譚 勇
(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司)
水口河大橋?yàn)檎w式路基橋,根據(jù)地形地質(zhì)條件,左右幅均為17 ×30 m 跨徑T 梁。結(jié)構(gòu)體系為先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)T 梁。左右幅均采用4 ×30 +4 ×30 +4 ×30 +5 ×30 分聯(lián)形式。下部結(jié)構(gòu)為雙柱式墩、樁基礎(chǔ),橋最大墩高49 m;左右幅水口岸設(shè)樁柱式橋臺,左右幅格龍岸設(shè)重力式U 型橋臺,明挖擴(kuò)大基礎(chǔ);上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制場預(yù)制T 梁,機(jī)械吊裝架設(shè);下部墩臺采用現(xiàn)場澆筑;兩岸橋臺臺口設(shè)置80 型伸縮縫。分聯(lián)墩采用160 型伸縮縫。兩岸橋臺臺帽頂、采用GJZF4 板式橡膠支座,分聯(lián)墩墩頂采用GJZF4 板式橡膠支座,其余墩頂均采用GJZ 板式橡膠支座。
簡支轉(zhuǎn)連續(xù)體系轉(zhuǎn)換的主要施工工序是先連接橋面板鋼筋、端橫梁鋼筋及澆筑端橫梁混凝土,再逐次連接連續(xù)接頭段及設(shè)置接頭鋼束波紋管并穿束、綁扎中橫梁鋼筋、澆筑連續(xù)接頭段和與頂板鋼束同長范圍內(nèi)的濕接縫,待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后,進(jìn)行墩頂鋼束張拉及壓漿,再由跨中向支點(diǎn)澆筑剩余部分的濕接縫,最后對臨時(shí)支座進(jìn)行拆除。先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋施工工藝流程見圖1。
圖1 先簡支后連續(xù)橋施工工藝流程
先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)體系的關(guān)鍵就在于由簡支體系向結(jié)構(gòu)連續(xù)體系的轉(zhuǎn)化。該項(xiàng)目按照主梁預(yù)制-預(yù)應(yīng)力施工-主梁安裝、鋼筋焊接連接-預(yù)應(yīng)力張拉-澆筑鉸縫混凝土的主要流程進(jìn)行。其中連續(xù)端澆筑及張拉壓漿順序采用對稱澆筑、對稱張拉。
(1)在進(jìn)行主梁澆筑的工序前,必須對照圖紙嚴(yán)格把關(guān)主梁內(nèi)的預(yù)埋件或者預(yù)埋洞是否完整,例如伸縮縫、護(hù)欄、支座等附屬設(shè)施的位置是否齊全,確認(rèn)之后進(jìn)行主梁混凝土的澆筑。在進(jìn)行主梁施工的過程中,要注意預(yù)應(yīng)力管道的位置是否準(zhǔn)備。
(2)主梁預(yù)制完成后的保存期不能超過90 d,主要原因是為了避免預(yù)制梁的上拱較大,同時(shí)為了避免預(yù)制梁與橋面現(xiàn)澆層由于齡期差別過大產(chǎn)生的收縮差。如果預(yù)制梁的上拱數(shù)值達(dá)到10 mm,就必須采取相應(yīng)的控制措施。預(yù)制梁應(yīng)設(shè)置向下的二次拋物線反拱。
在完成預(yù)制T 型梁的預(yù)應(yīng)力束張拉后,各個(gè)梁跨處由于預(yù)加力引起的上拱度數(shù)值以及二期恒載產(chǎn)生的下?lián)蠑?shù)值見下表。預(yù)制梁向下的二次拋物線反拱設(shè)置根據(jù)工地的具體情況而定,如混凝土配合比、存梁期及施工地區(qū)氣候環(huán)境等。反拱值的設(shè)計(jì)原則是使梁體在二期恒載施加前上拱度不超過20 mm,橋梁施工完成后橋梁不出現(xiàn)下?lián)?。預(yù)制梁設(shè)置反拱時(shí),預(yù)應(yīng)力管道也同時(shí)設(shè)置反拱。
表1 預(yù)加力引起的上拱度及二期恒載產(chǎn)生的下?lián)现当?/p>
必須注意同一個(gè)橋跨的預(yù)制梁預(yù)制之后的保存時(shí)間要保持一致,為了避免同跨預(yù)制梁的高差較大。
(3)主梁預(yù)制的時(shí)候,必須注意圖紙中的預(yù)埋件和預(yù)留洞的位置,尤其是護(hù)欄的預(yù)埋鋼筋,必須預(yù)埋在預(yù)制梁的體內(nèi)。
(1)采用坐標(biāo)定位的方式對確定預(yù)應(yīng)力管道的位置,然后用定位鋼筋進(jìn)行固定標(biāo)記。當(dāng)對定位鋼筋與T 型梁腹板的鋼筋焊接固定時(shí),必須謹(jǐn)慎,防止因?yàn)槿藶槭韬鲈斐啥ㄎ讳摻钇?。但是如果預(yù)應(yīng)力管道與梁的鋼筋位置沖突時(shí),可適當(dāng)?shù)呐矂愉摻钗恢茫仨毐WC預(yù)應(yīng)力管道位置的精確。為了避免澆筑混凝土過程中法華寺呢過阻塞預(yù)應(yīng)力管道的現(xiàn)象,在澆筑前必須仔細(xì)檢查是否封閉了所有波紋管。
(2)等到混凝土的強(qiáng)度等級達(dá)到設(shè)計(jì)要求的85%后,并且在保證混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間大于7d 的情況下,可以開始對預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行張拉工序。T 梁內(nèi)的正彎矩和負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束梁端同時(shí)進(jìn)行張拉。
(3)張拉力和引伸量同時(shí)作用的情況下施加預(yù)應(yīng)力。當(dāng)張拉達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力的要求時(shí),檢測實(shí)際引伸量的數(shù)值是否與理論數(shù)值之間的誤差在6%以內(nèi),如果是則達(dá)到要求。
(4)在進(jìn)行主梁預(yù)應(yīng)力束張拉時(shí)必須做好防護(hù)措施,以為造成主梁體發(fā)生側(cè)彎。最佳的張力順序?yàn)?0% N2→100%N3→100%N2→100%N1。
(5)在對管道進(jìn)行壓漿要注意壓漿的飽滿,本案例采用C50水泥漿。
(6)對于橋墩較高的孔跨,負(fù)彎矩鋼束張拉采用吊籃施工方案進(jìn)行,主要步驟與方法如下:在翼板現(xiàn)澆濕接縫施工時(shí),在齒板對應(yīng)處留1 m 左右的槽口暫不澆筑,以便安放吊籃;安裝吊籃,并利用濕接縫內(nèi)鋼筋將其固定。逐次進(jìn)行墩頂負(fù)彎矩鋼束張拉。注意吊籃尺寸保證能通過預(yù)留槽口及安裝必要的預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備即可;全部負(fù)彎矩鋼束張拉完畢后,補(bǔ)澆濕接縫預(yù)留槽口混凝土。
(1)結(jié)構(gòu)連續(xù)一聯(lián)上構(gòu)施工順序:主梁預(yù)制→架梁,澆注墩頂現(xiàn)澆連續(xù)段及翼緣板、橫隔板濕接縫,張拉中墩頂T梁負(fù)彎矩鋼束→形成連續(xù)體系→澆筑橋面現(xiàn)澆層混凝土→安裝護(hù)欄,澆筑瀝青混凝土鋪裝、安裝附屬設(shè)施→成橋。
(2)橋梁架設(shè)若采用架橋機(jī)吊裝。只有主梁間橫隔板的連接和翼板濕接縫混凝土澆筑后,且達(dá)到混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級的85%并采取壓力擴(kuò)散措施后,方可在其上運(yùn)梁。架橋機(jī)在橋上行駛時(shí)必須使架橋機(jī)重量落在梁肋上,施工單位應(yīng)按所采用的架橋機(jī)型號對主梁進(jìn)行施工荷載驗(yàn)算,驗(yàn)算通過后方可施工。
(3)等到混凝土的強(qiáng)度等級達(dá)到85%之后,對該處的連續(xù)束進(jìn)行張拉
在此工序中需要重點(diǎn)控制的主要是預(yù)制梁端頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力波紋管的預(yù)埋及頂板負(fù)彎矩固定端的鋼束錨固。
波紋管梁端預(yù)留長度不小于20 cm,并及時(shí)保護(hù)起來,防止預(yù)留波紋管折斷、破損、銹蝕,影響與臨跨波紋管的連接。保護(hù)措施一般采用:首先用彩條布包裹起來,防止銹蝕,再將預(yù)留段波紋管與梁端預(yù)留鋼筋綁在一起,防止在外力作用下波紋管折斷、變形。當(dāng)發(fā)生預(yù)留波紋管緊靠梁端面折斷時(shí),必須在梁端面鑿進(jìn)不小于5 cm,將鑿出的波紋管進(jìn)行連接。
兩端同時(shí)對稱的對預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行張拉。張拉時(shí)注意對預(yù)應(yīng)力束的每一根預(yù)應(yīng)力筋都必須進(jìn)行張拉,不能有遺漏。張拉的過程中還必須留心千斤頂與工作錨的位置是否一直保持垂直的狀態(tài)。
完成壓漿之后,要對張拉端槽內(nèi)的鋼筋進(jìn)行校正,為了將兩端的鋼筋連接起來,采用相同的鋼筋進(jìn)行焊接,最后進(jìn)行封槽澆筑混凝土。在對頂板負(fù)彎矩張拉后的箱梁上拱值進(jìn)行觀測后,發(fā)現(xiàn)變化很小(-0.1 ~0.2 mm),基本上可以判斷頂板負(fù)彎矩張拉對箱梁上拱值影響不大。
負(fù)彎矩鋼束全部張拉完成、壓漿、封錨后,由跨中向支點(diǎn)澆筑剩余部分的濕接縫,等到強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求后即可進(jìn)行體系間的轉(zhuǎn)換。在拆除支座的時(shí)候一定要注意保證梁的平衡均勻,要使所有支座一起受力。順序?yàn)橛蓛蛇吙缦蛑锌缏淞?,每個(gè)橋墩兩側(cè)同時(shí)對稱的拆除,打開砂箱外側(cè)鋼管預(yù)留螺栓,由于亮的重力作用箱內(nèi)砂子會自動的流出去,解除臨時(shí)支座,完成體系轉(zhuǎn)換。
隨著我省高速公路建設(shè)突飛猛進(jìn),隨著橋梁建設(shè)迅速發(fā)展,我省高速公路大、中橋梁建設(shè)主要以先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行設(shè)計(jì),它兼顧了簡支梁橋和連續(xù)梁橋的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也克服了簡支梁和連續(xù)梁的缺點(diǎn),因此應(yīng)當(dāng)加大對先簡支后結(jié)構(gòu)橋梁的研究,使其施工技術(shù)更加完善。
[1] 卞龍.先簡支后連續(xù)梁橋施工技術(shù)簡介[J]. 山西建筑,2007,(6):22-24.
[2] 劉芒.先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)梁橋施工技術(shù)探討[J]. 城市建設(shè)理論,2012,(13):10-13.