武彥池
(長安大學公路學院橋梁系,陜西西安 710018)
近年來我國公路事業(yè)發(fā)展迅速,公路建設項目不斷增多。對于公路來說,行車的速度高,舒適度與安全性非常重要,尤其是橋梁等結構物的穩(wěn)定性與安全性是重中之重。先簡支后連續(xù)橋梁施工技術的應用,在保證了橋梁結構的整體性能以外,還大幅提升了橋梁的行車舒適性,是簡支橋梁與連續(xù)梁優(yōu)越性的有效結合,在我國現(xiàn)代橋梁工程中應用非常廣泛。
在裝配式橋梁中,以往的標準設計大多為簡支梁結構,但是由于簡支梁的伸縮縫問題,使橋梁的行車舒適度與穩(wěn)定性受到了較大的影響。簡支橋梁在裝配過程中需要設置大量的伸縮縫及支座,不僅會帶來跳車問題也會給養(yǎng)護工作增添許多干擾因素。目前在公路工程中,比較常見的是中等跨徑的預應力混凝土連續(xù)梁橋設計,隨著這種中等跨徑橋梁建設項目的不斷增多,橋梁工程中也出現(xiàn)了梁、板為全跨徑長度的預制件,將整跨梁或板架設在支座上的拼裝技術也逐漸成型,通常我們稱之為連續(xù)梁逐孔施工法。先簡支后連續(xù)橋梁就是指將整跨梁預制架設完成后,利用混凝土對支座、接頭處進行澆筑,然后在混凝土強度達到要求后,再進行預應力張拉以完成結構的連續(xù)性與穩(wěn)定性要求。先簡支后連續(xù)橋梁施工方法是簡支橋梁與連續(xù)梁施工技術的有機結合,具有較多的工程優(yōu)點,成為目前高等級公路橋梁建設中的常用方案。
先簡支后連續(xù)橋梁的工程優(yōu)點較多,主要表現(xiàn)在剛度大,變形小,且伸縮縫較少,能夠大大提升行車的舒適度。簡支梁預應力鋼束張拉通常在工廠進行,在主梁上進行的只有負彎矩的預應力鋼束布置與張拉,所以,對施工設備的種類與數(shù)量要求較少,同時也減少了對施工場地的要求。先簡支后連續(xù)橋梁的施工工藝及技術要點見圖1。
圖1 先簡支后連續(xù)橋梁的施工工藝流程圖
先簡支后連續(xù)橋梁施工時,簡支梁的結構連接與墩梁固結都需要在墩頂進行,所以簡支梁梁體施工非常關鍵,同樣,墩頂結構連續(xù)、墩梁固結與橋面連續(xù)構造施工也都非常重要。因此,對橋梁進行設計時必須考慮全面,施工時高度重視,對施工工序、施工方案進行明確,并落實首件制。施工前進行嚴格的技術交底,對施工人員進行技術強化教育,明確項目責任人。
由于預制臺座的頂面較為光滑,比較容易出現(xiàn)脫?,F(xiàn)象,所以應該在設計圖紙時認真考慮,對模板的強度與剛度等進行嚴格要求。另外,還需要根據(jù)預制梁頂橫坡、錨固齒板等具體情況來對模板進行調(diào)整;為了保證預制梁拱度能夠完全符合設計要求,需要對混凝土的原材料、配比、混凝土的幾何尺寸、養(yǎng)護方法等進行嚴格控制;設置臨時支座時,應該從強度、剛度、穩(wěn)定性等方面進行嚴格要求,其結構形式方面可采用沙筒等方便拆除的形式,另外,還要嚴格控制好預先設置的永久性支座的精度與穩(wěn)固性。
作為墩頂濕接頭的混凝土,在進行專門配比之后,需要對混凝土的強度、收縮性、韌性等性能參數(shù)進行試驗確定,以保證墩頂濕接頭的混凝土能夠符合施工要求。在簡支結構連續(xù)橋梁墩頂濕接頭混凝土澆筑之前,需要將T梁端面、T梁端橫隔板、端橫隔板靠墩側面之外的T梁肋側面混凝土進行鑿毛處理,也可涂刷一層粘結劑或在這些部位刷凈水泥漿,以便提高新舊混凝土連接面的連接性能。對簡支剛構連續(xù)梁橋進行施工時,墩頂濕接頭混凝土澆筑之前,同樣需要上述操作,除此之外還需要對橋梁墩蓋梁頂面進行鑿毛處理;澆筑墩頂濕接頭時,應該嚴格依據(jù)工序要求及質(zhì)量要求進行。如果施工現(xiàn)場的晝夜溫差過大,并超過了15℃,應該在墩頂濕接頭內(nèi)設置上勁性骨架,從而控制混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生;在墩頂濕接頭混凝土澆筑完成后,需要進行專門的養(yǎng)護。
對預應力管道與錨固齒板的尺寸進行嚴格控制,通??刹捎盟芰喜y管作為預應力管道,在二次預應力施工之前,對預應力管道的暢通性進行檢查,并采取措施對管口進行保護。當混凝土強度滿足要求便可進行二次預應力張拉,張拉時間與順序都要滿足施工要求;簡支剛構連續(xù)梁橋墩梁固接采用豎向預應力預埋在橋墩蓋梁當中,對豎向的預應力鋼筋進行必要的保護,然后澆筑墩梁固接構造的混凝土;對管道進行壓漿時通常選擇真空壓漿技術。
在進行擱置空心板梁臨時支座安裝時,要求其強度與剛度均符合要求。擱置T梁的臨時支座,采用鋼管制成的筒狀側邊鉆孔臨時閥門封閉灌裝砂層方法,其高度要高出永久性支座3 mm~5 mm,從而保證體系轉(zhuǎn)換后拆除的便利性;在濕接頭混凝土澆筑之前,對永久性橡膠支座進行保護,將接縫處的殘渣處理干凈,同時對支座的平整度進行檢查。當存在縱坡時,可在梁底預埋鋼墊板來進行調(diào)整;在強度、剛度以及穩(wěn)定性均滿足設計要求的前提下,對支座進行轉(zhuǎn)換。
在先簡支后連續(xù)橋梁體系中,濕接頭混凝土新舊結合部位屬于薄弱環(huán)節(jié),因此,必須處理好這些部位??蓪ΜF(xiàn)澆接頭部位梁頂?shù)幕炷寥テぬ幚?,對于周邊的接觸面也應該進行鑿毛處理,并在鑿毛以后進行沖洗,以提高新舊混凝土結合面的粘結質(zhì)量。另外,濕接頭部位的鋼筋、波紋管等構件較為密集,所以混凝土澆筑時應該采取分層澆筑、層層振搗的施工方法;在預制梁板時,要準確預埋該部位的鋼筋,板端的鋼筋預留長度也應該一致。
在進行結構性現(xiàn)澆層與梁端濕接頭施工時,無論是施工順序還是施工時間,都有可能對橋梁的受力情況產(chǎn)生直接影響,所以應該對施工順序與施工時間進行科學安排。目前我國橋梁施工中通常采用以下兩種澆筑方法:一種為先對一部分結構進行現(xiàn)澆,然后再對梁端濕接頭和剩余結構進行澆筑,同時張拉墩頂連續(xù)段的預應力筋;另一種為先對濕接頭與部分結構進行澆筑,同時張拉墩頂連續(xù)段的預應力筋,然后再對剩余的結構現(xiàn)澆層進行澆筑。通常我們會選擇對結構受力更加有利的第一種方法。
在進行梁頂剪力鋼筋預埋時,應該根據(jù)設計要求進行,尤其是T梁翼板上的現(xiàn)澆帶位置。預制梁施工時必須進行試制,從而能夠更為合理的設置剪力鋼筋的伸出長度,使剪力鋼筋與鋼筋網(wǎng)之間的連接能夠更加穩(wěn)固,充分發(fā)揮剪力鋼筋的效能。因為結構性橋面鋪裝與非結構性橋面鋪裝墊層混凝土比較容易出現(xiàn)收縮裂縫,為了避免這一點,應該盡量控制好裂縫問題的出現(xiàn),同時還要認真做好混凝土的養(yǎng)護工作,同時對裸梁頂面進行鑿毛或涂刷粘結劑處理。
先簡支后連續(xù)梁橋在橋梁工程中的應用,不僅具有較好的經(jīng)濟效益,也具有較好的社會效益。采用先簡支后連續(xù)橋梁這種施工技術時,應該在施工過程中,嚴格把握好每個環(huán)節(jié)的關鍵點,對質(zhì)量控制要點進行認真執(zhí)行,這樣才能保證橋梁的整體性能。
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