先简支后连续桥梁的施工技术分析

2013-08-15 00:55卫新珂
交通运输研究 2013年10期
关键词:现浇主梁张拉

卫新珂

(新疆昌吉公路管理局呼图壁分局,新疆 昌吉 831100)

1 先简后支桥梁概况

1.1 先简后支连续桥梁的提出

随着科学技术和社会生活水平的提高,人们对公路工程等基础建设的安全性和可靠程度提出了更高的要求。国家高等级公路近几年来发展良好,对其起连接作用的桥梁的施工质量也提出了更高的要求,桥梁的施工技术变得更加关键。目前,小跨径的高等级公路桥梁中依然采用装配式钢筋混凝土板梁的形式,中等跨度使用装配式预应力混凝土T梁,而大跨径则应用预应力混凝土连续桥梁,多采用平衡悬臂浇筑或者拼装的施工方法。但对于一项工程,应考虑整个施工进程中进度、经费和工艺技术等方面的问题。连续梁存在着施工工艺复杂和施工周期较长等问题,这一问题的解决还必须从根本上予以处理,于是提出了将简支梁的批量生产和连续梁的优越性能结合起来这样一种解决方法,即先简后支连续施工方法,这一方法的提出和应用能够很好的解决上述相关问题。

1.2 先简后支连续桥梁的优势

由上文分析可知,先简后支连续桥梁结构实际上就是通过现浇混凝土形成两跨或者是两跨以上的连续结构,这样一种桥梁结构在实际的工程和应用过程中有着相当显著的优势:首先,先简后支桥梁结构中选用的是预制梁,而预制梁能够采用标准构件,便于工厂进行统一的管理和生产,很大程度上降低了施工的时间、成本和人力投入,且能够显著提高经济效益,并且统一的生产和管理还能够降低工艺技术的要求;其次,先简后支连续桥梁的使用性能突出,具有较高的行车舒适程度,较少有裂缝的产生和形成,且刚度大;最后,因为简支梁的预应力钢束是在工厂内部进行的张拉,不仅避免了施工现场设备的配置,而且也避免了张拉预应力钢束给现场地面带来的障碍。

2 先简后支连续桥梁的施工技术要点

2.1 先简后支连续桥梁施工的一般流程

2.1.1 在主梁预制完成且混凝土的强度达到设定强度的100%后,开始张拉正弯矩区的预应力钢束,在此基础上进行压降,所有工作完成后对主梁底板通气管进行清理。

2.1.2 将临时支座和永久支座安装到位,并将主梁逐孔的安装到指定位置上,保证临时支座上的都是简支状态,在这一过程中需要将桥面钢筋和横梁钢筋进行有效连接。

2.1.3 最后一步就是浇筑钢筋接头混凝土,由跨中向各个支点浇筑剩余部分桥面整体化的混凝土,在浇筑工作完成后再将其拆成临时支座,这样就能够较好的完成体系的转换工作。在这一过程中要注意不要因为拆除工作而影响橡胶支座的实际使用性能。在桥面系统上安装伸缩装置并做好防水即可[1]。

2.2 先简后支连续桥梁施工工艺特点

2.2.1 在主梁预制结束且混凝土强度达到设计强度以后,开始张拉正弯矩区预应力钢束,这一过程中需要注意三个方面问题:一是要保证混凝土强度达到设计强度的100%;二是要保证张拉的顺序是按照设计的要求在两个端头之上同时进行;三是要保证在进行张拉时对预应力钢束的孔道摩擦系数、锚具锚口损失等进行实测,以此来确定所需要的实际张拉控制应力[1];最后需要进行压浆,并及时清理掉预应力混凝土简支转连续箱梁处的主梁底板通气孔。

2.2.2 按照相关的需要和要求设置好临时支座和永久支座,并逐孔进行主梁的安装工作。在对永久支座进行设计和安装时,对其橡胶支座表面进行保护。在施工过程中可以直接用空压机对其进行彻底清理,并相应检测出支座放置的平整度是否符合设计要求。一定要注意不能使支座处于一种不平衡的状态,一旦实际的施工场地自身有坡度一定要采取适当的措施来进行调平。

2.2.3 做好临时支座的设计与选材对整个板梁的架设非常关键,一方面要切实保证临时支架具有足够的刚度和强度,保证其不因受到外界环境的破坏而发生严重的破损;另一方面就是保证其基本上没有沉降,最好还要便于常规的拆卸和安装。在制作临时支架时通常会选择在硫磺砂浆内埋设电热丝,在进行体系转换时就可以直接利用电热法予以拆除,更主要的是临时支座在高度上往往比永久支座高出5mm左右,其意义就在于能够保证体系在转换时能够容易拆除。临时支座的沉降量必须通过试验予以确定,在试验的基础上还需进一步的通过加高盖板或者是箱内填砂等方式对其实现调节,这样就能够较为精确的控制好临时支架的实际高度。

2.2.4 在对连续段现浇混凝土进行施工时,通常都需要搭接焊来完成预埋钢筋的连接工作,在进行连接时要注意所使用的现浇段的混凝土型号和标号都要与梁板位置一致,且在一些较为薄弱的环节或者是新老混凝土结合的位置,要保证新老混凝土的强度达到一致后才能进行连接,实际上,这一点在整个混凝土的连接中最为关键[2]。在具体的施工过程中,首先将所需要进行处理的现浇接头位置处的梁顶面凿毛,然后在预制场内进一步凿毛空心绞缝板等周边具有接触面的构建,这样处理目的是:一方面是为了尽可能的减少不必要的高空作业,这样对整个工程安全施工能够提供较大的保证;另一方面是为了能够尽可能提高新老接头处的实际粘结质量;再者就是考虑到某些具体的部位上具有较为密集的钢筋和波纹管,因此还需采用小石子混凝土来对湿接头进行必要的分层浇筑,相应的进行层层振捣,这一过程必不可少。为了避免在最后的养护过程中出现不良的收缩性裂缝状况,还可以将微膨胀剂加入到现浇连续段的接头当中。

2.2.5 负弯矩二次张拉实际上是对梁板顶面的预应力和钢绞线等进行张拉,这一点是区别于简支梁的最显著特点。根据工程实际要求和需要,有必要对预制梁中的锚固齿板和几何精度予以严格控制。在进行张拉的过程中还需要注意张拉的具体顺序,必须要按照由外到内的顺序一一进行张拉,直到整个张拉过程完成为止,最后进行真空压泵。

3 先简后支连续桥梁施工的质量控制

3.1 临时支座设置的质量控制

根据上述分析可知,临时支座首先要有足够的强度和刚度,在此基础上还必须具有较好的安装和拆卸性能。在施工过程中,完成预应力张拉后且压浆强度达到相应要求后才能开始拆除临时支座。在进行临时支座的拆除过程中,尽可能做到均匀、对称和平稳。

3.2 张拉预制底座的设置要求

工程上对于张拉预制底座最终的设置要求就是坚固、无沉陷且利于常规的排水工作,以避免路基因排水不畅而发生不良的下沉事故。底座的具体反拱度值在相关的规范和文件中明确给出,因此只需相应的予以执行,注意将反拱度线做成抛物线即可。此外出于安全的考虑,要求将误差的范围控制在2mm以内[2]。

3.3 后连续现浇段施工质量控制

前文分析已经明确指出在后连续现浇段中最为突出的问题就是新老混凝土的连接问题,通常的解决方法和手段就是对预制梁板的端头严格凿毛。还需要对先简后支连续浇筑的问题进行控制,通常要求进行浇筑的温度要保持基本一致,且尽量将浇筑的时间安排在一天中温度最低的时候进行。

4 结语

先简后支连续结构形式相对于传统的方式优势非常明显,且在现代桥梁的建设过程中予以应用是将来发展的趋势,在这样一种大的背景和前提下就更有必要对这样一种结构形式进行认识和深入了解,并实现良好的利用和进一步创新。

[1]张鲲,刘凯,刘念华.浅谈先简支后连续预应力砼梁(板)施工技术[J].青海交通科技,2003,(3):28-31.

[2]王伟.浅谈先简支后结构连续桥梁施工技术[J].黑龙江交通科技,2011,(1):97.

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