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0 前言

隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市快速路、高速公路等建設(shè)也日益增多，在道路建設(shè)中各類不同結(jié)構(gòu)類型的橋梁建設(shè)也大幅度的增加。現(xiàn)階段隨著橋梁建設(shè)技術(shù)的不斷發(fā)展，橋梁建設(shè)不僅要求實用和經(jīng)濟，還要追求外觀。

就現(xiàn)階段在橋梁建設(shè)中大量采用的現(xiàn)澆連續(xù)梁和簡支梁而言，隨著簡支連續(xù)梁的發(fā)展，其施工技術(shù)日益成熟，優(yōu)點日趨明顯。簡支連續(xù)梁施工既省去了現(xiàn)澆連續(xù)梁支架模板搭設(shè)的煩瑣，又具有現(xiàn)澆連續(xù)梁較好的連續(xù)性能，而且具有施工簡單、可大批量生產(chǎn)、工程建設(shè)周期短等特點，因此，近年來越來越多地被應(yīng)用于橋梁建設(shè)中[1-3]。

1 簡支連續(xù)梁的特點

1.1 簡支連續(xù)梁的定義

該結(jié)構(gòu)形式從名稱上理解即為先采用簡支梁的施工方式進行預制（張拉正彎矩區(qū)預應(yīng)力），采用架梁設(shè)備逐孔安裝，置于臨時支座上成為簡支梁狀態(tài)（需設(shè)置臨時支座并安裝好永久支座，在每一聯(lián)端部無需設(shè)臨時支座），及時連接橋面鋼筋及端橫梁鋼筋，然后通過預留的濕接頭施工（永久支座上）形成與現(xiàn)澆梁形式的一聯(lián)多孔的橋梁，最后通過預應(yīng)力張拉完成體系轉(zhuǎn)換（張拉頂板負彎矩預應(yīng)力 ），拆除臨時支座形成連續(xù)梁結(jié)構(gòu)[4]。

1.2 簡支連續(xù)梁的特點

簡支連續(xù)梁與現(xiàn)階段被廣泛采用的簡支梁和現(xiàn)澆連續(xù)梁相比，其特點在于：

1）具有現(xiàn)澆連續(xù)梁剛度大、變形小、伸縮縫少和行車舒適等優(yōu)點；

2）具有簡支梁安裝的簡便性，可根據(jù)工程安裝環(huán)境選用不同的安裝設(shè)備；

3）等同于簡支梁施工，可作為標準構(gòu)件，采用工廠化預制，統(tǒng)一管理，可根據(jù)工程進度安排需求、適時加工，可提高項目建設(shè)的經(jīng)濟效益；

4）避免了現(xiàn)澆連續(xù)梁整體施工時需大量搭設(shè)支架體系的煩瑣，減少了施工風險。

2 工程概況

2.1 工程簡介

昆山中環(huán)青陽港大橋兩側(cè)輔道橋原均為現(xiàn)澆箱梁，由于障礙物影響工程進度，同時為節(jié)約工程投資，對西側(cè)輔道橋進行了設(shè)計變更，調(diào)整為裝配式部分預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁（即簡支連續(xù)梁）。預制箱梁典型橫斷面見圖1。

2.2 簡支連續(xù)小箱梁設(shè)計概況

本工程先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)按A類預應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計，梁長30 m，標準梁高1.6 m，中跨梁頂面梁寬2.4 m，邊跨梁頂面梁寬2.85 m，梁底均寬1 m。最大梁重94 t（邊梁）。

圖1 預制箱梁典型橫斷面

小箱梁預制時預留17 mm預拱度，制作完畢達到設(shè)計強度的90%（不少于7 d養(yǎng)護）后，張拉正彎矩區(qū)預應(yīng)力N1#、N2#、N3#、N4#鋼束（圖2）。在箱梁安裝完成，澆筑濕接頭后張拉箱梁頂板負彎矩預應(yīng)力（圖3），完成體系轉(zhuǎn)換。

圖2 預制箱梁鋼束構(gòu)造示意

3 工程實施方案

3.1 方案的選擇

由于場地狹小不適用雙機抬吊進行安裝，因此結(jié)合現(xiàn)場及工程進度安排，本次預制梁安裝選用了架橋機（DF35/120Ⅲ型）進行安裝，在橋臺后設(shè)置喂梁點，采用龍門架（臨時倒裝門架650 kN）進行喂梁，如圖4、圖5所示。

圖3 箱梁頂板負彎矩鋼束構(gòu)造示意

圖4 橋臺后喂梁點平面示意

圖5 橋臺后喂梁點斷面示意

3.2 架梁工藝

專業(yè)設(shè)備安裝應(yīng)由具有拼裝資質(zhì)的單位和具有拼裝資格的人員進行拼裝。設(shè)備安裝必須有相關(guān)圖紙及技術(shù)文件，如臨時拼裝設(shè)施應(yīng)通過專家認證，現(xiàn)場負責安裝人員必須熟悉設(shè)備的有關(guān)機械、電氣等圖紙資料，掌握相關(guān)技術(shù)性能和參數(shù)，安裝前必須制訂安裝方案，并對參與人員做好相關(guān)交底工作。

本次架梁在路基上設(shè)置2 座臨時倒裝門架對箱梁進行裝卸。首先在橋頭拼裝架橋機并過孔至第1跨。橋下運梁車將箱梁運至臨時倒裝門架下，臨時倒裝門架將箱梁提起放置在橋面運梁車上，橋面運梁車將箱梁運至架橋機下，運梁車給架橋機喂梁，架橋機架梁。

根據(jù)現(xiàn)場架梁順序及選用架梁工藝，首先必須確保提梁點的地基承載力，布置好喂梁點場地和設(shè)施，確保吊裝工藝安全可靠。其中必須對喂梁點地基承載力、門架基礎(chǔ)等進行驗算。最后在設(shè)備拼裝結(jié)束后需要進行一次全面檢查，即通過試機來檢驗設(shè)備的可靠性。

3.3 臨時支座設(shè)置

簡支連續(xù)梁不同于其他梁的安裝方式，在安裝過程中需要通過設(shè)置臨時支座使得梁體臨時形成簡支梁狀態(tài)。因此采用的臨時支座必須滿足小箱梁的承重和施工拆卸方便的要求。一般常用方法是采用硫磺砂漿或鋼砂筒等易拆除的臨時構(gòu)件。

本次實施方案根據(jù)選用的架梁工藝，采用了臨時支座采用鋼套箱的形式，中間填砂，局部標高采用木方進行調(diào)整，該形式臨時支座在架梁過程中能使梁體快速就位，隨用隨放，標高可快速調(diào)整，拆除簡便（圖6）。

圖6 臨時支座示意

3.4 濕接頭施工工藝

在小箱梁架設(shè)完成后（軸線標高調(diào)整完畢），使小箱梁開始向連續(xù)梁轉(zhuǎn)換，開始施工濕接頭，即后澆帶。對梁與梁之間的預埋鋼筋進行連接，采用綁條焊或搭接焊，現(xiàn)澆段混凝土采用與梁板相同強度等級的混凝土（圖7）。

圖7 梁與梁之間的鋼筋連接

為保證箱梁施工整體穩(wěn)定，采用吊模施工濕接頭。底模采用16 mm竹膠板、橫肋采用140 mm×75 mm木方，采用φ12 mm拉桿，如圖8所示。

3.5 預應(yīng)力張拉施工工藝

圖8 濕接頭施工示意

在小箱梁濕接頭施工完畢并達到張拉強度后，開始對小箱梁進行二次張拉，即進行小箱梁頂板負彎矩預應(yīng)力束的張拉、壓漿和封錨。完成小箱梁向預應(yīng)力連續(xù)梁的體系轉(zhuǎn)換，這是先簡支后連續(xù)橋梁同簡支梁橋的本質(zhì)區(qū)別（圖9）。

圖9 體系轉(zhuǎn)換施工順序

濕接頭混凝土達到設(shè)計強度的85%后，且混凝土齡期不小于7 d時，才可張拉負彎矩鋼束。鋼束T1、T2、T3采用兩端張拉，張拉順序為T3→T2→T1鋼束，鋼束張拉采用雙控，錨下控制應(yīng)力為0.75fpk。預應(yīng)力其他工藝類同一般箱梁預應(yīng)力施工工藝。

4 簡支連續(xù)梁施工過程中需注意的問題

4.1 簡支梁的制作

作為公路工程而言，一般預制梁因其施工簡便，施工單位往往為控制其成本均會選擇在現(xiàn)場進行預制，然而由于本工程的特殊性（無預制場地、加工量較少），因此采用了工廠化加工后運輸至現(xiàn)場安裝。對于工廠化加工的預制梁，一般施工單位會提供施工圖紙，明確技術(shù)要求后就讓預制梁廠開始加工，但在梁加工后至現(xiàn)場安裝時往往會存在諸多問題，因此對于梁廠加工質(zhì)量需要派專人進行監(jiān)督，并做好如下質(zhì)量控制[5-7]：

1）澆筑箱梁混凝土前應(yīng)嚴格檢查伸縮縫、護欄、泄水孔、支座等附屬設(shè)施的預埋件是否齊全，確定無誤后方可澆筑；

2）施工時，應(yīng)保證預應(yīng)力孔道及鋼筋位置的準確性；

3）預制梁頂、底板及腹板較薄，應(yīng)選用合適的骨料粒徑并做好配合比試驗；

4）梁端2 m范圍內(nèi)及錨下混凝土局部應(yīng)力大、鋼筋密、要求早期強度高，應(yīng)充分振搗密實，嚴格控制其質(zhì)量；

5）嚴格驗收梁底支座預埋鋼板設(shè)置，控制好橋面橫坡及斜交角度；

6）根據(jù)工程進度安排，嚴格控制預制梁的預拱度設(shè)置，防止現(xiàn)場安裝時因預拱度過大而造成橋面不平整。

4.2 架梁設(shè)備的選用

對于預制梁安裝的設(shè)備有多種方案可選擇，諸如履帶吊、汽車吊、架橋機、龍門架等。一般會從安裝環(huán)境、經(jīng)濟效益、安全性和可行性上綜合考慮選用的設(shè)備。在本工程施工中由于安裝環(huán)境較差，從可行性上綜合考慮選用了龍門架喂梁，架橋機架梁的施工工藝。

本次選用的龍門架和架橋機，對于設(shè)備的安裝和拆除需要制定專項方案，同時對于整個架梁工藝需要組織相關(guān)的專家對方案的安全性和可行性進行專項論證。其中需要注意的為架橋機作為標準設(shè)備在拼裝完成后需要有相應(yīng)檢測資質(zhì)的單位進行驗收。而龍門架作為非標準設(shè)備，事實上是屬于改裝類的，需要在專家論證時明確其設(shè)備性能指標和裝拆要求。

設(shè)備在拼裝結(jié)束后需要進行相關(guān)部件的調(diào)試后才能進行向外委托的檢測，檢測合格后才能使用，但是現(xiàn)階段對于向外委托的檢測，一般采用試吊的方式進行檢測，即試吊1 榀梁作為檢測內(nèi)容。

4.3 安裝過程中的危險源控制

從整個架梁工藝內(nèi)容分析，采用架橋機架梁存在諸多危險源，對于施工單位需對每個施工步驟進行認真分析，制定危險源辨識表（表1），制定可靠的危險源防治措施，明確架梁施工重大風險源等級。

表1 危險源辨識表

在風險等級明確后，需要對所有參與人員做好危險源交底工作，讓每個參與施工的人員了解，讓安全管理人員知道如何管理，對現(xiàn)場架梁施工有一個全過程的了解。如：設(shè)備的安裝過程、梁的起點與橋面運輸和就位、架橋機的過孔等都存在著重大危險源，需要從方案制定時就明確相關(guān)的操作要求，在實施過程中需要有經(jīng)驗的安全管理人員進行安全監(jiān)督，防止因個別人的違章行為造成危險源的發(fā)生。

4.4 支座安裝控制

本次小箱梁施工設(shè)計采用了板式支座，分為固定和滑動支座。支座安裝的質(zhì)量將直接影響橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)力的傳遞，在以往采用的板式支座中往往會發(fā)生支座不平整、受力不均勻等問題，造成支座托空或局部受剪切力影響等，在使用一段時間后出現(xiàn)病害，使橋梁使用功能受到影響。

因此為保證支座安裝質(zhì)量，避免上述病害的出現(xiàn)，需采取有效措施來進行預防。

1）在箱梁加工時應(yīng)注意梁底預埋鋼板的位置及方向，支座預埋鋼板或環(huán)氧砂漿整平中心露出梁底1 cm。

2）吊梁時放置于臨時支座上，主梁就位后，應(yīng)保證永久支座在無支承力下和主梁完全接觸。

3）支座安裝完成后應(yīng)檢查支座的各個接觸面是否有偏心受壓或托空等現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時吊起梁端進行調(diào)整，一般在架梁過程中應(yīng)及時做好調(diào)整，也可在梁安裝后采用千斤頂進行調(diào)整。

4）支座安裝時應(yīng)檢查安裝的方向，尤其在安裝滑動支座時，注意支座滑動方向應(yīng)為順橋向。

4.5 簡支連續(xù)梁濕接頭澆筑控制要求

在梁體安裝就位，永久支座安裝完成后即開始橋面后澆帶施工，完成端橫梁、中橫梁及兩側(cè)與頂板鋼束同長范圍內(nèi)的橋面整體化混凝土。達到設(shè)計強度后張拉頂板鋼束并壓漿。澆筑剩余部分的橋面整體化混凝土，澆筑完成后，拆除一聯(lián)內(nèi)的臨時支座，完成體系轉(zhuǎn)換。

然而在橋面整體化施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)橋面標高起伏較大，主要是由于梁廠在加工時縱橫向坡度未合理設(shè)置以及梁體本身的預拱度難以控制，事實上對于此類問題一般難以解決，需要在施工時加以控制。在橋面整體化施工完成后需要通過橋面調(diào)平層進行標高的調(diào)整，如超過設(shè)計規(guī)范范圍就需要進行相應(yīng)的調(diào)坡。

5 結(jié)語

通過對簡支連續(xù)小箱梁在昆山中環(huán)青陽港大橋施工實踐的總結(jié)，建立一整套簡支連續(xù)小箱梁施工技術(shù)，為以后類似工程施工提供了一定的經(jīng)驗，并值得進一步推廣 。