社會經濟的不斷發(fā)展推動了我國工程建設事業(yè)的進步,橋梁工程建設作為我國工程項目建設體系中的重要組成部分,其規(guī)模、數(shù)量、施工工藝得到相應的提升。在當今高度重視建筑建設質量與安全的環(huán)境下,對橋梁工程建設結構的設計與施工研究具有重要現(xiàn)實意義。本文以先簡支后連續(xù)橋梁結構為研究對象,在資料分析與經驗總結的基礎上,對其設計原理與施工工藝進行了分析,以期通過研究為先簡支后連續(xù)橋梁結構的應用與發(fā)展提供理論參考依據(jù),推動我國橋梁建設的優(yōu)化發(fā)展。
先簡支后連續(xù)橋梁在上世紀八十年代就已經在橋梁工程建設中得到廣泛應用,是現(xiàn)今橋梁結構設計與施工過程中最常采用的一種設計形式與施工技術,其伸縮縫在一定程度上可達到500米的距離,對橋上交通運輸?shù)姆€(wěn)定性與舒適性的提升具有積極作用。
隨著近年來我國建筑事業(yè)以及交通運輸領域的不斷發(fā)展,優(yōu)化橋梁建設,提升橋梁質量的同時,控制施工成本,增強大橋行車舒適性成為橋梁工程建設施工過程中思考的重點。而先簡支后連續(xù)橋梁以其所具有的特性,即工程造價成本低、橋面接縫少、整體完善性好、剛度高、施工難度系數(shù)低、施工質量可控制等,在斜型、彎型以及坡型橋梁中具有重要應用價值。
當然,先簡支后連續(xù)橋梁有優(yōu)點也存在缺點,從先簡支后連續(xù)橋梁橋墩支座形態(tài)出發(fā),其優(yōu)缺點主要體現(xiàn)在以下幾方面:其一,雙排支座的先簡支后連續(xù)橋梁,其支座具備永久性特征,因此在施工過程中,雖然對施工工藝要求并不高,施工操作相對簡便,接縫處的剪力效應較小。但是其整體承載力卻無法進行準確判定,且在長期應用過程中支座會出現(xiàn)向上拔起以及拖空問題。其二,全預應力橋墩支座形態(tài)的先簡支后連續(xù)橋梁的抗裂性、剛性加高,但是在長期應用過程中,受施工材料影響易出現(xiàn)“反拱”問題,當預應力超過一定標準時,將出現(xiàn)支柱裂縫、橋面裂縫問題。其三,部分預應力橋墩支座形態(tài)的先簡支后連續(xù)橋梁雖然施工操作方便,但是由于鋼筋鋪設過密,其質量不易得到控制與保證,且應用范圍狹窄。
本文工程建設項目為長339.9米、寬26米,正交為九十度的高架橋。依據(jù)《中華人民共和國建筑法》、《橋梁建設》、《實施工程建設強制性標準監(jiān)督規(guī)定》等相關要求,結合工程實際需求,工程采用“左右幅錯跨”的方式進行橋跨設計與施工(屬預應力混凝土T型橋)。與此同時,為保證橋梁的整體性以及橋面行車的穩(wěn)定性,采用先簡支后連續(xù)橋梁結構進行工程建設。并在橋墩彎矩處配設二次張拉鋼絞線,進行預應力的有效束縛。此外,在施工過程中,以鋼筋、混凝土、支座、預應力管道以及預應力相關工具為主要材料,在橋面鋪設一定的瀝青混凝土。
依據(jù)工程屬相以及相關建設要求,本工程先簡支后連續(xù)橋梁進行了如下設計:第一,為實現(xiàn)工程成本與工程質量控制,采用“現(xiàn)澆+預制”的方法進行梁段施工;第二,結合相關工程資料,對橋跨結構各項指標數(shù)據(jù)(包括孔徑、預加應力、支座厚度、支座數(shù)量、墩臺沉降等等)進行計算與統(tǒng)計,形成計算圖,用以為工程施工提供理論依據(jù);第三,在進行體系轉換時,將橋墩的雙排支座轉化為單排支座,以連續(xù)梁為基礎,進行T梁的組合施工,保證各片T梁截面銜接的科學性,實現(xiàn)橋體對負荷的承載;第四,為進一步提升橋體的抗剪力作用,采用粗鋼筋在T梁底、頂板處進行預埋。與此同時,在梁板頂板鋪設一定的抗彎矩預應力筋,在梁板頂面配設預應力一定的預應力錨具;第五,采用30m梁時,其濕接縫的縱向縫寬為70cm,橋面采用C50的混凝土進行現(xiàn)澆施工,并適當?shù)募尤險EA膨脹劑。
在進行具體施工操作前,需應用計算機軟件,基于相關模型對主梁的內力進行計算。在此過程中,可對主梁進行層次結構劃分,并依據(jù)工程設計規(guī)劃,在綜合分析施工流程的基礎上進行橋梁主梁恒載內力與橋梁主梁活載內力的計算,用以為施工操作提供理論支持。
基于原有經驗,為提升混凝土連接面的抗拉強度,需對混凝土連接面的施工縫進行科學處理。因此,本工程首先對梁頂板表層存在的舊混凝土進行了不大于2厘米的去皮處理,待處理完成后進行新混凝土的澆筑。其次,為實現(xiàn)新混凝土與舊混凝土的有效結合,在混凝土澆筑過程中,對其進行潤濕與座漿操作。此外,為減少高空作業(yè),提升新混凝土與舊混凝土之間的粘接質量,對T梁端頭以及T梁的翼緣板進行去皮現(xiàn)澆,對橫向接縫進行清潔與整齊。
對T梁臨時支座以及永久性支座進行搭建與安裝,在此過程中需依據(jù)各孔的順序進行主梁的設置。其中,T梁臨時支座選用薄砂筒進行具體施工,建設與安裝,臨時支座應相對永久性支座要高3mm~5mm。而關于永久性支座的建設與安裝,一方面需對底模與支座縫隙進行密封處理,一方面要保證底模始終處于永久性支座外。另外,可采用薄鋼板進行永久性支座的保護。
當模板建設與安裝過后,需對其進行現(xiàn)澆處理并對現(xiàn)澆混凝土進行養(yǎng)護。在此過程中應注重以下幾點的有效操作與管控:其一,在進行澆筑時,為提升混凝土抗裂性,加大預應力效益,可添加適當?shù)腢EA膨脹劑;其二,為避免因所鋪設的鋼筋數(shù)量過多引發(fā)質量問題,可采用C50標號的混凝土為原材料進行澆筑操作;其三,在進行振搗時,應選用振搗棒半徑較小的振搗器進行實踐操作,用以提升混凝土整體的密實性;其四,采用塑料薄膜對現(xiàn)澆混凝土進行覆蓋養(yǎng)護,待收漿后直至下次灑水時更換草袋進行覆蓋養(yǎng)護。
當澆筑后的混凝土強度滿足工程項目建設需求時(通常情況下需大于設計強度的85%),需對其進行鋼束張拉作用。在此過程中,可選用鍍鋅扁錨為錨固材料,選用千斤頂對存在的預應力筋進行張拉,待每根預應力筋張拉完畢后,進行封錨、壓漿以及對臨時支座拆除。在此之后,采用一定的防水材料在橋體鋪設防水層,用以提升工程質量。
為保證施工質量與效率,需注意以下幾個關鍵點:其一,在認知并掌握設計圖內容與要求后,進行技術交底,并嚴格依據(jù)設計要求與施工工藝、施工流程進行現(xiàn)場操作與指導;其二,在進行“簡支”過程中,需保證橋梁主體的穩(wěn)定性。與此同時,在主梁安裝后,應及時進行鋼筋焊接與隔板澆筑;其三,在施工過程中,應結合實際需求,進行精細化管理,保證各環(huán)節(jié)各工序項目與相關要求的符合。
總而言之,先簡支后連續(xù)橋梁的有效應用對提升橋梁施工質量、降低施工難度以及保證橋梁框架的完整性、穩(wěn)定性、安全性具有重要影響作用。目前,隨著我國橋梁建筑項目的不斷發(fā)展,先簡支后連續(xù)橋梁的施工技術已經得到廣泛應用與推廣。因此,進一步探知與掌握先簡支后連續(xù)橋梁的設計與施工工藝對先簡支后連續(xù)橋梁施工技術的進一步完善與優(yōu)化應用具有重要意義。本文旨在通過對其的分析,為現(xiàn)代橋梁建設提供有益幫助。
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