裝配式混凝土及鋼筋混凝土在市政橋梁方面的應(yīng)用探究

楊恒艷

摘 要：本文從裝配式混凝土及鋼筋混凝土橋梁的概念及特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)出發(fā)，并就裝配式鋼筋混凝土橋梁在結(jié)構(gòu)布置、施工技術(shù)等方面的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討，以此希望能對(duì)市政橋梁工程的實(shí)際建設(shè)，能起到一定的幫助與借鑒作用。

關(guān)鍵詞：裝配式混凝土；鋼筋混凝土；市政橋梁

1 引言

目前，在我國(guó)市政橋梁工程中，20-50m跨徑的橋梁數(shù)量占據(jù)90%以上，而這部分市政橋梁工程多數(shù)都采用裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其具有形式簡(jiǎn)單、受力明確、施工方便，以及工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)高的特點(diǎn)。本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，從裝配式混凝土及鋼筋混凝土橋梁優(yōu)勢(shì)出發(fā)，并就其結(jié)構(gòu)布置，施工技術(shù)等方面的應(yīng)用問題進(jìn)行了分析。

2 裝配式鋼筋混凝土橋梁的構(gòu)造設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代鋼筋混凝土橋梁中，最常采用的是簡(jiǎn)支橋梁。以市政工程為例，其鐵路橋梁、公路橋梁多為鋼筋混凝土簡(jiǎn)支橋梁。而裝配式鋼筋混凝土簡(jiǎn)支橋梁，又以T型橋梁最為普遍。

2.1 主梁布置設(shè)計(jì)

（1）主梁間距。當(dāng)橋面寬度確定以后，如何選擇主梁的間距（或片數(shù)），這應(yīng)當(dāng)是主梁布置中應(yīng)重點(diǎn)解決的問題。主梁間距的大小，不僅與構(gòu)件的吊裝質(zhì)量、鋼筋混凝土材料質(zhì)量相關(guān)，而且還與翼板剛度等問題相關(guān)聯(lián)。我國(guó)目前編制的標(biāo)準(zhǔn)圖中，主梁間距均采用的2.2m。在市政橋梁實(shí)際工程建設(shè)中，當(dāng)?shù)跹b條件允許時(shí)，主梁間距采用1.8～2.5m為宜。

（2）主梁鋼筋構(gòu)造。由于簡(jiǎn)支梁主要承受跨中正彎矩作用，因此縱向主鋼筋應(yīng)設(shè)置在橋肋的下緣，縱向受拉鋼筋不宜在受拉區(qū)截?cái)?，并隨著彎矩向支點(diǎn)處的減少。如需截?cái)?，主鋼筋可通過計(jì)算在跨間適當(dāng)?shù)奈恢锰幗財(cái)嗷驈澠?。為保證主筋在梁段有足夠的錨固長(zhǎng)度和加強(qiáng)支點(diǎn)部分的強(qiáng)度，支點(diǎn)處至少有2根，并不少于總數(shù)1/5的下層主鋼筋應(yīng)仲過支點(diǎn)截面。

斜鋼筋是用于增強(qiáng)梁體的抗剪強(qiáng)度，一般由于鋼筋在支點(diǎn)附近彎起，當(dāng)無(wú)主鋼筋彎起或彎起鋼筋不足時(shí)，應(yīng)配置專門的捍于主筋和架立鋼筋上的斜鋼筋。斜鋼筋與梁的軸線一般布置成45°角，彎起鋼筋不得采用浮筋。

箍筋的主要作用是增強(qiáng)主梁的抗剪強(qiáng)度，根據(jù)簡(jiǎn)支梁的剪力分布，箍筋在支點(diǎn)附近可布置得稍微密集些，而在梁中間部位則應(yīng)布置得稀松些，其間距應(yīng)不大于梁高的1/2.當(dāng)所箍鋼筋為縱向受壓鋼筋時(shí)，其間距不宜大于所箍鋼筋直徑的15倍，且均不大于400mm。

2.2 橫隔梁布置設(shè)計(jì)

橫隔梁可以使各根主梁之間相互連接成一個(gè)整體，當(dāng)橫隔梁的剛度越大時(shí)，橋梁的整體性也好，在荷載作用下各根主梁也能更好的共同工作。因此，橋梁端橫隔梁是必須設(shè)置的，它不僅能加強(qiáng)全橋的整體性，使荷載橫向分布更為均勻，有利于制造、運(yùn)輸和按裝階段構(gòu)件的穩(wěn)定性。橫隔梁的高度通常設(shè)計(jì)為主梁高度的0.75倍左右，橫隔梁的肋寬則是采用的140-180mm。為便于施工脫模，一般做成上寬下載和內(nèi)寬外窄的楔形。

3 裝配式鋼筋混凝土橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 模板和支架

模板和支架雖然只是工程施工中的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，但對(duì)橋梁的施工卻十分重要，其不僅能控制梁體的尺寸，而且對(duì)工程質(zhì)量、施工進(jìn)度和工程造價(jià)都有著直接的影響，為了保證市政橋梁工程的可靠性，模板和支架應(yīng)滿足以下要求：應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性、能可靠的承受施工過程中可能產(chǎn)生的各項(xiàng)荷載，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形狀、尺寸和模板各部件之間位置的準(zhǔn)確性；盡可能采用組合模板和大模板，以節(jié)約木材，提高模板適應(yīng)性和周轉(zhuǎn)性；模板面平整、光滑、無(wú)縫、嚴(yán)密。確?；炷猎趶?qiáng)烈震動(dòng)時(shí)不漏漿；應(yīng)做到便利制作、裝拆容易、施工操作方便，確保安全。

3.2 鋼筋工作

鋼筋加工工作主要包括了鋼筋整直、切斷、除銹、彎制、焊接或綁扎成型等工序。由于鋼筋在澆筑混凝土后無(wú)法檢查其質(zhì)量和數(shù)量，而鋼筋又是保證橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。因此，必須嚴(yán)格的控制鋼筋加工的施工質(zhì)量。

3.3 混凝土工作

混凝土工作主要包括混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)以及拆模等多道工序。

（1）混凝土拌制：混凝土普遍采用機(jī)械攪拌，上料的順序一般是先石子，次水泥，后砂子。當(dāng)混凝土拌合完畢后應(yīng)檢查混凝土的坍落度、保水性、年聚性、均勻性。

（2）混凝土運(yùn)輸：混凝土運(yùn)輸應(yīng)以最少的轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)、最短的運(yùn)輸距離，能迅速?gòu)陌柚频攸c(diǎn)運(yùn)送到澆筑位置為原則。如運(yùn)輸距離較近時(shí)，可采用無(wú)攪拌器的運(yùn)輸工具，而當(dāng)運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，可以采用攪拌運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸。

（3）混凝土澆筑：澆筑混凝土之前，必須認(rèn)真檢查鋼筋與模板的尺寸，預(yù)埋件位置等是否正確，并要檢查模板的清潔、潤(rùn)滑和緊密程度，使各項(xiàng)都能達(dá)到規(guī)定要求。混凝土澆筑過程中的要求，主要有以下幾點(diǎn)：混凝土應(yīng)按一定厚度、順序和方向分層澆筑；應(yīng)振搗密實(shí)；澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如因故必須間斷時(shí)，其間斷時(shí)間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時(shí)間或能重塑的時(shí)間；應(yīng)重點(diǎn)防止混凝土發(fā)生離析問題。

3.4 裝配式混凝土橋梁構(gòu)件的運(yùn)輸與安裝

3.4.1 預(yù)制梁的運(yùn)輸

由工地預(yù)制場(chǎng)所運(yùn)送到橋頭段的運(yùn)輸，被稱為場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸，通常需要鋪設(shè)鋼軌便道，由預(yù)制場(chǎng)所內(nèi)的龍門吊車將梁裝上平車后，再用絞車牽引運(yùn)送至橋頭。在運(yùn)輸過程中，梁應(yīng)當(dāng)豎直放置，為了防止構(gòu)件出現(xiàn)傾倒、滑動(dòng)或跳動(dòng)等現(xiàn)象，需要在構(gòu)件兩側(cè)內(nèi)采用斜撐或木楔等進(jìn)行臨時(shí)固定。

3.4.2 預(yù)制梁的安裝

預(yù)制梁的安裝，是裝配式橋梁工程施工中的關(guān)鍵工序。安裝預(yù)制梁構(gòu)件是一項(xiàng)較為復(fù)雜的高空作業(yè)，方法很多，歸納起來(lái)主要可分為人工架設(shè)、機(jī)械架梁和浮云架梁這三大類。而每一類中又包含有許多不同的方法，施工過程中應(yīng)根據(jù)梁的種類、長(zhǎng)度、工地設(shè)備情況、地形地貌情況等，合理的選擇架梁的方法。本文主要分析了市政梁工程中最常采用到的兩種架梁方法：

3.4.2.1 自行式吊車架梁

對(duì)于橋梁高度不大的中、小跨徑橋梁，適宜采用自行式吊車架梁方法。該方法具有架梁速度快、機(jī)動(dòng)性好、施工方便簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，根據(jù)吊裝重量的不同，可采用一臺(tái)或兩臺(tái)吊車直接在橋下實(shí)施吊裝工作。

3.4.2.2 跨墩門式吊車架梁

該方法主要適用于橋不太高、架橋孔數(shù)多，以及沿橋墩兩側(cè)鋪設(shè)軌道不困難的情況，在實(shí)施過程中除需要鋪設(shè)吊車行走軌道以外，還需在其內(nèi)側(cè)鋪設(shè)運(yùn)梁軌道或者設(shè)便道用拖運(yùn)車運(yùn)梁?？梢暻闆r采用一臺(tái)或兩臺(tái)跨墩門式吊車架梁。梁運(yùn)到后，用門式吊車起吊、橫移、并安裝在預(yù)定位置。架完一孔后，吊車前移，再架設(shè)下一孔。

該方法的優(yōu)點(diǎn)是架設(shè)安裝速度較快，當(dāng)河灘無(wú)水時(shí)也較為經(jīng)濟(jì)，且架設(shè)時(shí)不需要特別復(fù)雜的工藝技術(shù)，人員的配置要求也較少。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)市政橋梁工程在確定為梁橋結(jié)構(gòu)以后，首選的應(yīng)是裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，只有當(dāng)橋梁跨徑必須足夠大（>50m）才能滿足功能要求，或者橋梁平面線行很難適應(yīng)裝配式的要求時(shí)，才會(huì)選擇整體澆筑的橋梁。正式基于這種橋梁的選擇與設(shè)計(jì)思路，才使得近年來(lái)市政橋梁工程在建設(shè)管理、設(shè)計(jì)施工、運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)等方面的工作，大多都是圍繞著裝配式鋼筋混凝土橋梁所開展的，這也使得裝配式橋梁具有很強(qiáng)的生命力。

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