先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁技術(shù)探討

文/邱筠江

1 前言

先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁技術(shù)中包含了簡支梁和連續(xù)梁的優(yōu)勢，簡支梁的主要特點就是工藝結(jié)構(gòu)簡單，建設(shè)場地、臺座的過程中操作非常簡單，預制安裝也很便捷。而連續(xù)梁的優(yōu)勢就是線形比較好、平順度高、結(jié)構(gòu)體系非常完整、梁體受力性能優(yōu)越，這兩種結(jié)構(gòu)形式組合成為先簡支后的連續(xù)結(jié)構(gòu)體系能夠大幅提升橋梁的綜合性能水平。筆者經(jīng)過多年分析，根據(jù)工程實際案例，對先簡支后連續(xù)橋梁技術(shù)展開分析，希望能夠給橋梁領(lǐng)域的發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)。

2 先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)原理和優(yōu)點

先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁技術(shù)的應(yīng)用，首先是根據(jù)需要設(shè)置T 梁或者箱梁的結(jié)構(gòu)，將制作完成的一段一段的簡支梁結(jié)構(gòu)全部都安裝到橋墩的制作結(jié)構(gòu)中，形成完善的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式。橋面連續(xù)僅僅是進行下部結(jié)構(gòu)的橋墩、橋跨連接，讓上表面組合成為連續(xù)的路基結(jié)構(gòu)。路面部分的橋跨則是不連續(xù)的，也就是簡支的結(jié)構(gòu)形式，而結(jié)構(gòu)連續(xù)是橋跨的結(jié)構(gòu)部分，先進行簡支結(jié)構(gòu)制作，然后在現(xiàn)場澆筑施工形成整體性結(jié)構(gòu)。預應(yīng)力施工設(shè)備應(yīng)用效果非常好，安全性也比較高。通過先簡支后結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁技術(shù)開展施工，各個聯(lián)結(jié)構(gòu)部分進行體系轉(zhuǎn)換，這就形成了靜定的結(jié)構(gòu)。通過設(shè)置成為連續(xù)結(jié)構(gòu)形式，提升其梁體線形效果，受力也更加的穩(wěn)定，車輛行駛比較舒適和安全，保證在運營多年后也不會出現(xiàn)撓度的問題[1]。

3 工程概況

經(jīng)過多方面分析某橋梁工程，確定設(shè)計為先簡支后結(jié)構(gòu)的橋梁結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)總體長度是526．14m，橋梁荷載等級為I 級，設(shè)計時速65km/h。橋梁采用T 梁結(jié)構(gòu)，全幅總寬度為26．0m，橋面為雙向四車道。

4 施工難點

本次橋梁工程項目的施工難點有如下幾個方面：施工中進行對接負彎矩T 梁的鋼絞線和預留孔部分的施工難度很高，對鋼絞線防銹處理要求很高，鋼絞線張拉施工要付出非常多的財力、人力與物力，工期也很長，在安裝環(huán)節(jié)應(yīng)該做好多個方面的分析。此外，本次橋梁項目的彈性比較高，一旦有操作不當?shù)那闆r，就會導致橋梁防護欄出現(xiàn)開裂的問題，應(yīng)該進行箱梁切割處理，嚴格控制質(zhì)量。分析這些難點后，本次工程確定使用如下技術(shù)進行施工。

5 先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)橋梁施工工藝

5.1 主梁預制

預制主梁過程中，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計方案進行先簡支后結(jié)構(gòu)的連續(xù)結(jié)構(gòu)形式，保證主梁強度達標，控制過程應(yīng)該保證橋梁主體施工質(zhì)量合格，達到正彎矩的要求。在集中位置上進行鋼束拉伸處理，達到要求后可以進行壓漿施工，最終讓T 梁底板達到通氣的性能，促進主梁工程質(zhì)量合格[2]。

橋梁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，使用的是灌注地基的結(jié)構(gòu)形式，上部結(jié)構(gòu)部分的施工應(yīng)用的是塔吊。張拉主梁開始前，應(yīng)該確保混凝土結(jié)構(gòu)強度達到設(shè)計要求，張拉施工要應(yīng)用油泵、油表、千斤頂?shù)裙ぞ撸瑱z測鋼絞線、錨具等都要達到要求。張拉過程中，先應(yīng)用膠帶進行穿束端纏緊處理，安裝錨具、千斤頂，按照要求進行張拉作業(yè)。此時要嚴控應(yīng)力，做好鋼絞線伸長值的計算確定，保證和設(shè)計規(guī)定參數(shù)值偏差在6%以下。壓漿封錨環(huán)節(jié)，采取一次壓注施工技術(shù)，從上到下逐步進行泥漿壓入孔道施工，水灰比達到0．45，同時加入1‰的鋁粉作為膨脹劑材料，孔道注漿口位置上冒漿后應(yīng)該立即封堵處理。在壓漿結(jié)束后，使用清水進行梁端部分清理，保證不會有殘余的水泥漿，然后進行結(jié)構(gòu)鑿毛處理，確保主梁部分的多余鋼束切除，保證主梁斜度和長度符合標準，最后進行封錨作業(yè)[2]。

5.2 臨時支座與主梁連接

為了防止T 梁安裝的過程中出現(xiàn)損壞問題以及臨時支座發(fā)生嚴重沉降超標的問題，應(yīng)該嚴格控制臨時支座強度，達到設(shè)計標準[3]。

本次工程施工中采用了卸落拆除工藝簡單、能夠循環(huán)應(yīng)用以及承載力較高的砂筒支座的方式。臨時支座安裝中，需要使用標號比較高的水泥砂漿實現(xiàn)蓋梁頂面找平作業(yè)，確保砂筒的受壓位置達到均勻的標準，實現(xiàn)梁體放置達到穩(wěn)定性的標準。安裝環(huán)節(jié)應(yīng)該保證臨時支座高程合格，實現(xiàn)砂筒高度和設(shè)計方案的一致性。如果有必要，應(yīng)用千斤頂實現(xiàn)砂筒處理，防止發(fā)生應(yīng)力變形的問題，達到砂筒高度要求。

主梁落位完成后開展頂面高程的測量，如果發(fā)現(xiàn)和設(shè)計方案偏差比較大，需要應(yīng)用必要工具調(diào)節(jié)砂筒高度，保證頂面高程符合設(shè)計要求。搭設(shè)制作過程中可以通過導梁架架完成，首先在箱梁中設(shè)置支架作為導梁后支點，不能在翼緣板或者橋面的位置上安裝枕木結(jié)構(gòu)，保證橋梁穩(wěn)定性合格[4]。

對于主梁端部的鋼筋進行連接操作環(huán)節(jié)，應(yīng)該把橫梁鋼筋進行綁扎施工。如果鋼筋直徑在12mm 以上，則應(yīng)該通過焊接方式連接；如果鋼筋直徑不足12mm，則應(yīng)該通過綁扎方式連接。接頭位置上進行波紋穿束施工，在溫度較低的環(huán)境中實施濕接縫處理，保證接縫位置和預應(yīng)力鋼束符合標準。

5.3 橋面鋪裝

連續(xù)梁橋面鋪施工環(huán)節(jié)，本次工程中選擇使用如下技術(shù)：混凝土澆筑開始前，應(yīng)該進行箱梁芯模的固定處理，防止出現(xiàn)澆筑中發(fā)生芯模上浮或者偏移的情況，做好橋面水泥砂漿的清除處理。鋪裝階段應(yīng)用無收縮混凝土材料，適當加入減水劑材料，保證其和易性合格。橋面混凝土強度如果達到設(shè)計要求的80%以上，開始進行護欄底部混凝土膠州施工。為了讓現(xiàn)澆橋面和預制箱梁達到緊密度的標準，在預制箱梁施工中做好頂面的拉毛處理，結(jié)束后進行箱梁頂部的沖洗施工，在施工縫位置上涂刷必要的水泥砂漿材料 。同時在頂面進行開槽處理，深度設(shè)定為8mm，分期進行濕接縫的澆筑施工，橋面鋪裝和接頭的位置上混凝土結(jié)構(gòu)在振搗中可以采取混合振搗作業(yè)方式，也就是插入振搗、平板振搗混合作業(yè)方式，振搗完成后要檢測其厚度能否達到設(shè)計標準。保證橋面鋪裝強度符合技術(shù)標準，然后進行防水層部分的施工。防水層施工前，做好橋面的灰漿清理處理和橋面清洗處理，保證其干燥達標后進行防水材料的涂刷施工，按照要求進行預埋件的施工，包含護欄、泄水管等部件[5]。

6 施工過程監(jiān)測

本次橋梁的實施環(huán)節(jié)，監(jiān)測中要做好應(yīng)力、線形方面的檢測，達到最終的質(zhì)量要求，滿足設(shè)計標準。

6.1 應(yīng)力監(jiān)測

6．1．1 檢測設(shè)備

選取埋入式混凝土應(yīng)變計BY/JMZX—215 為監(jiān)測儀器，根據(jù)需要進行混凝土結(jié)構(gòu)的自動化監(jiān)測，確定是否符合設(shè)計標準的要求。

6.2 線形監(jiān)測

6．2．1 監(jiān)測內(nèi)容

混凝土結(jié)構(gòu)澆筑前、后撓度；預應(yīng)力張拉前要的前、后撓度。撓度監(jiān)測環(huán)節(jié)，消除掉溫度所產(chǎn)生的影響，同時選擇在清晨太陽出來后進行監(jiān)測處理，以確定準確的數(shù)據(jù)信息。

6．2．2 線形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

預制臺座的工作情況、張拉處理前后、存梁臺座狀態(tài)中進行在線監(jiān)測：通過使用縱向預應(yīng)力鋼筋初張拉施之后，發(fā)現(xiàn)箱梁的撓度很小，那么在中張拉后增加到0．8cm，這就表示了預制臺座在工作的條件下箱梁中會因為自身重量、剛度等方面所產(chǎn)生影響，撓度監(jiān)測參數(shù)小。通過測量值和設(shè)計參數(shù)的對比，發(fā)現(xiàn)測量值的跨中要稍微小0．16cm，誤差很小。箱梁在不同情況下的在線監(jiān)測狀態(tài)分析：臨時體系的形成、墩頂?shù)慕涌p混凝土澆筑后，進行邊跨、中跨等部分所受到的影響分析，發(fā)現(xiàn)測量參數(shù)值稍微大于設(shè)計參數(shù)。

7 先簡支后連續(xù)橋梁施工的質(zhì)量控制

7.1 臨時支座的設(shè)置的質(zhì)量控制

臨時支座的結(jié)構(gòu)強度和剛度符合標準的要求，拆除方便快捷，落梁要達到均衡性的要求。預應(yīng)力張拉施工后，壓漿強度達到35Mpa 進行拆除施工。此時應(yīng)該逐孔、對稱、均勻、同步的進行。在拆除支座后，保證永久支座和墩頂、梁底等非常緊密地貼合到一起。根據(jù)目前的實際情況，臨時支座在安裝中可以選擇多種方式進行，可以通過卸落砂箱支座的方式進行。在通過砂箱支座進行施工中，應(yīng)該綜合分析砂箱承載T梁自重和架橋機的重量下產(chǎn)生的沉降量，梁底和盆式支座由部分的間隙。在施工階段，如果發(fā)現(xiàn)各個砂箱沉降量不同，就會造成有些T 梁出現(xiàn)了吊空的情況，出現(xiàn)安全隱患，處理該問題可以通過如下方式：

7．1．1 預壓試驗?zāi)軌虻玫缴跋涫芰χ械钠骄两盗?，然后按照要求進行現(xiàn)場臨時支座的安裝施工，保證T 梁的安裝標高和設(shè)計標高相同。

7．1．2 根據(jù)工程的需要適當降低墊石標高，預留部分3cm 左右的混凝土梁靴結(jié)構(gòu)，進行濕接縫澆筑施工環(huán)節(jié)，保證盆式支座中增設(shè)鋼板的結(jié)構(gòu)直接澆筑到鋼板中，組合成為混凝土梁靴結(jié)構(gòu)形式。

7.2 張拉預制底座的設(shè)置要求

張拉預制底座應(yīng)該達到堅固性、無沉陷，保證排水效果合格，避免因為排水不暢而出現(xiàn)地基下沉問題。底座反拱度值應(yīng)該根據(jù)設(shè)計方案的要求確定，同時考慮實際情況做好梁體的張拉施工控制。反拱度一般會制作成拋物線的形式。除此之外，還應(yīng)該保證橋梁安裝精度合格，誤差控制在2mm 以下。

7.3 后連續(xù)現(xiàn)澆段施工質(zhì)量控制

從施工中分析，新舊混凝土連接部分、現(xiàn)澆連續(xù)段部分的混凝土有一定問題時，應(yīng)該保證預制梁板的端頭做好鑿毛處理。為了避免現(xiàn)澆連續(xù)段部分的養(yǎng)生硬化階段出現(xiàn)收縮性的裂縫給混凝土二次張拉施工造成承載力不足的影響，現(xiàn)澆連續(xù)結(jié)構(gòu)部分可以適當加入必要的微膨脹劑，確保加入水泥材料的含量在0．5%～1．0%之間。先簡支后結(jié)構(gòu)的連續(xù)量應(yīng)該保證各個接頭部位的澆筑環(huán)境溫度是相同的，溫差確定在5℃以下。

7.4 主梁現(xiàn)澆接頭與濕接縫施工的質(zhì)量控制

接頭混凝土澆筑要嚴格執(zhí)行設(shè)計方案，從主梁預制到澆筑結(jié)束的橫向濕接縫部位的時間控制在3 個月以內(nèi)。濕接縫的澆筑可以通過吊模的方式進行，選擇使用鋼模板，達到施工工藝標準的強度與剛度。在模板固定之后，進行鑿毛處理的表面沖洗處理，使用合理的水泥漿進行施工。濕接縫要在環(huán)境溫度較低的條件下進行，同時保證養(yǎng)護施工合格，避免出現(xiàn)裂縫的問題。

8 結(jié)語

先簡支后結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用橋梁工程中有著非常好的效果，施工效果比較好，能夠消除橋梁的變形問題。尤其是在橋梁剛度逐步增加的條件下，通過該工藝可以有效減小伸縮縫的寬度，提高橋梁施工效率和質(zhì)量，滿足橋梁的運營技術(shù)標準，促進橋梁領(lǐng)域的發(fā)展。