先簡支后連續(xù)橋梁的設(shè)計與施工探究

樊 華，王筆飛

0 引言

大跨徑橋梁施工時普遍采用的是連續(xù)橋梁施工技術(shù)，此項技術(shù)能夠很好地達到橋梁自身的質(zhì)量要求，不過施工方法較為繁瑣，不但要耗費很長的施工周期，同時在施工期間還會消耗大量的人力物力資源，另外混凝土橋梁施工技術(shù)的機械化水平不足，要求施工人員更加全面地掌握施工技術(shù)，安全管理員的工作將會變得更加繁重。采取先簡支后連續(xù)橋梁施工技術(shù)，將簡支梁和連續(xù)梁的施工優(yōu)勢全部展現(xiàn)出來，能夠很好地提升大型連續(xù)橋梁的施工質(zhì)量，縮短施工工期，提高施工單位的經(jīng)濟效益。通過對此項技術(shù)的理論介紹來看，其能夠充分展現(xiàn)出先簡支施工和連續(xù)梁施工的優(yōu)點，主要體現(xiàn)在：

(1)此項技術(shù)能夠在很大程度上加強大型連續(xù)橋梁的剛性，從而在橋梁使用期間對其變形程度進行有效控制，減輕橋梁結(jié)構(gòu)伸縮縫的設(shè)定工作量，能夠很大程度提高工作效率，提高車輛運行的舒適度。(2)在采用先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)期間，對簡支梁和簡支柱進行施工，能夠提高施工機械化水平，在施工現(xiàn)場外制造簡支梁和簡支柱、張拉鋼束，能夠確保施工現(xiàn)場不被施工環(huán)境所困擾。(3)簡支梁和簡支柱都屬于預(yù)制構(gòu)件，在工廠里都能夠生產(chǎn)并進行完善的管理，能夠節(jié)約大型橋梁施工的成本，減少施工工期，有效提升經(jīng)濟效益。

1 依托項目工程概況

某工程建設(shè)項目為長339.9 m、寬26 m、正交90°的高架橋。依據(jù)《中華人民共和國建筑法》《橋梁建設(shè)》《實施工程建設(shè)強制性標準監(jiān)督規(guī)定》等相關(guān)要求，結(jié)合工程實際需求，工程采用“左右幅錯跨”的方式進行橋跨設(shè)計與施工。與此同時，為保證橋梁的整體性以及橋面行車的穩(wěn)定性，采用先簡支后連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)進行工程建設(shè)。并在橋墩彎矩處配設(shè)二次張拉鋼絞線，進行預(yù)應(yīng)力的有效束縛。此外，在施工過程中，以鋼筋、混凝土、支座、預(yù)應(yīng)力管道以及預(yù)應(yīng)力相關(guān)工具為主要材料，在橋面鋪設(shè)一定的瀝青混凝土。

依據(jù)工程屬性以及相關(guān)建設(shè)要求，本工程先簡支后連續(xù)橋梁進行了如下設(shè)計：(1)為實現(xiàn)工程成本與工程質(zhì)量控制，采用“現(xiàn)澆+預(yù)制”的方法進行梁段施工。(2)結(jié)合相關(guān)工程資料，對橋跨結(jié)構(gòu)各項指標數(shù)據(jù)(包括孔徑、預(yù)加應(yīng)力、支座厚度、支座數(shù)量、墩臺沉降等等)進行計算與統(tǒng)計，形成計算圖，用以為工程施工提供理論依據(jù)。(3)在進行體系轉(zhuǎn)換時，將橋墩的雙排支座轉(zhuǎn)化為單排支座，以連續(xù)梁為基礎(chǔ)，進行T梁的組合施工，保證各片T梁截面銜接的科學(xué)性，實現(xiàn)橋體對負荷的承載。(4)為進一步提升橋體的抗剪力作用，采用粗鋼筋在T梁底、頂板處進行預(yù)埋。與此同時，在梁板頂板鋪設(shè)一定的抗彎矩預(yù)應(yīng)力筋，在梁板頂面配設(shè)預(yù)應(yīng)力一定的預(yù)應(yīng)力錨具。(5)采用30 m梁時，其濕接縫的縱向縫寬為70 cm，橋面采用C50混凝土進行現(xiàn)澆施工，并適當(dāng)加入UEA膨脹劑。

2 施工技術(shù)分析

2.1 預(yù)制主梁

在預(yù)制橋梁結(jié)構(gòu)時，要進行主梁預(yù)制，這項工作可以不在施工現(xiàn)場進行，在現(xiàn)場外圍也可以，不占用施工現(xiàn)場，可以節(jié)省很大的施工場地。進行橋梁結(jié)構(gòu)工程時要澆筑混凝土，澆筑完成之后要靜置，測量混凝土的強度，達到工程設(shè)計要求才可以進行預(yù)應(yīng)力鋼束，控制橋梁的主梁預(yù)應(yīng)力，使其符合范圍要求，之后進行張拉工作，提高抗拉性能，通過這種方法建造的橋梁工程，正彎矩滿足施工標準。最后，為了提高橋梁鋼束的穩(wěn)定性，可以使用壓漿處理。

2.2 永久支座和臨時支座

橋梁工程中，根據(jù)有關(guān)施工要求，在橋梁上打孔，然后安裝和設(shè)置永久支座以及臨時支座，完成主梁的基本結(jié)構(gòu)，橋梁的主梁其實就是所設(shè)置的簡支結(jié)構(gòu)，之后在橋面以及橫梁上合理布置鋼筋，穩(wěn)定主梁簡支的整體結(jié)構(gòu)。

2.3 接頭位置連接鋼絞線

對于橋梁的主梁結(jié)構(gòu)，為了保證接頭位置的穩(wěn)定性，需要設(shè)置鋼絞線。安置鋼絞線時，可以采用一些方便的連接方式，如用鋼束波紋管來貫穿連接，然后再澆筑混凝土。在整個橋梁主體結(jié)構(gòu)中，分為兩部分組成：頂板鋼束和中橫梁。這樣設(shè)置的橋梁結(jié)構(gòu)，不僅接頭位置十分緊密，而且進行混凝土澆筑時也更加穩(wěn)定。接下來檢查混凝土的強度以及剛度，只有滿足施工設(shè)計相關(guān)標準之后，才能進行接下來的各項工作。

2.4 澆筑混凝土

將鋼筋安置在橋梁的接頭位置后才能對其他位置進行混凝土澆筑，這樣澆筑出來的結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性才能有所保障。當(dāng)澆筑其他位置的混凝土?xí)r，一定要明確混凝土的澆筑順序，澆筑步驟不能錯亂，通常的流程應(yīng)該是：橋梁結(jié)構(gòu)的跨中部位先進行澆筑，然后沿著橋梁結(jié)構(gòu)的兩側(cè)澆筑順序延伸。澆筑完成之后，之前設(shè)置的臨時支座要進行拆除，轉(zhuǎn)換橋梁結(jié)構(gòu)。在臨時支座的整個拆除過程中，一定要考慮溫度變化。高溫環(huán)境下，橡膠支座可能會產(chǎn)生變形。當(dāng)將所有的臨時支座都拆除之后，要再進行一次檢查，保證建造的橋梁結(jié)構(gòu)符合相關(guān)穩(wěn)定性要求。

2.5 防水層的設(shè)置

在施工過程中，利用先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)時，要提高橋梁的防水性能，需要設(shè)置相應(yīng)的防水層。橋梁的鋼筋混凝土是暴露在空氣中的，使用時間過長，或者是遇到雨雪天氣，鋼筋混凝土可能會被侵蝕，橋梁工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性就會受到影響，所以要設(shè)置防水層來保護鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。并且還可以在橋梁結(jié)構(gòu)上安裝一些檢測設(shè)備，這些檢測設(shè)備可以全天候工作，對橋梁結(jié)構(gòu)的擾度變形進行檢測，一旦出現(xiàn)問題，立即通知維修人員，保障橋梁的通行質(zhì)量。

3 先簡支后連續(xù)橋梁施工注意事項

3.1 臨時支座的設(shè)置

在對臨時支座進行設(shè)置的過程中，施工工序主要分為以下幾點：(1)對臨時支座的坐標放樣進行科學(xué)和精準的測量。這項工作開展的過程中可以借助箱梁自重和架橋機重量對砂筒的沉降量實現(xiàn)觀測試驗，確定好沉降量，保證臨時支座有足夠的強度。(2)對臨時支座的位置進行更準確的掌握。在安裝過程中不能出現(xiàn)傾倒、歪斜，保證與箱梁接觸面的高程，在此環(huán)節(jié)中不允許出現(xiàn)任何誤差和失誤。

3.2 加強對連續(xù)段的現(xiàn)澆混凝土施工

在施工中預(yù)制梁板端頭與濕接縫部位的鑿毛不理想，容易導(dǎo)致在澆筑混凝土?xí)r新舊混凝土接茬不良，在長期行車荷載作用下橋面會出現(xiàn)反射裂縫，這就要求梁板在預(yù)制好后加強對混凝土接縫部位的鑿毛，保證將浮漿鑿除、外露出碎石。其次，負彎矩張拉過程中梁體受承載力也容易導(dǎo)致接縫部位產(chǎn)生裂縫，為更有效地防止現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土出現(xiàn)收縮裂縫問題，建議在施工中適當(dāng)添加微膨脹劑。在實際施工中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)澆連續(xù)接頭由于工程的施工難度相對較大，空間小，容易導(dǎo)致工人在支模板時在永久橡膠支座和底模產(chǎn)生縫隙，所以應(yīng)加強這一環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)管力度，防止工人偷工減料的現(xiàn)象發(fā)生。結(jié)合施工過程，現(xiàn)澆接頭的底模板采用木模板(竹膠板)，根據(jù)永久支座的尺寸制作模板，在模板與支座之間墊雙面膠、海綿條等，防止漏漿。

3.3 加強濕接頭負彎矩接頭波紋管的安裝工作

確保管道的順直，坐標正確，有干擾鋼筋應(yīng)適當(dāng)進行調(diào)整鋼筋，確保接縫處密實，振搗時不能碰撞波紋管。在澆筑混凝土過程中水泥漿如漏進波紋管內(nèi)，將導(dǎo)致鋼絞線無法穿束或者管路堵塞，造成壓漿不密實，鋼絞線容易產(chǎn)生銹蝕，直接影響橋梁使用壽命。施工中應(yīng)使用真空壓漿機，充分泌水，才能有效保證管道壓漿的密實度。

3.4 按照相關(guān)標準與規(guī)范展開施工作業(yè)

要保證先簡支后連續(xù)橋梁施工技術(shù)的作用能夠在道路橋梁工程建設(shè)中充分發(fā)揮，需要廣大工程技術(shù)人員按照相關(guān)標準與規(guī)范來展開橋梁施工，并且控制好施工材料、施工工藝、人員素質(zhì)、施工設(shè)備等各方面影響因素，降低其他因素對施工的不利影響。另外，施工人員還要注意加強技術(shù)分析，結(jié)合施工要求及施工標準，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)及施工特點制定合理的施工策略，以便標準化、規(guī)范化、合理化地進行施工作業(yè)，使規(guī)范化施工技術(shù)作用得到最大限度的發(fā)揮。在工作中不斷提升精細化管理，從人員、材料、環(huán)境、工藝、機械等各個環(huán)節(jié)的工作過程中開展科學(xué)有效的監(jiān)督工作，才能保證先簡支后連續(xù)橋梁施工穩(wěn)定性及耐久性。

4 結(jié)語

先簡支后連續(xù)橋梁的有效應(yīng)用對提升橋梁施工質(zhì)量、降低施工難度以及保證橋梁框架的完整性、穩(wěn)定性、安全性具有重要影響。目前，隨著我國橋梁建筑項目的不斷發(fā)展，先簡支后連續(xù)橋梁的施工技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用與推廣。因此，進一步探知與掌握先簡支后連續(xù)橋梁的設(shè)計與施工工藝對橋梁施工技術(shù)的進一步完善與優(yōu)化應(yīng)用具有重要意義。

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