连续桥梁结构施工工艺及注意事项
摘 要:连续梁桥由于它具有桥型美观、整体稳定性好、跨度大、行车平稳舒适等优点,在高速公路上的应用非常普遍。文章简要地阐述了先简支后连续梁桥施工的现状及施工工序,并结合工程实例,针对先简支后连续T型桥梁的施工施工工艺及注意事项进行了进行了探讨与研究,旨在不断提升工程质量及减少混凝土连续梁墩顶负弯矩开裂的现象。
关键词:公路桥梁T梁预制施工工艺注意事项
Abstract: The continuous beam bridge it has a bridge-typeaesthetics, the overall stability, large span, smooth and comfortable driving on the highway is very common. Thearticle briefly described the status quo after first simply supported continuous beam bridge construction andconstruction process, combined with engineering examplesof Simply Supported the construction of the continuousT-bridge construction process and precautions are discussed and research aimed at continuously improve the quality of the project and reduce the concrete continuous beam pier top negative moment cracking phenomenon.Key words: roads and bridges, T beam, prefabricated, construction techniques, precautions
1 先简支后连续梁桥施工的现状
先简支后连续施工的基本原理是通过先设预制主梁来形成简支梁状态,再将主梁连在墩顶形成一个整体,最终形成连续梁体系。特点是施工方法简单可行,施工质量可靠,实现了公路桥梁施工的工厂化、标准化和装配化。先简支后连续施工特点一方面继承了简支
桥梁的施工工艺优点,另一方面又不失连续梁桥的特长。先简支后连续结构体系研究中存在的几个主要问题:
(1)由于相应的规范及参考资料的不足,我国目前先简支后连续结构体系发展还很不充分,预制构件的设计也只能依照规范上简支梁和连续梁的相关条例来进行设计,而忽略了先简支后连续结构体系本身固有存在的特点所带来的对设计的影响。
(2)目前,对先简支后连续结构体系的施工工艺的认识还存在很大的分歧,对后连续端部的浇筑顺序、浇筑方式和后连续预应力的张拉顺序还缺乏统一的认识。
(3)近年来,在后连续端部的配筋方式和配筋量上规定尚不统一,因而导致端部配筋的设计种类繁多,且设计的主观随意性太强。
2 先简支后连续桥梁的施工工序概述
(1)T梁预制及安装。预制T梁采用立面整体大型钢模,附着式振动器在钢模板两侧错位布置,以确保混凝土振捣密实。预制T梁混凝土强度达到设计强度的100%后,方可张拉预应力钢束。另外,为了方便装拆及重复使用,钢模板之间采用螺栓连接,加工成型的模板平整度及几何外形尺寸均应符合技术规范要求。
(2)浇筑墩顶湿接头。主梁安装完毕后即可接下来就进行湿接头的施工,浇筑湿接头时应从两边往中间浇筑。 由于浇湿的接头承受着最大的弯矩和最大的剪力,因此,湿接头的施工这一步骤相当重要,其施工过程为:安装底模及永久性支座;钢筋安装;安装连续钢束孔道;侧模安装;浇筑湿接头混凝土;养生。
(3)钢绞线张拉工艺。钢绞线预应力张拉,必须严格按设计图中张拉程序进行。在任何情况下,钢绞线的张拉应力不得大于标准强度的80%。钢绞线预应力的张拉顺序是:次边梁、 边梁、中梁,分两到三次张拉完成,每次一片主梁张拉不超过两束。
(4)压浆。张拉完钢绞线后立即用C40水泥浆进行压浆,并浇筑封锚混凝土,连续端不浇筑封锚混凝土。为尽快达到压浆强度,可在水泥浆中掺入一定比例的液体水玻璃加快强度增长速度。
(5)体系转换。此工序为先简支后连续公路桥梁施工的最后一道关键工序,体系转换要求拆除临时支座时采用了对称性的原则。
3工程案例分析
3.1 工程概况
某高速公路,是一座大跨度预应力混凝土桥梁。主桥为50m预应力混凝土连续T梁,4 跨为1联,采用先简支后连续的施工方法。本桥连续跨数为4、故采用对称浇筑,对称张拉,即先浇筑1号、3号墩顶湿接头,张拉1号、3号墩顶钢绞线,再浇筑2号墩顶湿接头,张拉2号墩顶钢绞线,桥跨布局如图1所示。此工序使施工中应力最小,故为合理工序。
图1桥跨布局图
3.2 施工工艺及注意事项
3.2.1 T梁预制与安装
T梁的安装。每片50mT梁重约1500kN,采用SDLB200/50 型双导梁架桥机逐孔从0号台往32号墩方向架设,制梁时在桥头预留拼装架桥机的场地,用汽车吊配合人工拼装好架桥机并进行调试,无误后架桥机自行迈步前进使其前支腿的横移轨道落至 1 号墩顶,采用轨距为1435mm的平板车给架桥机喂梁,架桥机吊着梁一起横移就位,安装支座,落梁,如此循环,架完1孔后,架桥机前移1孔再继续架设,直至架梁结束。
3.2.2 浇筑墩顶湿接头
一联主梁安装完毕后即进行湿接头施工,浇筑湿接头时应从两边往中间浇筑。现浇湿接头承受着最大的弯矩和最大的剪力,因此,湿接头的施工为重点控制工序。 湿接头长12.1m,宽 0.6m,高2.58m,每个湿接头约18m3混凝土,施工中要注意振捣密实和防止裂缝,施工过程只要包括以下几个方面。
(1)底模安装。将支座置于墩顶支座垫石上,放好后在其周围安装底模,为严防漏浆,永久性支座与底模间的缝隙应采取有效措施密封。根据实际情况及经济性,底模采用钢摸板,用木锲支撑,与支座间的缝隙用胶布或砂浆封住,防止漏浆。
(2)钢筋安装。按现浇湿接头钢筋构造图绑扎钢筋, 纵向钢筋按设计要求进行连接。 纵向钢筋连接可用搭接焊、 帮条焊或挤压套筒等方法连接。
(3)安装连续钢束孔道。为防止预应力筋与孔道之间摩擦引起的应力损失增加及改变预应力筋的受力,应严格控制预应力孔道的位置,孔道在两预制梁端与现浇段相接处的位置偏差应控制在2mm以内。湿接头的孔道应采用与预制梁相同的孔道(一般采用波纹管) ,且两者应连接顺畅、可靠、不漏浆。
(4)侧模安装。采用与主梁相同的模板,模板安装应确保密不漏浆,以保证现浇段与主梁间顺接良好,外型美观。
(5)浇筑混凝土。根据该段的受力情况,采用C50混凝土,为防止混凝土收缩引起现浇段与预制主梁的开裂与预应力损失,混凝土中掺加适量的膨胀剂。因钢筋布置密集,混凝土用石子的粒径不得>2cm且必须振捣密实。浇筑混凝土前应全面撤离桥面上的重型荷载。
(6)养护。混凝土浇筑完毕后应及时采取有效措施进行养生,以防止早期收缩裂缝的产生,养生可采用塑料薄膜养生,换砂养生,草袋养生或联合养生方式。
3.2.3 钢绞线张拉
钢绞线预应力张拉,必须按设计图中钢绞线张拉程序进行。本桥为4跨1联有3个连续端需要张拉,每个连续端有6片梁,每片梁 6 束钢绞线(N1、N2和N3各2束),每束又有5 根钢绞线,所以必须确定合适张拉顺序。众所周知,后连续预应力的作用即是保证永久支座顶板产生一定的压应力储备,以抵抗二期恒载和活载产生的拉应力,避免支座处顶板开裂。对于每个端部6片梁则采用先中间后两边的顺序。钢绞线采用直线布置,一头张拉。张拉时,在一头的负弯矩槽中安装千斤顶,另一头用套筒和夹片锚固。
3.2.4 压浆
(1)张拉完毕后,应立即将锚具周围的预应力筋间隙用水泥浆封锚,为尽快达到压浆强度,可在水泥浆中掺入一定比例的液体水玻璃加快强度增长速度。
(2)为使孔道压浆通畅,并使浆液与孔壁接触良好,压浆前应用压力水冲洗管道。
(3)使用专用灰浆拌合机拌浆,拌好的灰浆经孔径小于5mm的筛子过滤后存放在储浆桶内。
(4)压浆时应将集中管道一次压完,以免孔道漏浆堵塞邻近孔道。
(5)出浆孔在溢出与入浆孔端同样稠度的水泥浆后,关闭出浆管嘴,保持压力5min,关闭入浆嘴。压浆完毕等待一定时间,拆除出入浆管嘴后使用木塞将出入浆口塞紧。
3.2.5 体系转换
体系转换施工技术为本桥施工的关键工序,先简支后连续在这一步才算完成,体系转换要求临时支座的拆除要同时,拆除时也采用了对称的原则,即先 1号、3号桥墩,再2号桥墩的顺序。本桥在施工临时支座时采用了硫磺砂浆支座,中间有铜管,里面有电阻丝,当电阻丝通电时,电阻丝发热,铜管温度升高,当温度达到一定程度,硫磺熔化,将所有临时支座上的硫磺块同时通电,这样很好的保证了体系转换的同时性,同时提高了施工效率。
3.3 施工中的注意事项
施工中的技术要点是墩顶湿接头混凝土浇筑、张拉压浆以及体系转换顺序的选择。 以上工序施工中均采用对称的原则。 墩顶湿接头混凝土浇筑过程中要确保混凝土的质量,使其能更好地承受墩顶的弯矩和剪力。张拉压浆过程中要确保钢绞线的应力和水泥浆的压力达到设计值。体系转换应确保转换的同时性,转换完成后要检查保证每个永久支座都充分
受力,临时支座与梁底有一定的空隙。
4 结束语
总之,通过分析了下公路连续桥梁的先简支后连续施工技术,并对桥梁施工中可能出现的一些问题做了一些探讨,先简支后连续施工方法的独到之处在于既能够保证施工的工程质量,又能同时去克服传统连续公路桥梁容易开裂的问题。
参考文献
[1]刘国慧.简支变连续桥梁的设计与试验研究[D].天津:天津大学,2006.
[2]潘永泉.探讨连续桥梁结构施工技术[J].建材与装饰,2008(3)
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