先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)分析

高猛

【摘 要】預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁以自身優(yōu)勢(shì)在工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，在連續(xù)梁橋施工中簡(jiǎn)支—連續(xù)施工是多種施工方法內(nèi)最具經(jīng)濟(jì)性的施工方式。其不僅可以有效避免一般鋼筋連接產(chǎn)生的開(kāi)裂問(wèn)題，還能增強(qiáng)主梁連接部負(fù)彎矩區(qū)的應(yīng)力儲(chǔ)備，提升橋梁結(jié)構(gòu)的連續(xù)性能與整體性能。為此，本文主要對(duì)先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁設(shè)計(jì)、施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

【關(guān)鍵詞】先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu) 連續(xù)橋梁 設(shè)計(jì) 施工工藝

現(xiàn)階段裝配式鋼筋混凝土板梁形式往往應(yīng)用于小跨徑高等級(jí)公路橋梁，中等跨徑橋梁則選取裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工方式。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，在橋梁工程建設(shè)中多孔中等跨徑橋梁比例越來(lái)越大，進(jìn)而導(dǎo)致施工質(zhì)量的增多，如橋面開(kāi)裂與波浪式行車(chē)為橋面連續(xù)簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)存在的主要問(wèn)題。為滿(mǎn)足高速行車(chē)需求，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋因其自身優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為高等級(jí)橋梁建設(shè)的必然選擇。以經(jīng)濟(jì)性原則分析，往往選取先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工方法進(jìn)行施工。為全面提升橋梁工程施工質(zhì)量，必須重視先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工工藝，提高施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)橋梁工程事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁設(shè)計(jì)

1.1平曲線(xiàn)段布梁方式

橋梁位于平曲線(xiàn)段范圍，沿測(cè)設(shè)中心線(xiàn)選取標(biāo)準(zhǔn)跨徑，墩、臺(tái)中心線(xiàn)均徑向布置。如梁長(zhǎng)變化為—150到+150毫米之間，可對(duì)現(xiàn)澆連續(xù)段長(zhǎng)度調(diào)整方式布梁，預(yù)制梁長(zhǎng)度無(wú)需改變。如梁長(zhǎng)變化在—500到+500毫米之間，選取變梁長(zhǎng)作為預(yù)制梁，現(xiàn)澆連續(xù)段長(zhǎng)度無(wú)需改變。如梁長(zhǎng)變化在—500毫米以下及+500毫米以上，應(yīng)按照橋梁實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的合理確定，隨后對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算與驗(yàn)證。選取徑向布置的方式作為橋墩蓋梁方式，因彎橋直做可出現(xiàn)旋線(xiàn)偏差值，可利用圓滑處理護(hù)欄寬度，以此對(duì)行車(chē)道寬度需求加以滿(mǎn)足。如具有較大平曲線(xiàn)半徑，可選取等長(zhǎng)度進(jìn)行預(yù)制梁施工，選用鋸齒狀作為現(xiàn)澆連續(xù)段形式，這就要求在架梁過(guò)程中支承梁必須具備足量的安全寬度。如具有較小平曲線(xiàn)半徑，以現(xiàn)澆連續(xù)段寬度為定值，選取不等長(zhǎng)布設(shè)預(yù)制梁，以此對(duì)橋梁橫向變化加以調(diào)整。其布梁方式如下：

（1）橋梁平面為曲線(xiàn)段施工，矢高在2.5cm以下，彎橋直做，根據(jù)直線(xiàn)橋布置橋梁孔跨，其橋墩中心線(xiàn)和橋臺(tái)背墻線(xiàn)、橋梁中心線(xiàn)形成的角度一致，橋墩中心線(xiàn)之間存有平行關(guān)系，每個(gè)橋墩蓋梁具有統(tǒng)一長(zhǎng)度。

（2）矢高在2.5cm以上、10cm以下時(shí)，彎橋直做，需遵循直線(xiàn)橋布設(shè)橋梁孔跨，橋梁中心線(xiàn)平移于凸面方向矢高/2，如圖1所示。

圖1 平移橋梁平行布置示意圖

（3）矢高為10到20cm范圍，需對(duì)邊梁外翼板長(zhǎng)度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

（4）矢高在20厘米以上，根據(jù)徑向布設(shè)橋梁，如圖2所示。橋墩中心線(xiàn)等同于交點(diǎn)位置切線(xiàn)形成的角度，橋墩中心線(xiàn)不存在平行現(xiàn)象，每個(gè)橋墩蓋梁則具有相同長(zhǎng)度。

圖2 橋梁徑向布置示意圖

1.2超高段布梁方式

如各個(gè)孔橋超高變化較小，需根據(jù)正常方式對(duì)預(yù)制梁進(jìn)行合理設(shè)置，隨后對(duì)現(xiàn)澆橋面板厚度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以此對(duì)線(xiàn)路需求超高變化加以滿(mǎn)足。如橫坡變化在4%以上，其調(diào)整方式一頂板橫坡改變?yōu)橹?，也可選取梁底楔塊調(diào)整的方式對(duì)主梁橫坡加以調(diào)整。

2工程案例

某橋梁工程總長(zhǎng)度為645.44米，其構(gòu)成部分為預(yù)應(yīng)力T梁（8x30米）、預(yù)應(yīng)力空心板（20x20米），橋梁中心樁號(hào)K170+885.00；直線(xiàn)段凸型豎曲線(xiàn)為橋梁位置，變坡點(diǎn)樁號(hào)為K171+000，+0.6%與—1.2%為設(shè)計(jì)縱坡。選取先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁與空心板作為橋梁上部結(jié)構(gòu)，橋梁可劃分為6聯(lián)，分別如下：2個(gè)T梁（4x30米）、4個(gè)空心板（5x20米）。選取鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工橋梁下部結(jié)構(gòu)。

3先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工工藝

3.1預(yù)制臺(tái)座

新建路基上澆筑預(yù)制場(chǎng)臺(tái)座，可將級(jí)配碎石混合料填筑于基層內(nèi)，確保其平整、夯實(shí)，進(jìn)而符合設(shè)計(jì)承載力需求。選取40號(hào)混凝土作為面層施工材料，50厘米為其澆筑厚度。臺(tái)座端部預(yù)制需對(duì)梁體預(yù)應(yīng)力施加后變形上拱產(chǎn)生的簡(jiǎn)支狀態(tài)加以充分考慮，集中荷載要求必須重視地基承載力，基于此，需將擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)置于臺(tái)座端部下面，其具體尺寸為2米x1米x1米。選取混凝土振動(dòng)底座作為臺(tái)座，臺(tái)座頂面可進(jìn)行鐵板鋪筑，厚度為1厘米左右，并進(jìn)行拋物線(xiàn)形預(yù)拱度設(shè)置。此時(shí)可將活動(dòng)臺(tái)座塊設(shè)置于吊點(diǎn)位置，梁體預(yù)應(yīng)力施加后則需將其撤除，以此為吊具安裝提供便利。匯水溝、模板等可設(shè)置于橫向相鄰臺(tái)座間。澆注臺(tái)座成型需做好養(yǎng)生作業(yè)，并確保其強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)規(guī)定，質(zhì)量合格后則需及時(shí)實(shí)施橋梁預(yù)制作業(yè)。

3.2龍門(mén)吊

通過(guò)龍門(mén)吊可進(jìn)行橋梁工程運(yùn)輸作業(yè)，通常由萬(wàn)能桿件拼裝作為其框架結(jié)構(gòu)，選取雙輪雙軌變速自動(dòng)補(bǔ)償自行走系統(tǒng)。在橫梁軌道上跑車(chē)移動(dòng)，并將電動(dòng)葫蘆（50KN）2臺(tái)同時(shí)布置于橫梁軌道上，為模板安裝、拆除提供便利。如使用小型吊運(yùn)機(jī)械，要求必須通過(guò)慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)（5噸）對(duì)其吊點(diǎn)起降加以控制。

3.3橋梁預(yù)制

（1）選取立面整體定型鋼模作為預(yù)制T梁方式，5米為其縱向分節(jié)長(zhǎng)度，模板內(nèi)每3米需進(jìn)行附著式振動(dòng)器（7.5KW）安裝，并錯(cuò)位設(shè)置于模板2側(cè)，以此保證混凝土振搗施工的質(zhì)量。選取螺栓連接各個(gè)模板，可為安裝、拆除與再次使用提供便利。同時(shí)，要求模板加工成型后的平整度等條件必須與施工規(guī)定相符。

（2）通過(guò)鋼筋加工廠對(duì)預(yù)制T梁鋼筋預(yù)先制作，并在臺(tái)座現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施綁扎工作。施工過(guò)程中必須對(duì)保護(hù)層厚度加以嚴(yán)格控制，避免露筋問(wèn)題的出現(xiàn)，同時(shí)確保相近兩根鋼筋具有足夠的空間，為安裝預(yù)應(yīng)力管道與混凝土流動(dòng)提供有利條件。如鋼筋、施工預(yù)埋件和預(yù)應(yīng)力管道出現(xiàn)交錯(cuò)干擾問(wèn)題，需上報(bào)相關(guān)人員，并對(duì)鋼筋、施工預(yù)埋件移動(dòng)，以此確保安裝預(yù)應(yīng)力管道的準(zhǔn)確性。

（3）通過(guò)混凝土攪拌站實(shí)施預(yù)制T梁鋼筋拌制，預(yù)制場(chǎng)可進(jìn)行混凝土輸送泵（2套）合理配置，以此為箱梁混凝土澆筑提供便利。按照設(shè)計(jì)需求，需將下垂預(yù)拱度設(shè)置于預(yù)制T梁位置。在預(yù)制臺(tái)座內(nèi)進(jìn)行預(yù)拱度設(shè)置，澆筑施工應(yīng)對(duì)預(yù)制臺(tái)座頂面標(biāo)高加以嚴(yán)格控制。分層澆筑混凝土?xí)r，需對(duì)泵送速度進(jìn)行合理控制，20厘米為第一層最大厚度，并通過(guò)附著插入式與臺(tái)座振動(dòng)器的運(yùn)用，保障肋根部混凝土的密實(shí)度符合設(shè)計(jì)規(guī)定，以上一層厚度為30厘米，由一端推向另一端不間斷澆注作業(yè)，預(yù)應(yīng)力錨頭與波紋管下方混凝土澆注時(shí)需對(duì)振搗厚度、時(shí)間加以重視。

3.4施加預(yù)應(yīng)力

專(zhuān)用臺(tái)座上加工預(yù)應(yīng)力鋼材，錨具長(zhǎng)度、延伸量等為下料長(zhǎng)度的構(gòu)成成分。根據(jù)設(shè)計(jì)樁標(biāo)在臺(tái)座上相隔80厘米進(jìn)行一道架立鋼筋固定波紋管道施加。選取特制接頭管連接波紋管，接縫位置還需做好密封工作，其工具為膠布。選取填充物塞堵錨頭錨具內(nèi)縮位置，避免漏漿等問(wèn)題的出現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力施加需滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指標(biāo)規(guī)定，要求經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)梁體混凝土強(qiáng)度加以確定。并校對(duì)張拉設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)，為避免梁體上拱，需選用科學(xué)有效的臨時(shí)固定措施，避免事故發(fā)生。張拉施工則需嚴(yán)格遵循一定程序，具體如下：0—初拉力—荷載持續(xù)時(shí)間為5分鐘1.05Fk（Fk為張拉力）—Fk—錨固，張拉與分級(jí)加壓施工過(guò)程中，還需記錄好張拉具體情況。

3.5橋梁安裝

橋頭地面實(shí)施架橋機(jī)拼裝，隨后利用龍門(mén)吊一片一片起吊安裝，并將支架設(shè)置于橋下，該過(guò)程需對(duì)橫向穩(wěn)定性加以重視。帽梁上下游位置布設(shè)懸臂三角性支架和帽梁上預(yù)埋件焊接定位三角形牛腿焊接于支架頂面，并將一個(gè)孔30毫米開(kāi)鉆于牛腿擋板中心位置，并將1臺(tái)連續(xù)式快捷千斤頂（200kN）設(shè)置于牛腿后方，并作為牽引使用。牽引索為一根鋼絞線(xiàn)（15.2毫米直徑）。同時(shí)將一層隔離油毛氈鋪設(shè)于帽梁頂支座墊石之間，隨后進(jìn)行臨時(shí)支座墊石澆筑，確保支座墊石的質(zhì)量。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自上世紀(jì)80年代后，先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工方法在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，如河北灤河大橋、廣東三洪奇大橋等。先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)水平的提升，為橋梁事業(yè)發(fā)展、工程建設(shè)質(zhì)量全面提升提供了強(qiáng)有力的保障。

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