【摘 要】本文結(jié)合作者本人參與施工的大橋,對(duì)先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及受力進(jìn)行了分析,并對(duì)其橋梁施工技術(shù)措施進(jìn)行了詳細(xì)探討。
【關(guān)鍵詞】橋梁;結(jié)構(gòu)特點(diǎn);受力;施工
先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋是一種兼具簡(jiǎn)支梁橋和連續(xù)梁橋優(yōu)點(diǎn)的橋型。先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋剛好發(fā)揮了上述兩種梁橋的優(yōu)點(diǎn),克服了它們的缺點(diǎn)。其施工特點(diǎn)是先按簡(jiǎn)支梁規(guī)?;┕ぃ笥脻窠涌p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。下面簡(jiǎn)述先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋最重要的一道工序-墩頂濕接縫(現(xiàn)澆段)的施工工藝。
0.工程概況
大橋設(shè)計(jì)荷載為公路Ⅰ級(jí),上部構(gòu)造為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,5跨一聯(lián),先簡(jiǎn)支,后結(jié)構(gòu)連續(xù)。橋臺(tái)處設(shè)置D80型鋼組合伸縮縫,橋墩處設(shè)置D160型鋼組合伸縮縫。下部構(gòu)造采用柱式墩,U型橋臺(tái),樁基礎(chǔ)。
1.先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及受力分析
1.1先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
⑴結(jié)構(gòu)由預(yù)制梁段與現(xiàn)澆梁段組成。
⑵由雙排支座變?yōu)閱闻胖ё倪^程即為體系轉(zhuǎn)變過程。
⑶在恒載與活載作用下(體系轉(zhuǎn)換結(jié)束后),結(jié)構(gòu)的受力特征均為連續(xù)梁之特征。
根據(jù)不同體系,濕接縫即為縱向連接兩跨簡(jiǎn)支梁,橫向連接同跨梁板的現(xiàn)澆混凝土段,在20m連續(xù)箱梁設(shè)計(jì)中,其縱向?yàn)榭p寬50cm,橫向?yàn)闃驅(qū)挕?/p>
假設(shè)結(jié)構(gòu)只受均布荷載q的作用,其受力如圖1所示。圖1-①、圖1-②及圖1-③分別為簡(jiǎn)支梁受力圖、剪力圖及彎距圖;圖1-④、圖1-⑤及圖1-⑥分別為連續(xù)梁受力圖、剪力圖及彎距圖。對(duì)兩跨簡(jiǎn)支梁及先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁進(jìn)行受力分析和比較,可知:先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁的最大彎矩轉(zhuǎn)移到兩梁連接的現(xiàn)澆段即墩頂濕接縫處,且變?yōu)樨?fù)彎矩,同時(shí)現(xiàn)澆段的剪力比原設(shè)計(jì)簡(jiǎn)支梁梁端所受剪力還大。因此現(xiàn)澆段承受著較大彎矩及較大剪力,為連續(xù)梁的危險(xiǎn)截面。因此,濕接縫是先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁中最關(guān)鍵的一道工序。
2.濕接縫施工
預(yù)制箱梁安裝在臨時(shí)支座上,并調(diào)整好軸線與標(biāo)高后即可進(jìn)行濕接縫的施工。
2.1對(duì)舊混凝土鑿毛
將箱梁頂板要澆注混凝土的范圍內(nèi)的箱梁表層混凝土鑿去1~2mm,在澆注混凝土?xí)r濕潤(rùn)表面并座漿,以保證新老混凝土的良好結(jié)合。新老混凝土連接面的抗拉強(qiáng)度與施工縫處理方法有關(guān),對(duì)于水平縫鏟去約1mm水泥薄膜浮漿,施工縫上鋪水泥砂漿,抗拉強(qiáng)度與同時(shí)澆注的混凝土比較折減率為0.96,如不除去舊混凝土上的浮漿,則抗拉強(qiáng)度折減率為0.45,因此對(duì)舊混凝土去皮,對(duì)新老混凝土連接是很重要的。
2.2安裝底模及永久性支座
將支座置于墩頂支座墊石上,放好后在永久性支座外周圍安裝底模,為嚴(yán)防漏漿,永久性支座與底模間的縫隙應(yīng)采取有效措施密封。根據(jù)實(shí)際情況及經(jīng)濟(jì)性,底模大多采用泡沫板,考慮到泡沫板在現(xiàn)澆混凝土作用下會(huì)有所壓縮,選擇泡沫板厚度要比支座厚度大2mm,并與支座間的縫隙用膠布或砂漿封住,防止漏漿。如果安裝好泡沫板底模后,仍有些后工序須進(jìn)行電焊,為防止焊渣掉落至底模燒壞泡沫板,可在泡沫板上噴灑一層水泥漿。對(duì)于支座較高,支底模空間大的情況,可用木楔支撐木模板當(dāng)?shù)啄!?/p>
2.3安裝鋼筋
按濕接縫鋼筋構(gòu)造圖綁扎鋼筋,縱向鋼筋按設(shè)計(jì)要求連接,可采用搭接焊、幫條焊或套筒壓接接頭。但由于在本項(xiàng)目中,底板受剪鋼筋直徑大、間距小,縱向兩預(yù)制梁端伸出的鋼筋長(zhǎng)度連接不足,無(wú)法采用搭接焊;如采用幫條焊,則其鋼筋間距小,焊接受條件限制,質(zhì)量不高,因此底板受剪鋼筋宜采用擠壓套筒連接。施工中,先把套筒套入其中一片梁的伸出鋼筋,同時(shí)將另一片梁的對(duì)應(yīng)鋼筋調(diào)直,把套筒移至兩鋼筋中間進(jìn)行擠壓。注意做好標(biāo)記,防止未將套筒置于兩鋼筋中間而擠壓在套筒內(nèi)無(wú)鋼筋處,破壞接頭的使用性能。此施工方法快速、方便,能滿足質(zhì)量要求。
2.4安裝預(yù)應(yīng)力束道
為防止預(yù)應(yīng)力筋與管道間摩擦引起應(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。波紋管在兩預(yù)制梁端與現(xiàn)澆段相接處的位置偏差應(yīng)控制在2mm以內(nèi)。在現(xiàn)澆段中預(yù)埋與預(yù)制梁中的預(yù)應(yīng)力束道采用同種材料,并與預(yù)制梁段對(duì)應(yīng)預(yù)應(yīng)力束道順接,確保連接可靠,不漏漿。
2.5立側(cè)模
立側(cè)模因梁絞縫分兩次施工,須在絞縫處支立側(cè)模,橋梁邊梁處的濕接縫模板采用與橋梁邊梁側(cè)模同形狀的鋼模板,其它根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置模板。
2.6澆注現(xiàn)澆混凝土
根據(jù)該段的受力情況,設(shè)計(jì)采用比C50預(yù)制箱梁高5MPa的C55號(hào)混凝土,為防止混凝土收縮引起現(xiàn)澆段和預(yù)制梁開裂及預(yù)應(yīng)力損失,在混凝土中摻加膨脹劑。因鋼筋密集,規(guī)定混凝土石子的粒徑不大于2cm。根據(jù)配合比,嚴(yán)格控制各材料用量,澆注混凝土?xí)r采用小直徑振搗棒的振搗器配合大直徑振搗棒的振搗器,最后用平板式振搗器,確保現(xiàn)澆段混凝土密實(shí)。
2.7養(yǎng)護(hù)
混凝土施工完畢,為防止早期收縮出現(xiàn)裂縫,最好在搗實(shí)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(shí)進(jìn)行二次收漿,以控制平整度及防止出現(xiàn)裂縫。收漿完成后再用塑料薄膜覆蓋,下次養(yǎng)護(hù)時(shí),換砂或草袋灑水代替塑料薄膜繼續(xù)養(yǎng)護(hù)。
2.8張拉預(yù)應(yīng)力束及壓漿
待現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后,張拉預(yù)應(yīng)力束。預(yù)應(yīng)力束采用扁錨錨固,用YDC24Q型千斤頂對(duì)預(yù)應(yīng)力束中的每根預(yù)應(yīng)力筋逐根張拉。預(yù)應(yīng)力筋張拉是根據(jù)“邊梁板連續(xù)預(yù)應(yīng)力張拉效果收到影響最小”的結(jié)論可知,宜組織兩組人員,從兩邊梁向中間梁對(duì)稱張拉,最大限度地保證后連續(xù)效果。張拉完畢后封錨并及時(shí)壓漿。至此,拆除臨時(shí)支座,完成整個(gè)轉(zhuǎn)換過程。
3.結(jié)論
⑴施工過程中,應(yīng)首先采用單聯(lián)澆筑方案;當(dāng)受到條件限制而不得不采用多聯(lián)一次性澆筑方案時(shí),根據(jù)邊梁板連續(xù)預(yù)應(yīng)力張拉效果受到影響最小”的結(jié)論可知。宜組織兩組人員,從兩邊梁向中間梁對(duì)稱張拉,最大限度地保證后連續(xù)效果。
⑵濕接縫混凝土,應(yīng)采用比C50預(yù)制箱梁高5MPa的C55號(hào)微膨脹混凝土,建議現(xiàn)澆段連同其上橋面鋪裝混凝土一起澆注,采用C55號(hào)混凝土,對(duì)防止裂紋和預(yù)應(yīng)力損失是有益的。
⑶預(yù)制梁預(yù)埋筋的位置及梁的吊裝位置的準(zhǔn)確性直接影響到現(xiàn)澆段的施工及質(zhì)量。
⑷濕接縫現(xiàn)澆段工程量雖小,但工序繁瑣且專業(yè)性強(qiáng),每道工序都會(huì)影響整座橋梁的質(zhì)量及橋梁的使用壽命,因此,應(yīng)組織專業(yè)隊(duì)伍施工,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,同時(shí)考慮該部分的經(jīng)濟(jì)效益。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]宋澤湘.簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋施工技術(shù)研究.黑龍江交通科技,2010(03).