先簡支后連續橋梁施工質量控制研究

朱廣道

摘要：現階段我國高速公路建設迅速發展，大量裝配式預應力梁橋得到應用，同時對橋型結構和施工工藝的要求也越來越高，為了車輛在行駛過程中足夠的舒適和平穩，從廣泛使用的簡支梁橋逐漸發展成先簡支后連續的結構，這樣的結構不僅具有簡支梁橋和連續梁橋的優點，還避免了兩者的缺點。但是，在施工時必須把握好關鍵步驟，一旦控制不好，就會對橋梁的質量和后期使用效果造成影響。為此，現根據工程實例對先簡支后連續橋梁施工技術要點和質量控制進行詳細的分析，以供同行參考。

關鍵詞：橋梁施工；先簡支后連續；施工技術；質量控制

中圖分類號：U445.4文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2017）08-0076-02

引言

先簡支后連續橋梁是由預制梁段和現澆梁段組合構成的，是先按照簡支梁規模化進行預制安裝施工，然后對連續段進行澆筑，張拉負彎矩預應力筋，并且將臨時支座拆掉，從簡支梁過渡到連續梁，實現雙排支座變成單排支座的體系轉變過程。這樣，在恒載和活載的作用下，其結構的受力是連續梁的受力特征，而且多跨一聯架構使得橋面伸縮縫的數量減少，解決橋面裂縫問題，從而在行車時感覺更加舒適和平穩，還降低成本和縮短工期，施工水平得以極大程度的提升。

1.工程實例

珠海機場高速公路某標段橋梁工程：設計起點樁號K12+400，設計終點樁號：K22+300，工程全長9.9km。本工程由路基工程180米（K12+400-K12+580）、橋梁工程9720米（K12+580～K22+300）組成；其中K13+880～K15+180段設全互通立交一座，K17+860-K18+260段設特大橋1座；主橋采用結構形式為96+160+96mPC連續剛構，互通立交匝道橋采用現澆混凝土箱梁；全橋預制箱梁段長8015m，分別為梁長25米2392片，梁長30米144片共2536片，預制箱梁段采用先簡支后連續結構。

本工程現澆工程量大和預制梁數量多任務重工期短，且預制安裝段交替間隔有現澆段，預制安裝無法連續進行，交接段必須依照先現澆再預制安裝的順序施工；還有整個工程的預制數量大，運梁距離長，運梁通道狹窄，吊裝起重噸位大，因此對施工進度、質量、安全均有較高要求。

2.先簡支后連續梁橋施工技術要點

先簡支后連續梁板是后張法預應力混凝土梁，可以場地集中預制，在橋上就能進行體系的轉換，吊裝時首先使用臨時支座，按照簡支安裝完成后，在連續墩上澆筑永久支座，現澆接頭和鉸縫混凝土、張拉克服負彎矩的預應力，將體系轉換為連續梁，最后對橋面鋪裝層澆筑混凝土，橋梁施工完成。

2.1梁板預制

1）選擇的預制場地和所布置的臺座，要方便吊運梁板以及運輸混凝土。2）底模和側模是最主要的，底模設計時要嚴格遵守兩個原則：剛度足夠，不變形；表面平整，光滑潔凈。側模設計時也要確保剛度，還要確保強度和穩定性，尺寸要符合要求，表面也要平整和光滑潔凈，接縫連接緊密，不會漏漿。3）梁板預制工序：將鋼筋捆扎在臺座上，并將其焊接成鋼筋骨架，先將波紋管道按坐標位置進行固定，注意支座、伸縮縫等部位的預埋件施工；然后進行預埋件的埋設，混凝土進行集中拌和，混凝土振搗以附著式為主，插入式為輔。4）達到規定強度后進行預應力張拉，張拉時以應力控制為主，伸長量為校核。5）在完成真空壓漿之后就可以進行混凝土封端，只需要對梁的伸縮縫端進行封端就可以。此外，在進行封端前要先將預制梁端、翼緣鑿毛并對其進行清洗。

2.2梁板安裝

在安裝梁板前，必須要進行技術交底和安全教育，重復檢查核對支座墊石標高和中線，安裝的臨時支座要有足夠的強度，精確地計算出沉降值和壓縮值，從而能夠控制梁板安裝的底面標高，并且要方便拆除。梁板安裝要按照先中間梁再對稱邊梁的架設順序，借助起吊車直接放到正確位置。每片梁放置好后，立即進行橫向的聯系固定。值得注意的是，在使用起吊等設備前一定要對其進行仔細檢查驗收，確保施工安全性。

2.3現澆連續接頭

梁板吊裝完成后即進行濕接縫、中橫梁及梁端連續部位鋼筋連接及混凝土澆筑，注意要及時把負彎矩波紋管連接貫通；對連續接頭混凝土需采用提高標號、參微膨脹劑等措施防止混凝土產生收縮裂縫。

2.4結構連續

結構連續施工的重點就是連續段負彎矩預應力筋的張拉，如果完成了張拉，那么整聯橋梁就形成了一個不完整的連續體系，就是恒載簡支，活載連續；而在臨時支座拆除后，則會形成一個完整的等跨連續體系，也就是總荷載連續，這樣就完成了簡支梁到連續梁的過渡。

2.5體系轉換

負彎矩預應力筋在完成全部的張拉、壓漿和封錨后，就可以落梁，進行體系的裝換，這也是先簡支后連續橋梁施工的關鍵環節。在轉換體系時重點就是確保梁體均勻、同步的下降，支座共同承擔重力。

3.先簡支后連續橋梁施工質量控制

3.1臺座設置

臺座基礎應換填壓實、澆筑混凝土墊層；臺座應設置反拱，反拱度設置和分配應滿足設計和線形要求；臺座的側邊應順直并采用止漿橡膠帶或膠管防止漏漿。

3.2模板安裝

底模采用通長鋼板，不得采用砼底模，鋼板厚度應不小于5mm，并確保鋼板平整、光滑，及時涂脫模劑，并采用有效的措施以防止底模污染；側模拼裝順直無錯臺，并保證粱體尺寸符合設計要求；內模安裝應定位精確，并采取措施防止上浮。模板拼裝完成后，應進行檢查驗收工作，合格后方可進行下一工序的施工。

為防止地基不均勻沉降導致箱梁裂縫，在箱梁預制過程中，應經常觀測底模的沉降（沉降觀測點選在臺座角點），尤其要注意兩端頭部分砼是否有開裂現象。若發生不均勻沉降，應立即進行修整。

3.3自動噴淋養護系統

場地內根據梁片養生時間及臺座數量設置足夠的梁體養生用的自動噴淋設施，噴淋水壓加壓泵應能保證提供足夠的水壓，保確保梁片的每個部位均能養護到位，尤其是翼緣板底面及橫隔板部位。養護用水需進行過濾，避免出現噴嘴堵塞現象。

3.4臨時支座的設置

要確保臨時支座具有足夠的剛度和強度，安裝和拆除方便，落梁均勻。完成預應力張拉后，在壓漿達到強度后就可以將臨時支座拆掉。在拆除臨時支座時，要做到逐孔對稱，均勻而且平穩，同步地進行；拆除后永久支座和墩頂、梁底要精密貼合。從目前的施工技術來看，設置臨時支座有許多種方式，例如可卸落砂箱支座方式，采用這種方式時，要對砂箱在承受梁板自重，以及架橋機的重量后的沉降量進行充分的考慮，梁底和支座之間要留有空隙。在施工過程中，各個砂箱的沉落量可能出現不完全一樣的情況，從而使部分梁板吊空，出現質量問題。對此有以下兩種解決方式：1）進行預壓試驗，通過計算得到砂箱受力后的平均沉降量，將結果作為現場支座安裝的指導，使梁板的安裝標高的設計的標高一致。2）適當地降低支座墊石的標高，預留大約三厘米高的混凝土梁靴，在進行濕接頭的澆筑時，在支座上方墊一塊鋼板，直接澆筑在鋼板上，形成混凝土梁靴。此外，用于臨時架立梁板的臨時支座，必須要達到一定的強度和剛度，其產生內應力會影響梁板的質量；其支座標高是否準確，對梁板頂面標高、鋪裝層的厚度等都會造成影響；其位置設置是否準確和支座與梁板是否密貼，對梁板受力情況也會造成影響。因而要對臨時支座的標高等各個方面進行全面檢查，確保其可靠性。

3.5墩頂連續斷和濕接縫等現澆段施工

1）預留鋼筋調直和除銹處理。用鋼絲刷將鋼筋表面的浮銹清理干凈，將鋼筋調整到設計的位置，而且要讓對應的鋼筋在同一條軸線上。根據設計圖紙，連續段鋼筋進行雙面搭焊接，之后要將焊渣清理掉。2）可以使用竹膠板作為底模模板，要用對拉螺栓在模板之間進行定位和固定。3熄結施工經驗發現，現澆連續段混凝土施工存在的主要問題就是新老混凝土的連接結合，所以，必須對預制梁板的端頭進行嚴格的鑿毛處理。在現澆連續段混凝土養生硬化的過程中為了避免收縮性裂縫的產生，從而影響混凝土二次張拉的承載力，以及橋梁的整體受力，現澆連續段街頭混凝土應該加入適當的微膨脹劑，添加量一般情況下是水泥用量的0.5%-1%。要盡量在一天氣溫最低的時候進行施工，溫度控制在5℃以內。

3.6負彎矩張拉施工

1）橋面負彎矩預應力鋼束張拉要在現澆連續段混凝土的強度達到設計要求，而且混凝土的凝期在四天以上才可以進行。2）張拉要采用油表壓力數為主，伸長量為輔的雙控方法，理論伸長值和實際伸長值不能超出6%，如果差距太大超出規定范圍，就要及時找出原因，并解決問題后繼續張拉。3）在張拉操作中要做到孔道、錨具和千斤頂三對中，大缸慢進油，而且對中及找平的動作要快。兩端要同時進行對稱張拉，分級一步步進行加載，沒完成一級張拉，要檢查是否出現滑移、斷絲等情況，如果出現異常要及時尋找原因，并解決問題，再繼續進行張拉。4）張拉完工后，要在24h之內進行壓漿。在進行壓漿前首先要將多出的鋼絞線剪掉，沖洗管道并吹干，之后立即進行壓漿。

3.7現澆連續段施工

現澆連續段混凝土中的主要問題就是新老混凝土的間接結合，所以，預制梁板的端頭必須進行嚴格的鑿毛處理。為了現澆連續段混凝土在養生硬化的過程中避免產生收縮性裂縫，從而對二次張拉的承載力以及橋梁的整體受力造成影響，現澆連續段接頭混凝土要添加適當的微膨脹劑。

3.8主梁現澆接頭與濕接縫施工

接頭處混凝土的澆筑順序必須按照設計方案的要求進行，從主梁預制到澆筑完橫向濕接縫之間的時間不超過三個月為最佳。濕接縫的混凝土澆筑可以使用吊模進行施工，模板要使用鋼模板，鋼模板的剛度和強度要足夠。模板在安裝牢固后，將已經做過鑿毛處理的混凝土結合面進行沖洗，在次層混凝土澆筑之前先要在施工縫刷一層水泥凈漿。濕接縫的澆筑要在溫度較低時進行，并且要做好養護工作，避免產生裂縫。

4.結束語

先簡支后連續的結構大大降低了施工的難度，并且滿足了結構連續性的要求，提高承載能力，減少梁部伸縮縫，并且有效地降低了橋面產生橫向裂縫的情況。但是其專業性較強，施工工序繁瑣，任何一個環節都對橋梁的整體質量有非常大的影響。所以，在施工過程中要嚴格把關，認真總結施工經驗及注意事項，逐步提高先簡支后連續結構的施工質量，以促進我國橋梁建設的不斷發展。