先簡支后連續(xù)箱梁預(yù)制質(zhì)量對后續(xù)工程的影響及對策

朱兆昌 王蕾

(1.濰坊市公路工程監(jiān)理處,山東濰坊 261061;2.濰坊市公路管理局,山東濰坊 261061)

先簡支后連續(xù)箱梁預(yù)制質(zhì)量對后續(xù)工程的影響及對策

朱兆昌1王蕾2

(1.濰坊市公路工程監(jiān)理處,山東濰坊 261061;2.濰坊市公路管理局,山東濰坊 261061)

當(dāng)前,橋梁越來越多地采用了先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系。其施工特點(diǎn)是先按簡支梁規(guī)模化施工,后用濕接縫和負(fù)彎矩鋼束把相臨跨的梁塊連接成連續(xù)梁,從而得到連續(xù)梁優(yōu)越的使用效果。簡支變連續(xù)體系轉(zhuǎn)換過程便成了施工關(guān)鍵,其工序繁瑣,受箱梁預(yù)制的預(yù)埋件和結(jié)構(gòu)尺寸等影響較大,本文通過實(shí)例探討研究預(yù)制箱梁質(zhì)量對后續(xù)體系轉(zhuǎn)換施工的影響和對策。

先簡支后連續(xù) 箱梁預(yù)制 后續(xù)工程 影響對策

1 工程概況

山東省青臨高速公路K12+437.2彌河大橋為跨越彌河而設(shè)。橋梁采用4-30+4-30+5-30+4-30+4-30預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁,共5聯(lián),箱梁采用先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系,墩頂負(fù)彎矩鋼絞線為5φj15.24及4 φj15.24扁束,梁與梁之間橫向通過間距80cm,厚8cm橫向濕接縫連接,箱梁端頭由60cm長的縱向濕接縫相連,橋梁全長657m。

簡支梁具有構(gòu)造簡單,施工方便,可廣泛采用工業(yè)化施工,預(yù)制安裝方便的優(yōu)點(diǎn),而連續(xù)梁具有結(jié)構(gòu)體系完整,梁體受力較好的優(yōu)點(diǎn),將這兩種優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合就形成了先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系。其施工特點(diǎn)是先按簡支梁規(guī)模化施工,后用濕接縫和負(fù)彎矩鋼束把相臨跨的梁塊連接成連續(xù)梁,從而得到連續(xù)梁優(yōu)越的使用效果。

2 先簡支后連續(xù)施工工藝

由簡支轉(zhuǎn)換為連續(xù)體系,是通過在箱梁連接端部及頂部負(fù)彎矩區(qū)內(nèi)增設(shè)負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束來實(shí)現(xiàn)的,先簡支后連續(xù)箱梁橋施工的工藝流程如(圖1)所示。

下面以彌河大橋4×30米第一聯(lián)為例,介紹體系轉(zhuǎn)換施工工藝:

先簡支后連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換大致可以分為5個階段,施工階段示意圖如(圖2)所示。

第1階段:箱梁預(yù)制并吊裝到設(shè)計位置。

第2階段:架設(shè)預(yù)制主梁,形成由臨時支座支承的簡支狀態(tài)。

第3階段:安裝第①、②跨及第③、④跨間墩頂處的永久支座,澆筑第①、②跨及第③、④跨間的縱向濕接縫混凝土,現(xiàn)澆中橫梁及相應(yīng)墩頂1/6跨度范圍內(nèi)的橫向濕接縫,待其達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度,然后進(jìn)行頂板負(fù)彎矩穿束、張拉、壓漿工作,示意圖如下圖3所示。

第4階段:連接第②、③跨,過程同第3階段。

第5階段: 澆筑剩余部分的濕接縫混凝土,拆除臨時支座,完成簡支變連續(xù)的轉(zhuǎn)換,最后澆筑橋面鋪裝混凝土。

先簡支后連續(xù)的施工工藝流程決定了其工序繁瑣且專業(yè)性強(qiáng),每道工序都會影響整座橋梁的質(zhì)量和安全,濕接縫現(xiàn)澆段和負(fù)彎矩鋼束的張拉壓漿工程量雖小,受箱梁預(yù)制的預(yù)埋件和結(jié)構(gòu)尺寸質(zhì)量影響較大。

3 體系轉(zhuǎn)換施工中發(fā)現(xiàn)的箱梁預(yù)制問題總結(jié)

由于我單位30m預(yù)應(yīng)力箱梁先簡支后連續(xù)施工經(jīng)驗較少,在彌河大橋第一聯(lián)體系轉(zhuǎn)換各工序施工中,發(fā)現(xiàn)不同程度地存在箱梁預(yù)制時的一些質(zhì)量問題,影響了后續(xù)工程的施工計劃安排。主要有:(1)負(fù)彎矩張拉天窗處厚度不足,砼不密實(shí),張拉時錨墊板傾斜或破裂;(2)負(fù)彎矩孔道不通透,穿束困難,壓漿不通;(3)中橫梁預(yù)制時不在一條軸線上,連接后錯位;(4)邊跨梁端封錨后長度不符合設(shè)計,造成預(yù)留的伸縮縫寬度不夠,或不一致;(5)梁板橫坡不一致,在橫向中部拱起,現(xiàn)澆的橫向濕接縫呈V型,影響混凝土橋面鋪裝層厚度的均勻;(6)梁板芯模上浮,造成梁高過高,頂板厚度不足,局部漏筋,影響混凝土橋面鋪裝層厚度的均勻;(7)負(fù)彎矩張拉天窗處預(yù)留筋豎直,鋼筋連接扳直時易脆斷,有的預(yù)埋筋位置不準(zhǔn)確,現(xiàn)澆后漏筋;(8)邊跨伸縮縫預(yù)留筋位置不對,偏少,有的埋置過高,影響橋面瀝青面層攤鋪和伸縮縫施工;(9)翼緣板外露鋼筋(即橫向濕接縫預(yù)留筋)高低不齊,長短不一,連接較難,有的現(xiàn)澆后漏筋;(10)梁端部外露鋼筋偏少,預(yù)留長度不足,連接較難;(11)邊梁防撞護(hù)欄鋼筋位置不準(zhǔn)確,有的忘記預(yù)埋。上述問題可歸結(jié)為兩類,一是結(jié)構(gòu)尺寸問題,包括1～6,二是鋼筋預(yù)埋問題,包括7—11。對上述問題的處理較大地影響了施工計劃安排,如橫向濕接縫鋼筋連接及其現(xiàn)澆流水作業(yè)計劃每天完成單幅70m,如果重新調(diào)整外露鋼筋需一周時間。

圖1 先簡支后連續(xù)箱梁橋施工工藝流程

表1 對策措施及其實(shí)施效果對比表

圖2 簡支變連續(xù)體系轉(zhuǎn)換施工示意圖

4 預(yù)制箱梁質(zhì)量問題的對策措施及效果

箱梁一旦預(yù)制成型,其質(zhì)量缺陷將難以彌補(bǔ),給后續(xù)工程留下隱患,彌河大橋在體系轉(zhuǎn)換施工中發(fā)現(xiàn)問題后,立即對既有問題進(jìn)行了處理,并在箱梁預(yù)制過程中采取預(yù)防措施,改進(jìn)后出現(xiàn)問題的頻率顯著降低,后續(xù)工程基本按照計劃完成,取得了較好的效果。

預(yù)制箱梁質(zhì)量問題的防治措施及其實(shí)施效果對比見(表1)。

5 結(jié)語

先簡支后連續(xù)施工,重點(diǎn)在于箱梁預(yù)制的質(zhì)量以及體系轉(zhuǎn)換的流程控制,箱梁預(yù)制的質(zhì)量必須保證其結(jié)構(gòu)尺寸及各部位預(yù)埋件相互之間位置的正確性,因此,在施工中應(yīng)該明確各工序注意事項,認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗,及時吸取教訓(xùn),提高和控制好施工質(zhì)量。

圖3 縱向濕接縫和負(fù)彎矩鋼束施工示意圖

[1]蘇衛(wèi).烏龍江特大橋引橋先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)的試驗研究[J].華東公路,2000．

[2]林炎.先簡支后連續(xù)橋梁施工技術(shù)方案[J].江西交通科技,2004．

[3]強(qiáng)士中.橋涵工程[M].北京:高等教育出版社2004．

[4]JTJ041-2000.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].人民交通出版社,2000．

朱兆昌,高級工程師,一級建造師,交通部監(jiān)理工程師,建設(shè)部監(jiān)理工程師。