淺析簡支連續(xù)橋梁墩頂濕連接預應力波紋管梁端連接水平偏位的處理措施

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淺析簡支連續(xù)橋梁墩頂濕連接預應力波紋管梁端連接水平偏位的處理措施

龔銀川

中城建第三工程局集團有限責任公司 重慶

[摘要]本文簡單介紹了簡支結構連續(xù)梁橋的構造特點及梁端波紋管連接施工工藝，著重介紹簡支結構連續(xù)梁橋跨體系墩頂濕連接預應力波紋管梁端水平偏位的技術處理措施，與同行交流探討。

[關鍵詞]簡支連續(xù)梁橋；墩頂梁端波紋管連接；水平偏位；處理措施

簡支結構連續(xù)梁橋，是將預制梁（板）簡支架設，后通過現(xiàn)澆砼濕接頭將相鄰兩跨主梁在墩頂連為整體，形成連續(xù)梁。這樣的結構體系就叫做簡支結構連續(xù)梁橋。這種橋梁結構體系的出現(xiàn)是中、小跨徑橋梁建設的一大進步。簡支結構連續(xù)梁系的結構轉(zhuǎn)換的關鍵是墩頂預應力負彎矩第二次張拉能否滿足設計要求，墩頂濕連接是簡支結構連續(xù)橋跨體系由簡支受力變?yōu)檫B續(xù)結構體系的結構轉(zhuǎn)換的最后手段，墩頂濕連接的質(zhì)量在實現(xiàn)結構體系轉(zhuǎn)換中尤為重要。墩頂濕連接實為兩跨梁端在墩頂?shù)慕Y構連接，對于“先簡支后連續(xù)”的橋跨結構來說是相當重要的部位。在墩頂濕連接施工中梁端波紋管的連接容易出現(xiàn)水平偏位的質(zhì)量缺陷，梁端波紋管的連接的施工工藝質(zhì)量是確保這一轉(zhuǎn)換的關鍵，本文結合江合高速公路D7合同段深田堡大橋墩頂濕連接的施工體會，對梁端波紋管的連接出現(xiàn)水平偏位的處理措施進行了淺顯的分析。

一、工程概況

成渝環(huán)線重慶江津至四川合江段重慶境D7合同段深田堡大橋為9 孔30米跨先簡支后連續(xù)預應力T梁（K40+372），下部構造：橋墩為柱式墩，挖孔樁基礎，橋臺U型重力式橋臺，明挖擴大基礎；上部結構采用9 孔30米先簡支后連續(xù)預應力鋼筋混凝土T梁結構 ，該橋除5#墩設有伸縮縫外，1#、2#、3#、4#、6#、7#、8#墩墩頂均為濕連部位，分左右幅共計14處濕連接，全橋長283米。

二、墩頂濕連接梁端波紋管連接的施工工藝及出現(xiàn)水平偏位的原因分析

1、墩頂濕連接梁端波紋管連接的施工工藝

波紋管對接及穿鋼紋線：波紋管對接穿鋼絞線是濕連接的關鍵工藝，對對接平面錯位部分和波紋線根部破損部分的波紋管的技術處理尤為重要

①如果在施工過程中把關不嚴，易造成個別波紋管出現(xiàn)定位不準，出現(xiàn)個別波紋管對接偏差。波紋管對接如果發(fā)現(xiàn)水平錯位者，必須按波紋管偏位處理技術措施執(zhí)行，確保波紋管園順對接。

②對波紋管根部破損，完好段在根部不足10cm長度的部分，用鉆子細心清打出完好長度在10cm以上的搭接長度，并有封膠防漏的操作空間。

③在確保波紋管內(nèi)清潔無集水、對接無問題的前提下，外套管按單個對接管實際長度下料，套在被接管較長一端，以備立刻穿鋼絞線。

④鋼絞線下料：按負彎矩鋼絞線下料長度N1、N2用砂輪下料，對由于保管不良嚴重銹蝕的鋼絞線不能使用。

⑤N1、N2的兩個端頭中，必須有一個端頭線間緊密齊整，并用寬度不小于3.5cm的不干膠帶纏繞密實，以防在穿線時損傷波紋管而漏漿。

2、梁墩頂濕連接構施工中梁端波紋管的連接出現(xiàn)水平偏位原因分析

①結構分析：就縱向順T梁方向分析，對于雙支座結構來說，在墩頂濕連接段的主梁結構的支座軸心線間距為1m，梁高為2m，按內(nèi)力分類應屬接近純彎矩的“深梁”（內(nèi)力結構分析略）；就橫向（蓋梁軸線方向）分析：若將蓋梁設定為絕對剛體，墩頂濕連接可視為T梁在墩部位（支座間距為2.093m、梁高為2.0m）的連續(xù)梁結構，按高跨比分類，同樣屬“深梁”結構，它與端橫一起共同承受相應的恒載及活荷載。

從以上分析：不論從縱向和橫向分析，盡管墩頂濕連接均屬受力極為復雜的“深梁”結構，但波紋管布設區(qū)均屬（純彎矩）的受拉區(qū)，產(chǎn)生的次生應力較少，僅有水平異位（最大值為3.8cm）產(chǎn)生的張拉次生應力，并且，墩頂濕連接的橫向剛度是相當大的，足以抵抗其次生應力。

②T梁預制工藝措施早有防范：T梁預制采用定型鋼模，翼板端同樣為定型端板。

③4個扁形波紋管孔為按設計定位開孔。

④為了確保波紋管在翼板中心的順性及在施工墩頂濕連接時順利穿鋼絞線，在扁波紋管中預穿與鋼絞線數(shù)量相同，比鋼絞線直徑大2~3mm的圓鋼筋，脫模后抽出。這樣波紋管的軸線與T梁梁肋軸線是平行的，在墩頂濕連接對連斷也基本平行，并且高差不會過大（定型鋼模的控制作用）。

3、產(chǎn)生個別波紋管產(chǎn)生水平異位過大的原因

①二次張拉波紋管為90×23扁形波紋管，即波紋管的高度為23mm，寬度為90mm。翼板端模四個預留孔高度為25mm，穿波紋管不受影響（此向剛度?。?；寬度為115mm才能順利穿引，這樣就給水平異位造成了隱患。

②工藝要求：是在波紋管兩側(cè)塞木楔的，但在施工過程中把關不嚴，造成個別波紋管出現(xiàn)定位不準，而出現(xiàn)個別波紋管對接偏差。

三、針對出現(xiàn)的問題，在墩頂濕連接施工工藝中采取的相應措施

1、依據(jù)

①預制T梁時在波紋管內(nèi)預穿5根Φ18的圓鋼筋，在T梁內(nèi)的波紋管（N1鋼筋絞線波紋管長5.93m，N2鋼絞線波紋管長2.73m）軸線在T梁砼澆筑過程中是順直的，并使對接的波紋管基本保持平行。

②按照波紋管對接長度及波紋管平面錯位情況（最大錯位3.8cm），按照鋼絞線的彈性曲線（如下圖）計算：

tg-1(1.9÷32.3)=6°42″35′

即鋼絞線的累計曲線角為6°42″35′，小于T梁正彎矩鋼絞線的累計曲線角7°，屬于設計推薦鋼絞線摩阻角。

③對雙向雙控張拉的張拉工藝，曲線段處于張拉末端，對張拉應力的傳遞、控制不受影響。

④采用曲線連接后，鋼絞線由于在曲線側(cè)壓力產(chǎn)生的次生應力為順蓋梁軸線剛度最大的方向上。

2、措施

①在墩頂濕連接的鋼筋除T梁主肋頂面筋以外的其他鋼筋綁扎、焊接就位后，對負彎矩波紋管進行整形、修復。

②打開、清潔負彎矩張拉槽。

③穿負彎矩N1、N2鋼絞線（同時穿過波紋管連接套管），對于平面對接偏位的鋼絞線，每束5根按順序排列一一穿行，借助鋼絞線的高彈性，對錯位的鋼絞線在64.6cm砼澆筑段內(nèi)必然成為彈性反向曲線，不會成折線形（如上圖所示）。

④、套接波紋管復位，用膠帶纏嚴，防止漏漿。

⑤、在砼終凝前對鋼絞線進行多次抽動，檢查波紋管在澆筑過程中波紋管是否漏漿。若發(fā)現(xiàn)漏漿，按T梁施工工藝處理。

⑥、在今后的T梁澆筑過程中嚴格檢查波紋管的定位質(zhì)量，防止出現(xiàn)此類質(zhì)量問題。

四、結語

梁端波紋管的連接施工工藝對墩頂濕連接有直接而重大的影響，要提高墩頂濕連接的施工質(zhì)量就必須有好的梁端波紋管的連接施工工藝，并使其不斷完善。本文所述的梁端墩頂濕連接施工中梁端波紋管的連接出現(xiàn)水平偏位的技術處理措施，既能保證了墩頂濕連接的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量，又加快了施工進度，是提高墩頂濕連接質(zhì)量、保證安全生產(chǎn)的合理技術處理措施。