摘""要:預(yù)制簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁的施工工藝包含了預(yù)制梁的安裝、濕接縫施工、預(yù)應(yīng)力張拉與壓漿以及橋面鋪裝等,目的是將原本獨(dú)立的簡(jiǎn)支梁連接成整體受力的橋梁,使其結(jié)構(gòu)更加合理,同時(shí)減小斷面尺寸,提高橋梁的整體受力性能。基于此,以某項(xiàng)目為研究對(duì)象,來(lái)對(duì)預(yù)制簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁施工工藝進(jìn)行深入的分析,以期為其施工質(zhì)量的保障提供參考。
關(guān)鍵詞:預(yù)制簡(jiǎn)支梁""連續(xù)梁""橋梁受力性能""濕接縫施工
中圖分類號(hào):U445
Research"on"Construction"Technology"of"Prefabricated"Simply"Supported"Beam"to"Continuous"Beam
SHEN"Lu
Xuzhou"Shengda"Highway"Maintenance"Engineering"Co.,"Ltd.,"Xuzhou,"Jiangsu"Province,"221200"China
Abstract:"The"construction"process"of"transforming"prefabricated"simply"supported"beams"into"continuous"beams"includes"the"installation"of"prefabricated"beams,"wet"joint"construction,"prestressing"and"grouting,"and"bridge"deck"paving."The"objective"is"to"connect"the"originally"independent"simply"supported"beams"into"a"bridge"with"overall"stress,"making"its"structure"more"reasonable,"while"reducing"the"cross-sectional"size"and"improving"the"overall"structural"performance"of"the"bridge."Based"on"this,"a"project"is"taken"as"the"research"object"to"conduct"in-depth"analysis"of"the"construction"process"of"prefabricated"simply"supported"beam"to"continuous"beam,"in"order"to"provide"reference"for"ensuring"its"construction"quality.
Key"Words:"Prefabricated"simply"supported"beam;"Continuous"beam;"Bridge"structural"performance;"Wet"joint"construction
簡(jiǎn)支梁是一種單跨度的橋梁結(jié)構(gòu),通過(guò)在活動(dòng)支座跟鉸支座上用一根梁來(lái)進(jìn)行支撐的方式,不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且架設(shè)也比較方便,目前被廣泛應(yīng)用在中、小跨度的橋梁工程中。而預(yù)制簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁,是指在橋梁施工中,先將預(yù)制好的簡(jiǎn)支梁架設(shè)在臨時(shí)支座上,然后通過(guò)濕接縫澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉等操作,將多個(gè)簡(jiǎn)支梁連接成一個(gè)整體受力的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。其施工簡(jiǎn)單,很多環(huán)節(jié)都可以在工廠提前進(jìn)行制作,只需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝和濕接縫施工,大大縮短了施工周期。并且,簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁可以增大跨徑,減小斷面尺寸,在提高整體受力性能的同時(shí),還能節(jié)省材料。而且,該施工工藝適用于不同跨徑和結(jié)構(gòu)的橋梁,具有較強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性,被廣泛應(yīng)用在大型的橋梁工程中[1-2]。因此,本文就結(jié)合具體的項(xiàng)目來(lái)深入的對(duì)預(yù)制簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁施工工藝進(jìn)行分析和探討。
1""預(yù)制簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁施工前準(zhǔn)備
預(yù)制簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁施工前,需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求進(jìn)行詳細(xì)的施工方案設(shè)計(jì),包括臨時(shí)支座設(shè)計(jì)、濕接縫設(shè)計(jì)、預(yù)應(yīng)力束布置等,確保所有預(yù)制梁、鋼筋、混凝土、預(yù)應(yīng)力束等材料符合設(shè)計(jì)要求。合理規(guī)劃施工現(xiàn)場(chǎng),包括預(yù)制梁存放區(qū)、吊裝區(qū)、濕接縫施工區(qū)等,確保施工有序進(jìn)行。該工程正是如此,其在施工前做好了充分的準(zhǔn)備。例如:認(rèn)真閱讀有關(guān)設(shè)計(jì)圖紙,在橋臺(tái)位置放樣定位,并用測(cè)距儀器或鋼尺對(duì)樁中心縱、橫距離校核無(wú)誤后才進(jìn)行了施工;而且,嚴(yán)格檢查各種預(yù)埋件是否齊全,如伸縮縫、護(hù)欄、支座等,確定無(wú)誤后才進(jìn)行混凝土澆筑。
2""預(yù)制梁的安裝
在墩頂安裝臨時(shí)支座,用于支撐預(yù)制梁并調(diào)整其標(biāo)高和軸線位置,臨時(shí)支座應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和剛度,這樣在架設(shè)過(guò)程中才會(huì)有足夠的承受量,保證其不被破損。使用吊裝設(shè)備將預(yù)制梁吊裝至臨時(shí)支座上,并進(jìn)行軸線、標(biāo)高的復(fù)核和調(diào)整,確保預(yù)制梁安裝位置準(zhǔn)確。該工程在預(yù)制梁安裝時(shí),在板梁、安裝就位后,應(yīng)保證4個(gè)支座的受力均勻,無(wú)支座脫空現(xiàn)象,預(yù)制邊板時(shí),還注意了預(yù)埋護(hù)欄的預(yù)埋鋼筋。橋面橫坡均由墩臺(tái)蓋梁形成,臺(tái)蓋梁上設(shè)支座墊石,支座墊石頂面保持了平整、清潔,以保證支座水平設(shè)置,板底坡度采用楔形鋼板調(diào)整,鋼板連接采用焊接,支座不允許傾斜安裝,施工時(shí)嚴(yán)格控制橋臺(tái)支座墊石標(biāo)高,防止板角懸空[3]。
3""濕接縫施工
3.1""濕接縫部位處理
需要對(duì)預(yù)制梁連續(xù)端的混凝土進(jìn)行細(xì)致的鑿毛處理,一般鑿除表層混凝土去皮1~2"mm,以增加新老混凝土的結(jié)合力,同時(shí)清理濕接縫部位的雜物和浮漿,確保施工面干凈。該工程中,很多混凝土結(jié)合面,如預(yù)制空心板頂面、鉸縫等,都做成了粗糙面,粗糙程度即凹凸大于6"mm,目的就是增加新老混凝土的緊密度。
3.2""混凝土配合比的選擇
混凝土混合需要的原材料如水泥、粗細(xì)骨料、外加劑等都需要符合國(guó)家級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn),確?;炷恋男阅芎唾|(zhì)量。根據(jù)工程要求和混凝土性能指標(biāo),合理設(shè)計(jì)混凝土的配合比,確保混凝土具有良好的工作性、強(qiáng)度和耐久性。該工程中的混凝土混合比就是嚴(yán)格按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD"62—2004)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,詳見(jiàn)表1,其混凝土的等級(jí)達(dá)到了C50,中砂選擇了613"kg,碎石1"168"kg,水160"kg,骨料最大粒直徑18"mm,粉煤灰63"kg,坍落度100"mm,來(lái)進(jìn)行混凝土的施工。
3.3""混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)
需要澆筑濕接縫部位的混凝土,并加強(qiáng)振搗以確保混凝土密實(shí),澆筑完成后,及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作,確?;炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。該工程在混凝土澆筑過(guò)程中,在混凝土混合比確認(rèn)后,采用了自動(dòng)計(jì)量上料系統(tǒng)來(lái)對(duì)其進(jìn)行集中的攪拌,攪拌的時(shí)間控制在了210"s,有效地保證了混凝土攪拌的均勻性。攪拌完后通過(guò)吊罐灌注的方式來(lái)進(jìn)行運(yùn)輸,避免其在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)離析、漏漿等問(wèn)題,然后進(jìn)行混凝土的澆筑。澆筑工序是按照“先澆筑底板和腹板,再澆筑橋面板”的方式,從梁的一端采用斜向推進(jìn)的方式向另一端推進(jìn)。并且,澆筑時(shí)需要分層澆筑,每一層的厚度控制在了20~30"cm,為了保證澆筑質(zhì)量,還使用了振動(dòng)器來(lái)進(jìn)行振搗,每一次的振搗時(shí)間為45"s左右,通過(guò)振搗保證混凝土澆筑的密實(shí)度,不會(huì)產(chǎn)生了氣泡的現(xiàn)象。該工程在上部結(jié)構(gòu)施工時(shí),中砂選擇了M15來(lái)進(jìn)行底縫的填制,當(dāng)?shù)卓p的強(qiáng)度達(dá)到80%時(shí),進(jìn)行了鉸縫混凝土澆筑,以促進(jìn)新老混凝土的結(jié)合。在澆筑之前,還采用了鋼刷將橋面的浮皮、油漬等進(jìn)行了清除,最后澆筑完的混凝土強(qiáng)度達(dá)到了90%。在空心板頂板、腹板采用了平板振動(dòng)器振搗,振搗混凝土?xí)r,采用了交頻插入式振搗棒,從兩側(cè)同時(shí)振搗,避免振搗棒端頭觸及芯模,同時(shí)還避免了振動(dòng)器碰撞預(yù)應(yīng)力、預(yù)埋件、模板。下部結(jié)構(gòu)施工時(shí),橋臺(tái)蓋梁混凝土澆筑采取先懸臂后跨中,然后逐次向支點(diǎn)合攏的順序進(jìn)行澆筑。在夏季高溫條件下施工時(shí),應(yīng)采取降溫措施,如噴灑霧水降溫等,防止混凝土溫度過(guò)高導(dǎo)致質(zhì)量下降[4-5]。在冬季低溫條件下施工時(shí),應(yīng)采取保溫措施,如加熱原材料、覆蓋篷布通蒸汽預(yù)熱模板等,將混凝土入模的溫度控制在了5"℃以內(nèi)。
4""預(yù)應(yīng)力張拉
在預(yù)制簡(jiǎn)支梁混凝土澆筑完強(qiáng)度達(dá)到90%時(shí),就可以進(jìn)行預(yù)應(yīng)力束的張拉工作,張拉過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分級(jí)加載和卸載,確保張拉質(zhì)量。待預(yù)應(yīng)力張拉工序完成后,就需要進(jìn)行孔道壓漿的工序,在壓漿過(guò)程中應(yīng)確保漿液飽滿且密實(shí)無(wú)空洞,以提高預(yù)應(yīng)力束的防腐性能和耐久性。該工程采用了先張簡(jiǎn)支梁施工工藝,其施工流程包含了整修底模板、安裝轉(zhuǎn)折器與支座板、綁扎梁體鋼筋、安裝端模板到移梁13個(gè)步驟,流程詳見(jiàn)圖1。
4.1""張拉鋼絞線
需要按設(shè)計(jì)要求綁扎濕接縫部位的鋼筋,并確保連接鋼筋的焊接或套筒連接質(zhì)量符合規(guī)范要求,對(duì)于負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力束的波紋管,應(yīng)準(zhǔn)確定位并安裝好。該工程的預(yù)應(yīng)力鋼絞線包括兩個(gè)部分,即折線筋和直線筋,在具體的施工中首先需要對(duì)直線筋進(jìn)行初調(diào),采用單端張拉工藝,一端為千斤頂,一端為楔形放張快,來(lái)做整體的張拉。其中張拉前初應(yīng)力應(yīng)為0,初調(diào)為0.2fpk,后單束張拉為0.5fpk,維持在3"min左右,進(jìn)行錨板固定。然后是折線筋,其是采用兩端張拉施工的方式,初始張拉力為0,然后進(jìn)行單束初調(diào),將張拉力初調(diào)至0.2fpk,然后繼續(xù)對(duì)張拉力進(jìn)行調(diào)試,調(diào)到0.5fpk,最后持續(xù)3"min后,進(jìn)行錨固和綁扎橋面筋。折線筋跟直線筋相比,其均勻的分布預(yù)應(yīng)力筋的拉力,從而更加有效的提高構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力水平、承載能力以及抗裂性能。
4.2""鋼絞線放張
在放張預(yù)應(yīng)力筋時(shí),需要混凝土的強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)才可以放張,以保證結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,該工程就是混凝土的強(qiáng)度達(dá)到了預(yù)制時(shí)的85%才進(jìn)行的鋼絞線放張。并且在放張前,還需要進(jìn)行模板的拆除工序,以便結(jié)構(gòu)自由伸縮,達(dá)到更好的使用效果和更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性能。放張過(guò)程中,應(yīng)分階段、交錯(cuò)地放張,以避免因放張順序不當(dāng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫等損傷。放張方法有很多,可以根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的類型和數(shù)量確定,如果鋼絲的數(shù)量并不是很多,就可以通過(guò)用剪切、鋸割等方式進(jìn)行逐根放張,反之,則可以通過(guò)氧-乙炔焰熔斷的方式進(jìn)行集中的放張。該工程的鋼筋數(shù)量就非常少,其在放張過(guò)程中采用了鋸割逐根放張的方式進(jìn)行了放張,同時(shí),安裝濕接縫部位的模板,模板牢固可靠且尺寸準(zhǔn)確,與預(yù)制梁接觸部位應(yīng)設(shè)置止?jié){條以防止漏漿,按照先拆除模板,在放松預(yù)應(yīng)力鋼絞線的流程來(lái)進(jìn)行施工,施工前鋼絞線的初始應(yīng)力為1"200"MPa,采用的是直線筋放張施工,就位后采取了相應(yīng)的保護(hù)措施,避免在穿入過(guò)程中對(duì)預(yù)應(yīng)力筋造成損傷。
5""橋面的鋪裝
預(yù)制簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁的最后步驟就是橋面的鋪裝。該環(huán)節(jié)需要在濕接縫施工完成后就可以進(jìn)行,在進(jìn)行之前需要拆除臨時(shí)支座進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換,拆除過(guò)程中應(yīng)確保同步進(jìn)行并控制落梁速度以防止梁體產(chǎn)生過(guò)大位移或損壞,體系轉(zhuǎn)換完成后進(jìn)行橋面鋪裝工作。具體操作如下:首先,需要先鋪設(shè)橋面鋼筋網(wǎng),然后用混凝土進(jìn)行澆筑鋪裝,然后再進(jìn)行瀝青混凝土的鋪設(shè)和碾壓工作以確保橋面平整度和耐久性。該工程中,橋面鋪裝采用"4"cm"AC-13C"瀝青混凝土+6"cm"AC-20C"瀝青混凝土,橋面防水材料噴涂不少于三遍,每層厚度不小于"0.5"mm,水性瀝青基防水涂料最終總厚度不小于"2.0"mm。防水層施工前混凝土基層應(yīng)采用拋丸打磨處理,打磨后,還將表面產(chǎn)生的浮灰進(jìn)行了清除,保證其表面沒(méi)有任何的雜物、有機(jī)物質(zhì)等,這些會(huì)影響到預(yù)制簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁的施工質(zhì)量。
6""結(jié)語(yǔ)
綜上所述,預(yù)制簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁施工工藝具有施工簡(jiǎn)便、受力性能優(yōu)越、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在大型橋梁工程中具有廣闊的應(yīng)用前景。其施工工藝包含了施工準(zhǔn)備、預(yù)制梁安裝、濕接縫施工、預(yù)應(yīng)力張拉、橋面鋪裝等多個(gè)環(huán)節(jié),通過(guò)精心組織施工和嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施,可以確保工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并順利實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)支梁向連續(xù)梁的轉(zhuǎn)換。
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