談橋梁工程先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)施工技術(shù)

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摘要：在橋梁工程施工中，先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁是一種常用的橋梁結(jié)構(gòu)，其以施工技術(shù)成熟、構(gòu)造簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、行車舒適等優(yōu)點(diǎn)得以廣泛的應(yīng)用。文章以實(shí)際工程為例，首先對(duì)先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁的特點(diǎn)進(jìn)行介紹，然后分別從上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面對(duì)先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁的施工技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：支座安裝；鋼筋混凝土；側(cè)墻墻頂；橋梁工程；橋梁結(jié)構(gòu)

1工程概況

某橋梁總長(zhǎng)度93m，上部結(jié)構(gòu)采用3×30m預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)箱梁；下部結(jié)構(gòu)橋墩根據(jù)墩高不同選用矩形墩和圓形雙柱式墩，基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)采用U型橋臺(tái)，基礎(chǔ)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。

2先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁特點(diǎn)

隨著橋梁建設(shè)的飛速發(fā)展，各種橋梁施工方式“百家爭(zhēng)鳴”，而高標(biāo)準(zhǔn)的橋上行車舒適性要求橋梁必須具有很高的品質(zhì)，既要可工廠化生產(chǎn)、節(jié)約成本、保證質(zhì)量，又要滿足安全、舒適、可靠的通過(guò)性能。由此先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁被廣泛采用，它兼顧了簡(jiǎn)支梁橋和連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn)。先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)就是兩跨及以上的預(yù)應(yīng)力混凝土梁通過(guò)現(xiàn)澆混凝土形成連續(xù)結(jié)構(gòu)，具有整體剛度大、伸縮縫少、形變小等特點(diǎn)；預(yù)制梁采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力鋼束在預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行張拉，實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)和規(guī)范化操作，節(jié)省了施工時(shí)間，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

3上部結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)

3.1施工前期準(zhǔn)備

施工前期要完成簡(jiǎn)支梁橋的施工，簡(jiǎn)支梁橋主要是通過(guò)橋墩頂端布設(shè)的臨時(shí)支座形成簡(jiǎn)支梁的支撐體系，之后再通過(guò)墩頂現(xiàn)澆連續(xù)段以及永久支座完成結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換，形成結(jié)構(gòu)連續(xù)體系。因此簡(jiǎn)支梁橋是形成結(jié)構(gòu)連續(xù)的必要條件，簡(jiǎn)支梁橋的施工需要被格外關(guān)注。為此需增強(qiáng)施工方案設(shè)計(jì)，精細(xì)化施工工序流程，設(shè)計(jì)精準(zhǔn)完備的施工組織，并在正式實(shí)施前進(jìn)行預(yù)制件的試制。

3.2梁的預(yù)制

梁體的預(yù)制需要在預(yù)制臺(tái)座上進(jìn)行，預(yù)制臺(tái)座的要求是穩(wěn)定性高、易脫模、頂面光滑性很高，按照上述要求預(yù)制臺(tái)座的施工。之后，就要選擇合適的制梁模板系統(tǒng)，該系統(tǒng)的制作要嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，確保梁體的穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度均符合設(shè)計(jì)要求，且模板需具備靈活的調(diào)節(jié)性，并可依照預(yù)制梁結(jié)構(gòu)的錨固齒板及頂橫坡的要求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。選定模板系統(tǒng)后，按照預(yù)應(yīng)力混凝土的施工要求進(jìn)行梁體混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的張拉強(qiáng)度時(shí)，在制梁臺(tái)座上張拉梁體預(yù)應(yīng)力鋼束，并進(jìn)行預(yù)應(yīng)力孔道注漿及梁端封錨施工，最終完成主梁的預(yù)制過(guò)程。為保障預(yù)制梁的預(yù)拱度滿足橋梁設(shè)計(jì)要求，可從混凝土原材料、規(guī)格尺寸、配比、預(yù)應(yīng)力體系的施工質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行把控，采取合理、有效的措施。

3.3支座的安裝

在梁體架設(shè)前首先需要做好臨時(shí)支座，臨時(shí)支座可用來(lái)擱置梁板，其結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度需保證在梁板搭設(shè)時(shí)不發(fā)生沉降，且不可損壞，一般選擇便于拆卸的砂框（砂筒）型式的臨時(shí)支座，具體做法是在方箱裝砂層四周選用硬木板條借助拉桿螺栓進(jìn)行緊固，用于梁板擱置的臨時(shí)支座可采用側(cè)面有鉆孔的筒狀鋼管以臨時(shí)閥門的形式對(duì)灌裝砂層進(jìn)行封閉處理，其封閉高度需高于永久支座3～5mm，這樣有助于后期的拆卸施工。臨時(shí)支座在搭建時(shí)需要嚴(yán)格控制其剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性，并要求便于拆卸，為梁體結(jié)構(gòu)連續(xù)后的體系轉(zhuǎn)換做好鋪墊。除了安裝好臨時(shí)支座外，還需要在臨時(shí)支座中間安裝永久支座，永久支座是用來(lái)支撐和傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載至橋墩的主要構(gòu)件，要求其具有強(qiáng)度高穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。永久支座的施工要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)給定的支座型號(hào)進(jìn)行施工，并在施工過(guò)程中，做好對(duì)支座的保護(hù)工作，以保證永久制作的精度和穩(wěn)定性。尤其對(duì)于濕接頭處的混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，在施工前需用薄鋼板或塑料膜對(duì)永久性橡膠支座進(jìn)行包裹處理，并借助空壓機(jī)及時(shí)清潔接縫處的殘?jiān)碗s質(zhì)，實(shí)時(shí)檢測(cè)各支座的穩(wěn)定性和平整度，確保永久支座在施工過(guò)程中不受破壞。

3.4橋墩頂濕接頭的混凝土澆筑

每完成一個(gè)跨梁板的架設(shè)施工后，需馬上搭設(shè)和焊接橫向連接的鋼筋，并對(duì)連續(xù)段鋼筋實(shí)施綁扎。為了使新老混凝土能夠更好地結(jié)合，使其在強(qiáng)度和物理上連成一體，需對(duì)接頭處進(jìn)行處理，這一點(diǎn)在橋梁混凝土施工中非常重要。對(duì)處于梁頂板混凝土澆筑范圍內(nèi)的梁板，需對(duì)其表層混凝土進(jìn)行1～2mm厚的去皮處理，用水沖洗趕緊，為保障新舊混凝土的緊密結(jié)合，可對(duì)混凝土濕潤(rùn)表面進(jìn)行并坐漿處理，或?qū)α喊宥嗣姘丛O(shè)計(jì)要求進(jìn)行鑿毛處理，或涂刷凈水泥漿、專用粘接劑等。為確保結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、收縮性及韌性符合設(shè)計(jì)要求，需合理設(shè)計(jì)混凝土配比，需要合適的塌落度，澆筑時(shí)層層仔細(xì)振搗以保證密實(shí)度。澆筑混凝土可選擇在凌晨0～6時(shí)這個(gè)溫度最低且變化較小的時(shí)段進(jìn)行墩頂連續(xù)混凝土澆筑施工，并確保升溫時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度已超過(guò)1/5。對(duì)于晝夜溫差超過(guò)15℃的情況，為防止升溫太快造成混凝土凝結(jié)出問(wèn)題，可在墩頂?shù)臐窠宇^處布設(shè)勁性骨架。此外，為保障墩頂濕接頭混凝土的強(qiáng)度，可采取專業(yè)方案進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。由于墩頂連續(xù)段為先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋的負(fù)彎矩區(qū)，為保證梁體成橋后的整體受力狀態(tài)，選擇合理的混凝土澆筑施工順序尤為重要。本工程中選擇了自下而上一次性澆筑結(jié)構(gòu)性混凝土和濕接頭混凝土，澆筑完成后保證養(yǎng)生質(zhì)量，混凝土達(dá)到強(qiáng)度后張拉墩頂連續(xù)段預(yù)應(yīng)力鋼筋。此澆筑順序更有利于先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋的受力最佳狀態(tài)。

3.5負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力張拉及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換施工

當(dāng)混凝土澆筑強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可進(jìn)行負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束的張拉，通過(guò)扁錨或圓錨對(duì)預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行錨固，并借助千斤頂進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉施工，通過(guò)預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力及張拉伸長(zhǎng)量進(jìn)行雙向控制，完成預(yù)應(yīng)力筋的張拉。待完成所有預(yù)應(yīng)力筋的張拉施工后，封錨并壓漿。同時(shí)可拆卸臨時(shí)支座，轉(zhuǎn)換過(guò)程完成。

3.6橋面的鋪裝施工

在進(jìn)行墊層施工時(shí)，要嚴(yán)格依照項(xiàng)目設(shè)計(jì)需求預(yù)埋設(shè)梁頂?shù)募袅︿摻?，尤其是位于梁板翼板現(xiàn)澆帶上段的剪力鋼筋的預(yù)埋。借助預(yù)制梁板試驗(yàn)過(guò)程，需適當(dāng)調(diào)節(jié)剪力鋼筋端外露的延伸長(zhǎng)度，并檢驗(yàn)剪力鋼筋和鋼筋網(wǎng)的連接，防止剪力鋼筋失去作用。對(duì)于結(jié)構(gòu)性橋面和非結(jié)構(gòu)性橋面在進(jìn)行墊層混凝土澆筑基巖的鋪裝時(shí)，其鋪裝前后效果非常顯著，鋪裝后易發(fā)生收縮裂縫問(wèn)題，故需在預(yù)定的預(yù)制梁齡期內(nèi)開展下一步的施工。同時(shí)需按照相關(guān)要求對(duì)裸梁頂面進(jìn)行鑿毛處理或采用涂刷凈水泥漿、專用粘接劑等材料的方式來(lái)增強(qiáng)新舊混凝土的連接性能。

4下部結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)

4.1鋼筋混凝土臺(tái)身施工

對(duì)于臺(tái)身的搭建過(guò)程，需嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行放樣，待技術(shù)人員檢驗(yàn)過(guò)關(guān)后，開始臺(tái)身模板的搭設(shè)。臺(tái)身模板所用鋼模材料體積很大，材料使用前需進(jìn)行清潔模板內(nèi)外表面，并采取預(yù)防措施以此保證混凝土表面質(zhì)量。為避免漏漿可選用雙面膠將模板粘合，外表利用鋼管架作支持撐，并布設(shè)工作平臺(tái)，內(nèi)部通過(guò)基礎(chǔ)埋設(shè)Φ20鋼筋和Φ8線材鋼筋進(jìn)行焊接，外面借助螺絲桿和Φ8線材鋼筋連接，確保模板的穩(wěn)定性。臺(tái)身較高時(shí)需分段進(jìn)行，分段作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格控制上下段的緊密度，并需預(yù)埋設(shè)拉桿錨固鋼筋、墻頂鋼筋等。混凝土需采用集中攪拌，并由專用車運(yùn)輸至場(chǎng)地，借助溜槽或吊車吊料斗開展?jié)仓ぷ?，厚度不得超過(guò)50cm，混凝土澆筑時(shí)需確保振搗的密實(shí)度，澆筑完成后需適時(shí)鑿毛，以此保障后續(xù)工作的順利開展，并采取專業(yè)措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)7d以上。

4.2鋼筋混凝土橋臺(tái)、承臺(tái)施工

承臺(tái)因其體積較大，所用鋼模板規(guī)格一般也較大，需要采用對(duì)拉的螺栓和PVC內(nèi)穿拉桿來(lái)穩(wěn)定槽鋼。施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙開展放樣工作，檢查合格后開始承臺(tái)模版的安裝，承臺(tái)鋼筋需和肋板鋼筋同時(shí)開始施工，并保證肋板鋼筋埋設(shè)的準(zhǔn)確性。承臺(tái)混凝土需采用集中攪拌，并由專用車運(yùn)輸至場(chǎng)地，借助溜槽或吊車吊料斗開展?jié)仓鳂I(yè)。合理配設(shè)混凝土配合比，并控制好混凝土塌落度，確保混凝土的密實(shí)性及表面的平整光滑度，杜絕漏振，此外還需做好承臺(tái)大體積混凝土的冷卻和養(yǎng)護(hù)。

4.3背墻、臺(tái)帽、側(cè)墻墻頂、耳墻的施工

背墻、臺(tái)帽、側(cè)墻墻頂、耳墻施工時(shí)，所需材料為規(guī)格較大的鋼模板，采用對(duì)拉的螺栓和PVC內(nèi)穿拉桿來(lái)穩(wěn)定槽鋼，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙開展放樣工作，檢查合格后開始模板的安裝。臺(tái)帽鋼筋需和耳墻、擋塊、背墻、支座墊石鋼筋等同時(shí)開始施工，并嚴(yán)格保障其施工的精準(zhǔn)性?；炷潦┕?yán)格按照施工規(guī)范的相關(guān)要求采用集中攪拌，并做好混凝土的運(yùn)輸、澆筑、振搗和養(yǎng)護(hù)等工序。

4.4鋼筋混凝土墩柱的施工

對(duì)于梁墩身≤15m時(shí)，可采用3m各節(jié)的鋼模板同時(shí)進(jìn)行，對(duì)于梁墩身≥15m，可采用翻模法。墩臺(tái)身模板材料為廠制的整體式鋼模，其外表要求非常牢固，可依照墩柱高低進(jìn)行分層，并盡可能降低接縫。對(duì)采用整體式組合鋼模、超過(guò)10m的墩柱模板等情況需經(jīng)上級(jí)同意批準(zhǔn)后，由專業(yè)廠家進(jìn)行制作，面板材料為5mm厚的精拋光鋼板，背帶材料是型鋼骨架，通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接。

5結(jié)語(yǔ)

先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)是一種超靜定的結(jié)構(gòu)體系，其在各類因素影響下，如不勻稱的墩臺(tái)沉降、混凝土的收縮、溫度及預(yù)應(yīng)力等條件變好時(shí)會(huì)生成附加內(nèi)力，對(duì)于結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性有著重要的影響。在進(jìn)行先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工時(shí)，需要根據(jù)工程的具體情況采取相應(yīng)的施工技術(shù)，嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。本文以實(shí)際工程為例，對(duì)先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)進(jìn)行了深入的分析和探討，為類似工程施工提供了借鑒和參考。

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作者:張鋒 單位:中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司