談簡支變連續(xù)橋梁體系轉(zhuǎn)換施工工藝

崔會平

隨著我國公路建設(shè)發(fā)展速度的加快，各地興建了大量的混凝土橋梁。在橋梁建造和使用過程中，一種兼顧簡支梁橋和連續(xù)梁橋的優(yōu)點的橋型——先簡支后連續(xù)梁橋應(yīng)運而生。先簡支后連續(xù)梁橋充分發(fā)揮了簡支梁和連續(xù)梁橋的優(yōu)點，克服它們的缺點。其施工特點是先按簡支梁規(guī)?；┕?，后用濕接縫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。體系轉(zhuǎn)換是先簡支后連續(xù)橋梁施工的關(guān)鍵工序，必須保證該工序的施工質(zhì)量。

1 工藝原理及適用范圍

把一聯(lián)連續(xù)梁分成幾段，每段長度約一孔，各段在預(yù)制場預(yù)制后經(jīng)移運吊放到墩臺頂?shù)呐R時支座上，在完成濕接縫、濕接頭前的各項工序后澆筑濕接縫、濕接頭混凝土，在濕接頭混凝土達到設(shè)計或規(guī)范規(guī)定的強度后張拉負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束，拆除臨時支座，使連續(xù)梁落到永久支座上，完成由簡支到連續(xù)的體系轉(zhuǎn)換。這種結(jié)構(gòu)在體系轉(zhuǎn)換前屬簡支梁，簡支梁內(nèi)力在體系轉(zhuǎn)換中原封不動地帶到連續(xù)梁，體系轉(zhuǎn)換、二期恒載及活載等內(nèi)力按連續(xù)梁計算。

先簡支后連續(xù)橋梁這種結(jié)構(gòu)上下部可以同時施工、進度快，上部結(jié)構(gòu)采用的基本是簡支梁的施工方法，得到的卻是結(jié)構(gòu)更優(yōu)的連續(xù)梁。這種結(jié)構(gòu)比其他裝配式連續(xù)梁濕接縫數(shù)量少，不需要臨時支架，特別適用于軟土、深水、高墩等。在我國公路建設(shè)中，跨徑為20 m～30 m的連續(xù)梁橋大量采用了這種結(jié)構(gòu)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的特點可知，隨著跨徑的增大，自重內(nèi)力迅速增加，簡支梁內(nèi)力占去了連續(xù)梁內(nèi)力的大部分而顯得不合理。一般認(rèn)為先簡支后連續(xù)橋梁的適用跨徑為50 m以內(nèi)。

2 結(jié)構(gòu)特點

先簡支后連續(xù)橋梁的施工工藝與傳統(tǒng)連續(xù)梁的施工工藝相比，具有如下特點:

1)由雙排支座變?yōu)閱闻胖ё倪^程即為體系轉(zhuǎn)換。2)梁體在預(yù)制場內(nèi)采用集中預(yù)制，有利于工廠化生產(chǎn)，減少了臨時施工用地，縮短了施工周期，便于管理，有利于梁體的質(zhì)量，便于控制。3)由于采用集中預(yù)制，現(xiàn)場架設(shè)，能夠充分發(fā)揮機械性能，有效提高勞動效率，節(jié)約大量模板和支架，從而加快施工進度，降低了施工成本。

3 現(xiàn)澆連續(xù)橫梁(濕接頭)的施工

3.1 臨時支座的選用

預(yù)制梁板安裝在臨時支座上，并調(diào)整好軸線與標(biāo)高后即可進行濕接縫、濕接頭的施工。對于擱置梁板的臨時支座其強度和剛度必須保證在梁板架設(shè)過程中不破損，基本上無沉降量。目前廣泛使用的臨時支座有硫磺砂漿臨時性支座、活塞套筒式即砂筒臨時性支座、硬木框砂池式臨時性支座等，本標(biāo)段橋梁上部采用活塞套筒式臨時性支座，根據(jù)使用情況看，硫磺砂漿臨時性支座科技含量較高，能有效降低勞動強度，但易對蓋梁造成污染?；钊淄彩脚R時支座一次性投入過大，但可重復(fù)利用，適合特大橋使用。硬木框砂池具有成本低，拆卸方便的特點，但其承載力較低，適用于跨徑較小的小箱梁。

3.2 施工順序

考慮到梁板接長收縮和溫度應(yīng)力的影響，濕接頭的澆筑一般采取“先兩側(cè)，后中間，隔跨施工”的原則，即從聯(lián)端向中間對稱施工。在一聯(lián)濕接頭混凝土澆筑完成，達到設(shè)計要求的強度后，進行負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束的張拉注漿工作，然后澆筑橋面板的接縫混凝土，在一聯(lián)的所有濕接縫、濕接頭施工完畢后，進行體系轉(zhuǎn)換，完成由簡支變連續(xù)的施工。

3.3 梁板連續(xù)端混凝土鑿毛

在箱梁拆模以后，立即組織人員對梁頭及翼板外緣進行鑿毛，鑿除處理層混凝土表面的水泥砂漿和松弱層，并用水沖洗干凈。

3.4 測量高程

為保證箱梁頂面高程符合設(shè)計要求，濕接頭施工之前，測量人員必須復(fù)核梁頂面高程，如安裝誤差較大，對橋面鋪裝層厚度有影響時應(yīng)書面通知濕接頭施工負(fù)責(zé)人及箱梁安裝負(fù)責(zé)人，暫停該濕接頭施工，調(diào)整梁頂面高程，直至合格后方可繼續(xù)施工。

3.5 安裝底模及永久性支座

將永久支座置于墩頂支座墊石上，在調(diào)整好永久支座位置后，將鋼板及預(yù)埋件水平放置于永久性支座頂面。安放好后，在永久性支座及鋼板外周圍安裝底模，嚴(yán)防漏漿，永久性支座及鋼板與底模間的縫隙應(yīng)采取有效措施密封。

3.6 鋼筋安裝

1)配料。鋼筋預(yù)先在鋼筋加工場地配料，彎制后運到現(xiàn)場一次綁扎成型。制作鋼筋骨架應(yīng)選擇在地勢平坦地面上進行，以保證鋼筋清潔。鋼筋應(yīng)無灰塵，無銹蝕、松散銹皮、油漆、油脂、油或其他外來物質(zhì)，無有害的缺陷。鋼筋制作及安裝嚴(yán)格按施工圖紙及技術(shù)規(guī)范進行，確保焊接質(zhì)量。

2)綁扎鋼筋。鋼筋在現(xiàn)場綁扎結(jié)合成型時，鋼筋應(yīng)嚴(yán)格按圖紙要求進行布置。鋼筋的所有交叉點均應(yīng)綁扎，必要時，亦可用點焊焊牢。以避免在澆筑混凝土?xí)r移位，不允許在澆筑混凝土以后再安設(shè)或插入鋼筋。為保證保護層厚度，應(yīng)在鋼筋與模板間設(shè)置水泥砂漿墊塊，墊塊應(yīng)與鋼筋扎緊，且互相錯開。在連接連續(xù)處梁頭預(yù)留鋼筋時，因本著施工方便，梁頭鋼筋預(yù)留比較短，因此在采用搭接焊連接時，若長度未滿足10d的焊接長度時將采用5d的雙面焊接。

3.7 波紋管的定位安裝

1)按設(shè)計要求梁板的負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力預(yù)留孔道采用扁波紋管，扁波紋管按施工的實際情況下料。在梁頭波紋管接頭位置一定要搭接好，且每端搭接長度不小于15 cm，不能出現(xiàn)錯臺、毛頭，同時用膠帶紙包裹密封。

2)扁波紋管安裝前要檢查是否有破洞、變形現(xiàn)象，要保證波紋管道暢通，否則澆筑混凝土?xí)r，混凝土漿進入包裹死鋼絞線，影響負(fù)彎矩工作。

3)為防止預(yù)應(yīng)力筋與管道之間摩擦引起的應(yīng)力損失增加及改變預(yù)應(yīng)力筋的受力，應(yīng)嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力束道的位置。在現(xiàn)澆段中預(yù)埋與預(yù)制梁中相同規(guī)格的扁波紋管必須與預(yù)制梁段的扁波紋管順接，確保連接可靠，不漏漿。在澆筑混凝土前應(yīng)將鋼絞線穿束完畢。

3.8 澆筑現(xiàn)澆混凝土

根據(jù)該段的受力情況，設(shè)計上采用與預(yù)制梁混凝土強度相同的C50號微膨脹混凝土，即在混凝土中摻加膨脹劑，就是為防止混凝土收縮引起現(xiàn)澆段與預(yù)制梁的開裂及預(yù)應(yīng)力損失。因此處鋼筋密集，混凝土用的石子的粒徑不大于2 cm。根據(jù)配合比，嚴(yán)格控制各材料用量。

在日溫度最低時澆筑連續(xù)接頭、濕接頭及其兩側(cè)與頂板負(fù)彎矩束同長度范圍內(nèi)的濕接縫?；炷敛捎冒韬蜆前韬停瑪嚢柽\輸車運送，由吊車懸吊專用料斗轉(zhuǎn)送混凝土進入模板內(nèi)。澆筑采用分層斜坡式澆筑，插入式振搗器振搗。使用插入式振動器時，移動間距不超過振動器作用半徑的1.5倍，與側(cè)模保持50 mm～100 mm的距離，要插入下層混凝土50 mm～100 mm，每一處振動完畢后應(yīng)邊振動邊徐徐提出振動棒，避免碰撞模板、鋼筋及其他預(yù)埋件。對每一振動部位，必須振動到該部位混凝土密實為止。密實的標(biāo)志是混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿。混凝土澆筑時要留好試塊，并做好記錄。對于濕接縫澆筑要注意盡量避免振動棒碰撞底板。

3.9 養(yǎng)生

混凝土施工完畢，為防止早期收縮出現(xiàn)裂縫，最好在搗實抹平后即用塑料薄膜覆蓋，在混凝土初凝前，掀開塑料薄膜，混凝土?xí)核帘砻妫@時進行二次收漿，以控制平整度及防止出現(xiàn)裂縫。收漿完畢進行拉毛處理，再用土工布覆蓋養(yǎng)生。

3.1 0 張拉負(fù)彎矩鋼束并壓漿

根據(jù)圖紙要求，在濕接頭混凝土達到設(shè)計強度的85%后，張拉頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束，并壓注水泥漿。

3.1 0.1 張拉

1)鋼絞線的規(guī)格及加工。按照圖紙要求，鋼絞線采用低松弛高強度預(yù)應(yīng)力鋼絞線，單根鋼絞線φj15.24 mm，鋼絞線面積A=140 mm2，標(biāo)準(zhǔn)強度Rby=1 860 MPa，控制應(yīng)力為 1 395 MPa，彈性模量Ey=1.95×105MPa。鋼絞線的切割采用砂輪切割機，不允許用電弧切割。下料后進行編束，編束應(yīng)逐根理順，綁扎成束，不得紊亂，使鋼絞線平直。每束內(nèi)各根鋼絞線應(yīng)編號并按順序擺放。鋼絞線的下料長度為孔道長度加兩端工作長度。

2)錨具的安裝。錨具是在構(gòu)件上永久錨固鋼絞線的工具，質(zhì)量必須得到可靠保證。錨具安裝時，錨具應(yīng)對正，夾片應(yīng)打緊，且片位要均勻。

3)張拉的操作步驟和方法。a.將錨墊板處的混凝土砂漿及雜物清理干凈，并將扁錨穿入鋼絞線。b.將清洗過的夾片嵌入鋼絞線與錨具之間。夾片嵌入后，隨即用手錘輕輕敲擊，使其夾緊鋼絞線，但夾片外露長度應(yīng)整齊一致。c.使頂壓油缸處于回油狀態(tài)，向張拉缸供油，開始張拉。張拉至初應(yīng)力時，做好標(biāo)記，作為測量伸長值的起點。作標(biāo)記要嚴(yán)格，標(biāo)記線條要細(xì)，量測要準(zhǔn)，油表控制讀數(shù)要精確。d.按照張拉程序張拉至規(guī)定噸位，并測量鋼絞線的伸長值以校核應(yīng)力。e.在保持繼續(xù)向頂壓油缸供油的情況下，使張拉油缸緩慢回油，完成油缸回油動作。f.打開頂壓閥的回油缸，油泵停車，千斤頂借助其內(nèi)部回程彈簧作用，頂壓活塞自動回程，張拉錨固結(jié)束。

4)張拉應(yīng)力的校核。張拉采用雙控法，即應(yīng)力應(yīng)變雙控制，鋼絞線張拉時的控制應(yīng)力，應(yīng)以張拉時的伸長值進行校核。實測伸長值與理論伸長值的差值應(yīng)控制在±6%以內(nèi)，否則應(yīng)暫停張拉，查明原因并提出解決方案待監(jiān)理工程師審查批準(zhǔn)后，方可繼續(xù)張拉。

3.1 0.2 管道壓漿

為保證預(yù)應(yīng)力鋼材不銹蝕并與構(gòu)件混凝土連成整體，壓漿工作應(yīng)在張拉完成后盡早進行。一般預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在張拉完畢停10 h左右，觀察預(yù)應(yīng)力鋼材和錨具穩(wěn)定后，即可進行。

水泥漿應(yīng)具有良好的和易性，其水灰比宜為0.4～0.45，摻入適量減水劑，可減少到0.35。配合比嚴(yán)格按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的配合比執(zhí)行。

水泥漿泌水率最大不超過3%，拌和后3 h時泌水率宜控制在2%，24 h后需能全部被吸收。

水泥漿稠度宜控制在14 s～18 s之間。

壓漿方法采用活塞式灰漿泵。壓漿前應(yīng)先將灰漿泵試開幾次運轉(zhuǎn)正常并能達到所需的壓力時，才能正式開始出漿，壓漿時，壓漿泵的壓力一般取0.5 MPa～0.7 MPa。

壓漿應(yīng)緩慢，均勻地進行，不得中斷，并應(yīng)排氣暢通。如遇孔道堵塞，必須更換灌漿口。

壓漿后應(yīng)立即檢查壓漿的密實情況，如有不實，應(yīng)及時處理。

壓漿過程中及壓漿后48 h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土溫度不得低于5℃，否則應(yīng)采取保溫措施。當(dāng)溫度高于35℃時，壓漿宜在夜間進行。

水泥漿應(yīng)按規(guī)定制作，以檢查其強度。

壓漿中途發(fā)生故障，不能連續(xù)一次壓滿時，應(yīng)立即用壓力水沖洗干凈，故障處理后再壓漿。

3.1 1 澆筑剩余部分濕接縫混凝土

澆筑剩余部分的濕接縫混凝土，完成半幅內(nèi)各梁體之間的連接。

3.1 2 拆除一聯(lián)內(nèi)臨時支座，完成體系轉(zhuǎn)換

當(dāng)負(fù)彎矩筋張拉注漿的水泥漿達到設(shè)計規(guī)定的強度后，要立即拆除用作臨時支座的砂筒，使各永久支座充分受力，完成體系轉(zhuǎn)換工作。在拆除臨時支座時，要盡量使臨時支座同步、均勻、緩慢的拆除。對于采用活塞套筒臨時支座，可采取多人同時打開套筒砂門的方法拆除臨時支座，保證體系轉(zhuǎn)換的安全。

4 結(jié)語

從施工技術(shù)角度出發(fā)，先簡支后連續(xù)橋梁的體系轉(zhuǎn)換已有類似成熟的施工工藝，不存在技術(shù)難題，關(guān)鍵是如何在保證完成梁板體系轉(zhuǎn)換的前提下，提高體系轉(zhuǎn)換的安全度，避免在體系轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)較大的應(yīng)力集中，保證體系轉(zhuǎn)換的質(zhì)量，提高體系轉(zhuǎn)換的施工速度，有效的降低工程成本，使企業(yè)在日益激烈的競爭中占據(jù)有利的地位。本工法與傳統(tǒng)工藝相比，可以大大的提高體系轉(zhuǎn)換的可靠性，加快體系轉(zhuǎn)換的施工速度，有效的降低工程的施工成本，是一種值得推廣的施工工藝。

［1］ 靳 玲.先簡支后連續(xù)梁橋的設(shè)計與施工［J］.山西建筑，2009，35(16):329-330.