沈燕鋒
摘要:預(yù)應(yīng)力混凝土簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋因具備簡支梁橋預(yù)制、吊裝方便和連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)受力性好的優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于橋梁工程中。本文闡述了簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋的施工工藝,并簡述了施工中的工藝要求。
關(guān)鍵詞:箱梁;預(yù)應(yīng)力;簡支轉(zhuǎn)連續(xù);體系轉(zhuǎn)換
引言
隨著我國公路工程的快速發(fā)展,對于公路工程中的橋梁的質(zhì)量要求也相應(yīng)提升,橋梁施工技術(shù)也極為關(guān)鍵。對于中等跨徑和大跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋目前的施工方法有平衡懸臂澆筑法和懸臂拼裝法。但由于現(xiàn)澆連續(xù)梁的施工復(fù)雜繁瑣、費(fèi)工費(fèi)時(shí),人們一直希望將簡支梁的批量預(yù)制生產(chǎn)和連續(xù)梁的優(yōu)越性能結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)用梁批量預(yù)制生產(chǎn)的方式來加快連續(xù)梁的建設(shè)。這種整跨預(yù)制架設(shè)就位后,在支座處現(xiàn)澆接頭待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力筋實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)連續(xù)的方法稱為“先簡支后連續(xù)施工”方法。
1先簡支后連續(xù)梁橋優(yōu)點(diǎn)
先簡支后連續(xù)是將兩跨或兩跨以上的預(yù)應(yīng)力混凝土梁通過現(xiàn)澆接頭形成連續(xù)結(jié)構(gòu),其優(yōu)點(diǎn)有:
(1)跨中彎矩減小,有利于結(jié)構(gòu)受力,可以減小梁高。
(2)伸縮縫減少,連續(xù)性好,行車舒適。
(3)預(yù)制箱梁采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件,工廠化生產(chǎn),生產(chǎn)效率高且箱梁質(zhì)量易于控制。
2簡支轉(zhuǎn)連續(xù)施工流程
(1)預(yù)制箱梁
預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。箱梁張拉完畢預(yù)應(yīng)力孔道及時(shí)壓漿。
(2)箱梁起吊上橋
跨墩龍門吊先將兩軌道間的一跨架設(shè)完畢,在橋面上鋪設(shè)縱向及橫向運(yùn)梁車軌道,架橋機(jī)上橋。在蓋梁上設(shè)置臨時(shí)支座,逐孔架設(shè)箱梁。
(3)箱梁頂高程控制
箱梁架設(shè)時(shí)箱梁頂高程要嚴(yán)格控制以保證橋面橫坡及縱坡。架設(shè)完畢后對頂高程進(jìn)行復(fù)測
對于偏離設(shè)計(jì)高程的支點(diǎn)予以調(diào)整。對于低于設(shè)計(jì)高程的支點(diǎn)可以在箱梁底部用千斤頂頂起在臨時(shí)支座處加墊鋼板,對于高于設(shè)計(jì)高程的支座可采用掏砂下落的方法。
(4)連接接頭鋼筋和濕接縫鋼筋。安裝永久支座。連接負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力管道以及頂板負(fù)彎矩筋穿筋。
(5)澆注連續(xù)接頭、中橫梁、縱向濕接縫處混凝土。
(6)張拉頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋,孔道壓漿。
(7)拆除一聯(lián)內(nèi)臨時(shí)支座,完成橋梁由簡支到連續(xù)的體系轉(zhuǎn)換。
3簡支轉(zhuǎn)連續(xù)施工工藝要求
3.1箱梁起吊
箱梁起吊時(shí)孔道內(nèi)壓漿強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%。龍門吊吊梁過程中要有專業(yè)人員現(xiàn)場指揮,龍門吊行走區(qū)域嚴(yán)禁人員滯留。箱梁起吊時(shí)要在吊點(diǎn)處加墊角鋼,避免鋼絲繩損壞箱梁棱角,影響箱梁外觀質(zhì)量。起吊前對于箱梁底部堵塞的通氣孔要將其打通,使箱梁內(nèi)積水流出。
架橋機(jī)第一次從運(yùn)梁車上吊梁時(shí),必須在箱梁升起10cm左右時(shí)停留5分鐘,觀察是否有卷揚(yáng)機(jī)溜鉤或支腿基礎(chǔ)下沉現(xiàn)象,無異常現(xiàn)象方可繼續(xù)提升箱梁。架橋機(jī)落梁時(shí),箱梁應(yīng)保持水平狀態(tài),前后高差小于200mm。
3.2臨時(shí)支座設(shè)置
臨時(shí)支座應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度,拆裝方便,落梁均勻。每個(gè)臨時(shí)支座安裝完成后(架梁前),必須采用水平尺對臨時(shí)支座找平,以避免梁的自身失重產(chǎn)生偏位。臨時(shí)支座底面不平整時(shí),可局部采用細(xì)砂找平。
在施工中會出現(xiàn)每個(gè)砂筒沉落量不完全一樣的情況,而導(dǎo)致部分箱梁吊空,產(chǎn)生質(zhì)量隱患。因此在架梁之前要對砂筒預(yù)壓,通過預(yù)壓試驗(yàn)取得砂筒在受力以后的平均沉降量,并以此指導(dǎo)現(xiàn)場安裝臨時(shí)支座,控制箱梁的安裝標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高一致。
對于架橋機(jī)軌道所在的箱梁,運(yùn)梁車荷載與架橋機(jī)荷載影響使支座沉降量與其它箱梁支座沉降量不同,需要單獨(dú)做荷載試驗(yàn),確定沉降量,保證安裝后標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高一致。
支座墊石施工時(shí),適當(dāng)降低墊石頂標(biāo)高,避免臨時(shí)支座沉降量過大時(shí)永久支座無法安裝。
3.3連接接頭鋼筋
逐孔安裝一聯(lián)內(nèi)所有箱梁,此時(shí)箱梁為簡支狀態(tài)。待一聯(lián)箱梁安裝完畢,及時(shí)連接橋面板、端橫梁、連續(xù)接頭段鋼筋,綁扎橫梁鋼筋,設(shè)置接頭波紋管并穿束。
箱梁頂、底板部分鋼筋會在拆模或張拉正彎矩預(yù)應(yīng)力筋過程中被人為彎曲,在連接連續(xù)接頭鋼筋時(shí)要將彎曲鋼筋調(diào)直后再焊接。焊接一般采用單面焊的形式,焊接長度不得小于10d。焊縫應(yīng)逐個(gè)檢查,焊縫表面應(yīng)平順,無裂紋、夾渣和較大的焊瘤等缺陷。
3.4永久支座施工
支座的材料和力學(xué)性能均應(yīng)符合現(xiàn)行國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。具體安裝可按支座生產(chǎn)廠家要求進(jìn)行。
箱梁吊裝之前要對支座墊石頂高程進(jìn)行復(fù)核。對超出誤差允許范圍的支座墊石要采取處理措施。可使用干硬性水泥砂漿或環(huán)氧砂漿抹平,確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求。支座安裝前應(yīng)將墊石頂面清理干凈。支座上鋼板與梁底預(yù)埋鋼板采用斷續(xù)焊連接?;瑒又ё惭b,應(yīng)注意支座滑動方向?yàn)轫槝蛳颉Vё幒附邮┕r(shí)應(yīng)采取保護(hù)措施,防止燒傷支座。
3.5連續(xù)現(xiàn)澆段施工
對于新老混凝土的連接結(jié)合是現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土存在的主要問題,為此預(yù)制梁板的端頭必須嚴(yán)格進(jìn)行鑿毛處理。為了防止現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土在養(yǎng)生過程中發(fā)生收縮性裂縫影響混凝土在二次張拉過程中的承載力和橋梁的整體受力性能,現(xiàn)澆段混凝土中可加入適量微膨脹劑。摻加劑量一般控制在水泥用量的0.5 %~1%之間。連續(xù)現(xiàn)澆段混凝土盡量安排在一天當(dāng)中氣溫最低時(shí)澆筑。
濕接縫混凝土澆筑可采用吊模施工,模板應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。模板安裝牢固后,沖洗已經(jīng)鑿毛處理的混凝土表面。澆筑完成后表面要人工拉毛,在混凝土初凝后用土工布覆蓋并灑水養(yǎng)生。
3.6頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋施工
頂板預(yù)留波紋管接頭處連接要順直,避免在接頭處產(chǎn)生錯(cuò)臺造成穿筋困難和張拉過程中摩阻系數(shù)過大,使預(yù)應(yīng)力鋼束的伸長量不足。
波紋管連接應(yīng)密封處理,避免接頭混凝土澆筑過程中混凝土流入波紋管引起管道堵塞。箱梁頂板預(yù)應(yīng)力筋錨墊板處壓漿孔和孔道可能會在箱梁混凝土澆筑過程中堵塞,應(yīng)在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到時(shí)將其中的混凝土鑿出并清理干凈。
負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋張拉是先簡支后連續(xù)橋梁同簡支梁橋的本質(zhì)區(qū)別。梁頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋使箱梁連成一體,成為連續(xù)結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力鋼束采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線。當(dāng)接頭混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%時(shí)方可張拉頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋。預(yù)應(yīng)力筋張拉采用兩面同時(shí)張拉,張拉程序如下:0→0.1 →0.2 → 。持荷2min,錨固。張拉過程中兩端油泵開機(jī)要保持同步,以保證兩端伸長量相等。鋼絞線張拉采用雙控,以鋼絞線伸長量校核。張拉伸長率誤差為:±6%。伸長量計(jì)算可采用如下簡式:
張拉控制應(yīng)力達(dá)到穩(wěn)定后方可錨固。錨固完畢經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可切割端頭多余預(yù)應(yīng)力筋,嚴(yán)禁使用電弧焊切割。在預(yù)應(yīng)力筋附近進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí),應(yīng)對預(yù)應(yīng)力筋采取保護(hù)措施。
壓漿工作在張拉結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行。壓漿過程中當(dāng)橋梁有縱坡時(shí)進(jìn)漿孔應(yīng)低于出漿孔。當(dāng)出現(xiàn)壓漿孔道堵塞時(shí),應(yīng)嘗試從另一端壓漿,保證孔道內(nèi)充滿水泥漿。
壓漿過程中及壓漿后48h內(nèi),結(jié)構(gòu)混凝土的溫度不得低于5℃,否則應(yīng)采取保溫措施。當(dāng)白天溫度高于35℃時(shí),壓漿宜在夜間進(jìn)行。封錨混凝土的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,不宜低于結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的等級的80%,且不得低于30MPa。水泥漿要使用標(biāo)準(zhǔn)水泥漿稠度儀檢測其稠度,檢測值宜在14s—18s之間。拌漿時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況添加適量減水劑,以利于壓漿。
3.7拆除臨時(shí)支座,完成體系轉(zhuǎn)換
預(yù)應(yīng)力張拉完成后,待壓漿強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度時(shí)方可拆除臨時(shí)支座。拆除臨時(shí)支座應(yīng)做到逐 孔對稱、均勻、同步、平穩(wěn)。頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋未張拉之前,箱梁下緣受拉,上緣受壓,箱梁端部支座位置彎矩為0。頂板負(fù)彎矩筋張拉完畢,臨時(shí)支座拆除以后支座處上緣受拉,下緣受壓,出現(xiàn)負(fù)彎矩。支點(diǎn)處的負(fù)彎矩使箱梁跨中的正彎矩值減小,有利于結(jié)構(gòu)受力。臨時(shí)支座拆除后,橋梁結(jié)構(gòu)受力發(fā)生變化,完成體系轉(zhuǎn)換。
4結(jié)語
先簡支后連續(xù)結(jié)結(jié)構(gòu)形式相對于傳統(tǒng)意義上的連續(xù)梁而言,降低了施工難度,同時(shí)在一定程度上達(dá)到了結(jié)構(gòu)連續(xù)的目的,提高了結(jié)構(gòu)的承載能力,減少了梁部的伸縮縫,提高了橋面行車的舒適性。隨著施工方法在不斷地提高 與完善,使得越來越多的橋梁設(shè)計(jì)采用了此種橋型。因此,在施工中應(yīng)該加強(qiáng)質(zhì)量的控制,明確注意事項(xiàng),逐步提高工程質(zhì)量。
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