23（8）：66-67.

[4]蔣磊，丁文曉.連續(xù)性橋梁組合安裝施工流程的難點(diǎn)控制研究[J].橋梁改造技術(shù)，2011，26（12）：32-34.