基于先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工要點(diǎn)研究

劉漫杰

【摘要】為滿足高速行車(chē)需求，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋因其自身優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為高等級(jí)橋梁建設(shè)的必然選擇。先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工方式的大量應(yīng)用，可全面提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量，為此，本文通過(guò)具體工程案例，對(duì)先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工原理、施工流程及質(zhì)量控制進(jìn)行了分析與探究，以此實(shí)現(xiàn)橋梁工程的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁；施工原理；施工流程；質(zhì)量控制；工程案例；主梁預(yù)制

作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展與人民生活服務(wù)的公共基礎(chǔ)設(shè)施，公路橋梁交通是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力與現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。其公路工程建設(shè)向高等級(jí)公路建設(shè)邁進(jìn)后，橋梁施工方式也得到了廣泛的應(yīng)用。隨著我國(guó)高等級(jí)公路發(fā)展速度的不斷提升，要求必須不斷提升橋梁工程建設(shè)質(zhì)量。目前主要選取裝配式鋼筋混凝土板梁作為小跨徑高等級(jí)橋梁的形式，選取裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁作為中等跨徑橋梁，針對(duì)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋現(xiàn)階段主要選取平衡懸臂澆筑法作為施工方式。因現(xiàn)澆連續(xù)梁施工復(fù)雜、難度大，往往選取先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工方式達(dá)到預(yù)期施工效果。

一、先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工原理

先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)是指單獨(dú)預(yù)制各孔多片箱梁，將適應(yīng)于連續(xù)張拉的板頂負(fù)彎矩鋼束、波紋管與預(yù)留鋼束張拉齒板預(yù)埋于預(yù)制梁板頂內(nèi)，并在臨時(shí)支座上安裝簡(jiǎn)支，隨后將一道現(xiàn)澆混凝土連續(xù)接頭設(shè)置于橋墩位置。利用二次張拉梁板頂面負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束可將各個(gè)跨形成整體，一聯(lián)內(nèi)的濕接縫、連續(xù)接頭與負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束張拉結(jié)束后需將該聯(lián)內(nèi)臨時(shí)支座拆除后，完成體系轉(zhuǎn)換，形成連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)體系，確保相近跨梁板連成整體同時(shí)受力的橋梁結(jié)構(gòu)。先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁主要是2跨機(jī)器以上預(yù)應(yīng)力混凝土梁利用現(xiàn)澆混凝土形成的連續(xù)結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)如下：

1、大剛度、變形小、伸縮縫不多及行車(chē)安全性強(qiáng)；2、在工廠對(duì)簡(jiǎn)支梁預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行張拉，在主梁布置與張拉負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束，其施工時(shí)所需施工設(shè)備較少，只需吊裝設(shè)備將主梁吊起，可避免地面因張拉預(yù)應(yīng)力鋼束造成阻礙；3、選取標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件作為預(yù)制梁，通過(guò)工廠化統(tǒng)一生產(chǎn)、管理，可對(duì)技術(shù)操作提供便利，是縮短施工工期，全面提升經(jīng)濟(jì)效益。

二、工程案例

橋梁總長(zhǎng)度為84米，可分為3跨，28米為標(biāo)準(zhǔn)跨徑，27.96米為主梁總長(zhǎng)度，14米為橋面凈空，27米為計(jì)算跨徑。預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁為其上部構(gòu)造，1.7米為梁高；柱式墩身為下部構(gòu)造，選取先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工方式。橋梁立面如圖1所示。該工程為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁橋，選取50號(hào)混凝土施工主梁，30號(hào)混凝土鋪裝橋面。

圖1 橋梁立面圖

三、先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工流程

1、主梁預(yù)制

當(dāng)混凝土強(qiáng)度與設(shè)計(jì)強(qiáng)度規(guī)定相符后，需對(duì)正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行張拉作業(yè)，并將主梁底板通氣孔內(nèi)的雜物清理干凈，做好壓漿作業(yè)。選取2端對(duì)稱及張拉、張拉力、伸長(zhǎng)量同時(shí)進(jìn)行的雙控法作為預(yù)應(yīng)力。千斤頂就位后，需將主油缸先進(jìn)行一定充油，確保預(yù)應(yīng)力鋼絞線繃緊，當(dāng)鋼絞線想規(guī)定初應(yīng)力張拉時(shí)，停機(jī)對(duì)原始空隙進(jìn)行測(cè)量并做好畫(huà)線標(biāo)注工作。

2、臺(tái)座預(yù)制

在新建路基上進(jìn)行預(yù)制場(chǎng)臺(tái)座澆筑，級(jí)配碎石混合料調(diào)至于基層位置，以此確保平整與壓實(shí)度符合施工規(guī)定。根據(jù)工程需要，選取50號(hào)混凝土施工面層，50厘米為其澆筑厚度。臺(tái)座端部預(yù)制時(shí)需對(duì)梁體簡(jiǎn)支狀態(tài)進(jìn)行充分考慮，需將擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)置于臺(tái)座端部下方，其尺寸為2米x1米x1米。選取混凝土振動(dòng)底座作為臺(tái)座，并將鐵板（1厘米）鋪設(shè)到臺(tái)座頂面，并進(jìn)行拋物線形預(yù)拱度的設(shè)置，同時(shí)將活動(dòng)臺(tái)座塊設(shè)置于吊點(diǎn)位置，梁體預(yù)應(yīng)力施加后可去除，以此為吊具安裝提供便利。匯水溝則可設(shè)置于橫向相鄰臺(tái)座間。

3、T梁預(yù)制

選取立面整體定型鋼模作為T(mén)梁預(yù)制的方式，5米為其縱向分節(jié)長(zhǎng)度，每隔3米需將1臺(tái)附著式振動(dòng)器（7.5kw）安裝到模板上。同時(shí)，為保證振搗作業(yè)的有效性，可選取螺栓連接模板，為拆裝與再次利用提供便利。

4、張拉

在指定臺(tái)座上加工預(yù)應(yīng)力鋼材，根據(jù)工程建設(shè)規(guī)范，相隔80厘米在臺(tái)座進(jìn)行一道架立鋼筋固定波紋管道施加，一般選取特制接頭管連接波紋管，并利用膠布將接縫位置密封，選取填充物填塞錨頭、錨具內(nèi)縮位置，避免預(yù)應(yīng)力鋼筋因漏漿、電焊等因素出現(xiàn)損壞。預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉施力流程如下：0—初應(yīng)力—控制力。預(yù)應(yīng)力施加實(shí)行應(yīng)力和延伸量雙控，必須將實(shí)際延伸量和設(shè)計(jì)延伸量誤差控制在6%以下。完成全部梁體預(yù)應(yīng)力施加后，需對(duì)梁體上拱度進(jìn)行詳細(xì)檢查。

5、安裝橋梁

因該工程為先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工，安裝橋梁前需進(jìn)行臨時(shí)支座設(shè)置及永久支座安裝后，需對(duì)主梁逐孔安裝，在臨時(shí)支座上設(shè)置呈現(xiàn)簡(jiǎn)支狀態(tài)，并對(duì)橋面鋼筋和橫梁鋼筋進(jìn)行及時(shí)連接。

通過(guò)雙導(dǎo)梁自動(dòng)伸縮進(jìn)行架橋機(jī)平移作業(yè)。在橋頭地面可實(shí)施架橋機(jī)拼裝施工，隨后通過(guò)龍門(mén)吊一片一片吊起安裝，該過(guò)程需將支架設(shè)置于橋下，同時(shí)需對(duì)橫向穩(wěn)定性加以重視。作為自行式設(shè)備，龍門(mén)吊要求進(jìn)行緊急保護(hù)裝置的合理配置，為安全行駛提供便利。

通過(guò)龍門(mén)吊向架橋機(jī)起吊車(chē)位置吊運(yùn)預(yù)制好的空心板梁，天車(chē)吊起梁板后，順著架橋機(jī)主梁向架橋孔吊運(yùn)，最終放置于墩頂橫移滑道上。將懸臂三角形支架分別設(shè)置在帽梁上下游位置，并和帽梁內(nèi)預(yù)埋件焊接定位。三角形牛腿需焊接到支架頂面，并將1臺(tái)連續(xù)式快捷千斤頂（200KN）設(shè)置于牛腿后面起到牽引作用，牽引索為一根鋼絞線（15.2毫米直徑）。隨后將一層隔離油毛氈鋪設(shè)到帽梁頂支座墊石間，并進(jìn)行臨時(shí)支座墊石澆筑作業(yè)，確保所有支座墊石具有良好的平穩(wěn)性。最后將鋼板（30毫米）鋪設(shè)到其上方作為滑道，此時(shí)需臨時(shí)捆綁鋼板和帽梁上預(yù)埋件，避免橫移施工中出現(xiàn)滑道位移問(wèn)題。

在墩頂橫移滑道上放置箱梁，并將支撐設(shè)置于箱梁2側(cè)，隨后通過(guò)快捷千斤頂將其順著滑道丁向設(shè)計(jì)位置移動(dòng)。箱梁就位后，需立即連接相近箱梁間的現(xiàn)澆橋面板鋼筋與端橫梁鋼筋，確保支撐體系的穩(wěn)固性。伴隨架橋機(jī)不斷前移，工作人員在主梁節(jié)點(diǎn)下需不斷進(jìn)行滑板支墊作業(yè)，禁止在主梁下弦桿中部支墊滑板。將接應(yīng)托架設(shè)置于前方墩，可達(dá)到主梁受力需求與降低懸臂端撓度。如架橋機(jī)向接應(yīng)托架位置移動(dòng)時(shí)，其前支腿與托架位置一致時(shí)，需停止移動(dòng)，隨后在托架頂滾軸位置頂起前支腿，隨后將架橋機(jī)再次前移，確保前支腿與墩頂設(shè)計(jì)相符。選取千斤頂頂起前支腿，確保架橋機(jī)頂面平穩(wěn)性，隨后進(jìn)行前支腿支承墩安裝，落下千斤頂，在支承墩位置支承前支腿，做好連接工作。

四、先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工質(zhì)量控制

1、為達(dá)到現(xiàn)澆段、箱梁施工要求，通常選取臺(tái)階馬蹄狀作為箱梁連接端頭，并按照實(shí)際施工方式，對(duì)現(xiàn)澆段尺寸與臺(tái)階形式進(jìn)行預(yù)留。臨時(shí)支承設(shè)計(jì)需與承重梁板條件相符，并便于拆裝作業(yè)。一般臨時(shí)支座選取硫磺砂漿制作，并將電熱絲埋入硫磺砂漿內(nèi)，在轉(zhuǎn)換體系時(shí)可利用電熱法將臨時(shí)支座解除。也可通過(guò)鋼管與硬圓木或預(yù)制鋼筋混凝土圓形塊進(jìn)行砂箱式臨時(shí)支座的制作，在梁板架設(shè)時(shí)需利用試驗(yàn)對(duì)砂箱臨時(shí)支座沉降量加以確定。通過(guò)搭接焊等方式連接現(xiàn)澆連續(xù)段預(yù)埋鋼筋，要求現(xiàn)澆段混凝土和梁板混凝土標(biāo)號(hào)相同，為避免養(yǎng)生硬化時(shí)現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土出現(xiàn)收縮性裂縫，必須將微膨脹劑適當(dāng)摻加到現(xiàn)澆連續(xù)段接頭混凝土內(nèi)。選取防銹處理的鋼板等對(duì)永久橡膠支座、底?？p隙進(jìn)行密封，避免漏漿現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2、為便于拆裝，臨時(shí)支座必須具備較高強(qiáng)度及剛度。張拉預(yù)應(yīng)力后，需確保永久支座和墩頂、梁底間具有良好緊密度。以現(xiàn)行施工方式分析，設(shè)置臨時(shí)支座的方式較多，選用最多的為卸落砂箱支座。如選取該方式，需對(duì)砂箱承受T梁自重與架橋機(jī)重量后的沉降量進(jìn)行充分考慮，并將空隙預(yù)留于梁底和盆式支座間。施工過(guò)程中各個(gè)砂箱產(chǎn)生的沉落量都會(huì)不同，極易出現(xiàn)T梁吊空問(wèn)題，其主要處理措施如：第一，在受力后利用預(yù)壓試驗(yàn)獲得砂箱平均沉降量，并以此為現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)支座安裝提供依據(jù)，并對(duì)T梁安裝標(biāo)高和設(shè)計(jì)標(biāo)高是否相同進(jìn)行有效控制。第二，將支座墊石標(biāo)高適當(dāng)降低，進(jìn)行混凝土梁靴預(yù)留，高度為3厘米。在濕接頭澆筑時(shí)，需將一塊鋼板墊在盆式支座上，向鋼板一次澆筑，形成混凝土梁靴。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，部分橋梁工程以無(wú)法滿足現(xiàn)階段交通量發(fā)展需求，早期修建橋梁工程因設(shè)計(jì)、施工方法等因素，已呈現(xiàn)出諸多病害。如何延長(zhǎng)橋梁工程使用壽命、確保行車(chē)舒適度已經(jīng)成為施工企業(yè)必須重視的問(wèn)題。先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工方式作為橋梁工程建設(shè)的重要技術(shù)之一，其技術(shù)水平的高低直接影響著工程建設(shè)的質(zhì)量?；诮?jīng)濟(jì)性原理分析，該技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以提升工程質(zhì)量、增加使用年限，還能降低工程成本，達(dá)到工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益最大化的目的。

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