趙明昕
【摘要】近年來,隨著我國社會經濟的飛速發展和橋梁建設行業的迅速崛起,先簡支后連續施工工藝在橋梁建設中的應用越來越廣泛。它兼顧了簡支梁橋梁與連續梁橋的共同優點,尤其在我國高速公路和跨越鐵路的橋梁設計中,先筒支后連續梁橋的應用最為顯著,同時也對我國橋梁建設事業的發展起到了很大的推動作用。本文將對先簡支后連續橋梁結構特點及其施工工藝進行分析,并在此基礎上提出一些建設性質量控制建議。
【關鍵詞】先簡支后;連續橋梁;施工工藝;質量控制;研究
近年來,先簡支后連續結構體系在我國大、中型橋梁的建設過程中得到廣泛的應用,為我國橋梁建設事業的發展起到了巨大的推動作用。
一、先簡支后連續橋梁概述
1、先簡支后連續橋梁特點及原理
一般而言,先簡支后連續梁橋的主梁截面以T型粱和箱梁為主,當跨徑小于二十時,多采用小箱梁;當跨徑大于五十米時,多采用箱梁;當跨徑在二十至五十米之間時,則采用T型梁。對于先簡支后連續粱橋的支座體系而言,主要包括單支座和雙支座兩種形式。其中,單支座梁橋成橋以后,單支點的受力非常明確,在橋梁的整個施工中采用臨時的支座來實現體系的轉換,因此,施工要求比較高。雙支座的梁橋施工時,不需要進行體系的轉換,施工相對方便。由于蓋梁上是雙支座在受力,因此受力并不明確。先簡支后連續橋梁的施工,主要是在簡支梁的基礎之上來實現的,因此其施工原理是:先預先制好一些空心板梁,并在其頂板預留后期應力筋管道與普通連接鋼筋,至梁板安裝完畢后再穿好頂板束和焊接連接筋,待現澆段的混凝土達百分之百后方可張拉壓漿,隨之拆掉臨時座,從而實現梁體的體系轉換。
2、先簡支后連續橋粱結構具有以下幾個方面的優點
第一,橋梁結構的變形小,橋面的剛度大以及支座的不均勻沉降等問題對整個橋梁不會造成很大的影響;第二,先簡支后梁的預應力鋼束一般是在工廠內進行張拉,其負彎矩區段的預應力鋼束及其張拉均在主梁之上完成,這樣就有效地減少了施工中使用的設備數量,同時也可以減少張拉預應力鋼束對地面造成的影響。同時,在橋梁的施工期間,所使用的預制梁基本上是標準構件,有利于實際操作施工,不但縮短了工期,而且提高了其經濟效益。
二、先簡支后連續橋梁施工工藝
(一)先簡支后連續橋梁施工工藝流程
先簡支后連續橋梁施工工藝是一個比較系統的過程,它主要表現在以下幾個施工環節:
1、先預先制好主梁,等待混凝土的強度達到了預設強度之后,張拉正彎矩區段的預應力鋼束,同時壓漿并清理預應力混凝土簡支轉連續箱梁的底板通氣孔。
2、設置好臨時的支座,并安裝永久支座,將主梁進行逐孔安裝,使其置于臨時的支座之上為簡支的狀態,同時連接橋面鋼筋和橫梁鋼筋。
3、連接各接頭段的鋼筋,并設置接頭鋼束波紋管,同時進行穿束。在不高于十五攝氏度的溫度下,用混凝土澆筑連續的接頭、中橫梁以及兩側和頂板鋼束同長范圍之內的橋面。當達到預設強度時,方可張拉頂板的鋼束,同時進行壓漿。
4、接頭完成之后,再由跨中開始向支點來澆筑剩余的橋面整體化混凝土,待澆筑完成后,方可拆除臨時的支座,從而完成體系的轉換。在拆除臨時支座時,一定要注意高溫會影響到橡膠支座的質量。
5、最后就是在橋面上布設防水層、安裝一些伸縮性的裝置以及對橋面進行再施工。
(二)先簡支后連續橋梁施工工藝特點
1、為滿足橋梁現澆段和箱梁之間的充分結合,以及施工設計的要求,箱梁的連續端頭經常會做成馬蹄形狀,再根據實際施工中的操作要求,預留出現澆段尺寸和臺階樣式。
2、在連續段的混凝土施工過程中,預埋鋼筋可采用搭接焊或綁條焊的方式,現澆段與梁板的混凝土標號應當相同。永久性的橡膠支座和底模的縫隙要經過防銹處理的鋼板或者竹膠板制作的砂盒來墊實密封,這可以防止出現漏漿現象。
3、預制T型梁混凝土的強度達要到預設強度之后,才可以張拉預應力鋼束。而且負彎矩二次張拉主要是對梁板頂面的預應力鋼束的張拉,這是先簡支后連續橋梁自身的獨特之處。
三、先簡支后連續橋梁施工質量控制
基于以上分析,筆者認為,先簡支后連續橋梁施工質量控制主要表現在以下三個方面:
第一,張拉預制底座的注意事項。張拉預制底座應當具有堅固和無沉降等特點,有利于排水,從而避免地基的下沉。預制底座反拱度應當嚴格參照設計要求的標準,結合橋梁實際施工及橋梁張拉情況來確定。一般而言,預制底座的反拱度呈拋物線狀,同時還要保證橋梁的安裝精度,誤差不要超過兩毫米。
第二,臨時支座設置過程中的質量控制。一般而言,應當保證臨時支座有足夠的剛度和承載強度,而且拆裝比較方便,落梁要均勻。當采用了砂箱來充當支座時,一定要充分地考慮這些砂箱能否承受T型梁的自重以及架橋機的重量,同時還要在梁底和盆式支座之間留有一定的空隙。
第三,后連續現澆段的施工質量控制。一般而言,新舊混凝土之間的連接是現澆連續段混凝土施工中存在的主要問題之一。為了有效防止該段的混凝土在硬化過程中出現收縮性的裂縫,提高二次張拉中的承載能力與橋梁整體性能,可在現澆連續段的接頭混凝土中添加適量的微膨脹劑,其劑量一般為水泥用量的百分之一左右。在對先簡支后連續的每聯現澆連續接頭進行澆筑時,其氣溫應當保持基本相同,且溫差應當控制在五攝氏度以內,并盡量地安排在一天之中氣溫最低的時段進行施工,這有了保證施工質量。
結語:總而言之,較之于傳統的橋梁施工而言,先簡支后連續橋梁結構可謂有過之而無不及,不但降低了橋梁施工的難度、實現了結構連續之目的,而且大大地提高了橋梁結構的承載力,對減少伸縮縫或裂縫等病害具有重要的作用。針對當前先簡支后連續橋梁施工工藝的特點,我們一定要不斷地創新思想和技術,才能保障橋梁的施工質量,才能為我國橋梁建設事業的發展探索新的發展契機。
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