預(yù)應(yīng)力技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

鄧寬億 曾驛桀

（1、貴州科達(dá)公路工程咨詢監(jiān)理有限公司，貴州 貴陽 550008 2、貴州省公路橋梁工程總公司，貴州 貴陽 550001）

中小跨徑梁式橋主要橋型是T型簡支梁橋。近年來,為提高橋梁力學(xué)性能和行車舒適性,先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)和先簡支后墩梁固結(jié)等措施均有采用。先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋是指先通過簡支方式進(jìn)行架設(shè),然后將各梁在墩頂處實施結(jié)構(gòu)連續(xù)的梁橋。先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)在使用中屬于連續(xù)受力體系,所以,在受力性能和行車舒適性方面比先簡支后橋面連續(xù)梁橋更優(yōu)越,同時,因無伸縮縫(梁端除外),也就不存在伸縮縫易損壞、難維護(hù)的問題,目前正處于大量采用時期。

1 工程概況

某公路橋梁工程為設(shè)計跨徑40m,橋梁縱坡達(dá)到2.5%,且墩高在15m以上,每聯(lián)跨數(shù)一般為4跨,設(shè)計認(rèn)為為了減少支座維護(hù)、更換等工作,墩梁剛度比適合墩梁固接時,可采用先簡支后剛構(gòu)連續(xù)T形梁橋,墩頂連續(xù)和墩梁固接應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力構(gòu)造。預(yù)制T梁存放時間為2個月,墩頂濕接縫澆筑及體系轉(zhuǎn)換實施時間為1個月,二期恒載施加時間為1個月,二次預(yù)應(yīng)力張拉時間需要在T梁翼板間現(xiàn)澆帶或空心板企口混凝土澆筑前進(jìn)行。

2 施工工藝

2.1 施工工藝流程

先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋為后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁,場地集中預(yù)制,在橋上進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換,吊裝時先采用臨時支座按簡支安裝就位后,在連續(xù)墩上預(yù)置永久支座,現(xiàn)澆接頭混凝土、張拉克服負(fù)彎矩的預(yù)應(yīng)力束,將體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁,最后澆筑鉸接縫混凝土和橋面鋪裝層混凝土,完成橋梁施工。

2.2 梁(板)預(yù)制與安裝

2.2.1 預(yù)制臺座穩(wěn)定性好,頂面光滑,易于脫模;

2.2.2 嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙,制作強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性均滿足精品預(yù)制梁(板)需要的模板系統(tǒng)。同時,模板必須能根據(jù)預(yù)制梁(板)頂橫坡、錨固齒板等需要具有可調(diào)整功能。

2.2.3 從控制混凝土原材料、配比、幾何尺寸、一期預(yù)應(yīng)力體系建立精度、養(yǎng)護(hù)等方面著手,采取行之有效的措施,確保預(yù)制梁(板)預(yù)拱度符合設(shè)計要求。

2.2.4 臨時支座必須滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性要求。建議采用沙筒等方便拆除結(jié)構(gòu)形式,注意事先設(shè)置的永久支座安裝精度和穩(wěn)定性保持。

2.3 墩頂濕接縫澆筑

2.3.1 混凝土需作專門配比,保證高強(qiáng)度、低收縮、高韌性的設(shè)計要求。

2.3.2 對于簡支結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋,墩頂濕接縫混凝土澆筑前,T梁(空心板)端面、T梁端橫隔板以及端橫隔板靠墩側(cè)面以外的T梁肋側(cè)面應(yīng)按要求做鑿毛,或刷凈水泥漿,或刷專用粘接劑等增加新老混凝土連接性能的處理。

2.3.3 墩頂濕接縫澆筑應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計要求執(zhí)行。設(shè)計無明確要求時,墩頂連續(xù)應(yīng)在一天中溫度最低且變化最小的時間段(一般為晚上1～6時)內(nèi)進(jìn)行,同時保證在溫度升高時,混凝土已有20%以上的強(qiáng)度。如遇晝夜溫差大于15℃時,建議在墩頂濕接縫內(nèi)設(shè)置勁性骨架,以避免因溫度升高過大而對混凝土凝結(jié)產(chǎn)生不利影響。

2.3.4 墩頂濕接縫混凝土應(yīng)有專門的養(yǎng)護(hù)方案,確保此類間隙混凝土強(qiáng)度的成長。

2.4 建立二次預(yù)應(yīng)力體系

2.4.1 按照設(shè)計要求,嚴(yán)格控制預(yù)制梁(板)中預(yù)應(yīng)力管道、錨固齒板的幾何精度。

2.4.2 采用專門的塑料波紋管,確保預(yù)應(yīng)力管道暢通。在二次預(yù)應(yīng)力施工前,必須對預(yù)應(yīng)力管道,特別是管口借助襯管等實施特別保護(hù)。

2.4.3 二次預(yù)應(yīng)力張拉時混凝土強(qiáng)度必須滿足設(shè)計要求,張拉時間、順序應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。

2.4.4 應(yīng)有專門的管道壓漿配方,采用真空壓漿。

2.5 結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換

2.5.1 在滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及拆除方便的要求下,對臨時支座、對于單支座先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋的構(gòu)造、安裝、拆除方案進(jìn)行研究,提出實施方案。

2.5.2 嚴(yán)格按照設(shè)計要求的時間、順序進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系(支座)轉(zhuǎn)換。

2.6 結(jié)構(gòu)性橋面鋪裝和非結(jié)構(gòu)性橋面鋪裝墊層施工

2.6.1 應(yīng)注意按照設(shè)計要求進(jìn)行梁頂剪力鋼筋的預(yù)埋,特別是T梁翼板現(xiàn)澆帶上的預(yù)埋。

2.6.2 通過預(yù)制梁(板)的試制,有必要適當(dāng)調(diào)整剪力鋼筋的伸出長度,以適應(yīng)剪力鋼筋與鋼筋網(wǎng)之間的連接,盡量避免剪力鋼筋的失效。

2.6.3 結(jié)構(gòu)性橋面鋪裝和非結(jié)構(gòu)性橋面鋪裝墊層混凝土澆筑后的基巖效應(yīng)明顯,容易出現(xiàn)收縮裂縫,應(yīng)在規(guī)定的時間(或預(yù)制梁(板)齡期)內(nèi)進(jìn)行施工。同時,應(yīng)對裸梁(板)頂面應(yīng)按要求做鑿毛,或刷凈水泥漿,或刷專用粘接劑等增加新老混凝土連接性能的處理。

2.6.4 采用專門的大面薄型混凝土的養(yǎng)護(hù)措施。

3 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

3.1 T梁預(yù)應(yīng)力的施工

3.1.1 預(yù)應(yīng)力筋的各項技術(shù)性能必須符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)事實上和設(shè)計要求。

3.1.2 預(yù)應(yīng)力束中的鋼絞線應(yīng)梳理順直,不得有纏絞、扭麻花現(xiàn)象,表面不應(yīng)有損傷。

3.1.3 單根鋼絞線不允許斷絲、單根鋼筋不允許斷筋或滑移。

3.1.4 預(yù)應(yīng)力筋張拉時,棍凝土強(qiáng)度和齡期必須符合設(shè)計要求,應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)定的張拉順序進(jìn)行操作。

3.1.5 波紋管類型、材料、強(qiáng)度、剛度、耐久(腐蝕)性滿足設(shè)計要求,錨墊板平面應(yīng)與孔道軸線垂直,制孔管道應(yīng)安裝牢固,接頭密合,彎曲圓順。

3.1.6 千斤頂、油表、鋼尺等器具應(yīng)經(jīng)檢驗校正。

3.1.7 錨具應(yīng)符合設(shè)計要求,按施工技術(shù)規(guī)范的要求經(jīng)檢驗后方可使用。

3.1.8 壓漿工藝必須符合設(shè)計要求,孔道壓漿的水泥漿性能和強(qiáng)度應(yīng)符合施工技術(shù)規(guī)范要求,壓漿時排氣、排水孔應(yīng)有水泥原漿溢出后方可封閉,壓漿工作在5℃以下進(jìn)行時,應(yīng)采取防凍或保溫措施。

3.1.9 應(yīng)按設(shè)計要求澆筑封錨混凝土

3.2 T梁墩頂連續(xù)混凝土澆筑

3.2.1 所選用的水泥、砂、石、水、外摻劑及混合材料的質(zhì)量和規(guī)格必須符合有關(guān)規(guī)定的要求,按規(guī)定的配合比施工。

3.2.2 墩頂連續(xù)混凝土澆筑前,T梁端面、T梁端橫隔板以及端橫隔板靠墩側(cè)面以外的T梁肋側(cè)面應(yīng)按要求做鑿毛,或刷凈水泥漿,或者刷專用粘接劑等增加新老混凝土連接性能的處理。

3.2.3 墩頂連續(xù)混凝土澆筑時間、溫度、主梁齡期等滿足設(shè)計要求。

3.2.4 不得出現(xiàn)露筋和空洞現(xiàn)象。

3.2.5 永久支座的安裝、預(yù)埋鋼筋和預(yù)埋件都必須符合要求。

4 結(jié)語

雖然該簡支梁橋的形式可以加快連續(xù)梁橋的建設(shè)速度,省去繁瑣的支模工序,但是由于先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)體系自提出到被廣泛采用的時間很短,對其結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工工藝及性能未經(jīng)過系統(tǒng)研究,從目前來看,橋梁工程科學(xué)技術(shù)研究更多地是針對于大跨徑的橋梁,對中小跨徑橋梁重視不夠。事實上,中小跨徑在橋梁所占絕大多數(shù),對它們的設(shè)計施工、質(zhì)量控制、養(yǎng)護(hù)管理不容忽視。

[1]李堅.我國預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的發(fā)展與工程實踐.城市道橋與防洪.2001(3).

[2]范立礎(chǔ).預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋.北京:人民交通出版社.2001.