浅谈梁间铰接缝施工技术
2011-05-12黄建设
黄建设
(河南中州路桥建设有限公司,河南 周口 466000)
装配式简支梁桥的梁间接缝,是保证桥梁上部形成整体结构、满足设计受力模式、实现荷载横向分布的重要构造;施工要按设计及规范要求进行,保证工程质量。
1 简支板桥铰接缝施工
企口铰接形状由空心板预制时形成,相邻两块板底部紧密接触,形成铰缝混凝土底模,铰缝钢筋NIO和Nll在梁板预制时紧贴着模板向上竖起,浇筑混凝土前将其扳子,焊接或绑扎牢固。用水将缝内冲洗干净并使其充分湿润。
拌制混凝土时应严格控制集料粒径和拌和物的和易性,浇筑中用人工插捣器捣实。此项混凝土施工一般与桥面铺混凝土装层同时进行。
2 简支梁桥梁间接缝施工
常用简支梁桥有T形梁和箱形梁,T形梁的梁间接缝按梁体设计不同有干接缝和湿接缝两种,箱形梁梁间接缝通常采用混凝土现浇湿接缝。
2.1 干接缝:用钢板或螺栓将相邻两片梁翼板和横隔板焊接起来形成横向联系的方法。该方法的优点是施工方便、连结速度快、焊接后能立即承受荷载。但耗费钢材较多、需要有现场焊接设备,且有时需在桥下进行仰焊,有一定困难,整体性效果稍差一些。T型梁的连结构造示意图如图2所示。
在T梁翼缘板及横隔梁相应位置预埋钢板,梁架设安置好后,把相对应位置的钢板焊接相连,使其形成整体。
在横隔梁靠近下部边缘的两侧和顶部的翼板内均埋有焊接钢板A和B,焊接钢板则预先与横隔梁的受力钢筋焊接在一起做成安装骨架。当T梁安装就位后即在横隔梁的预埋钢板上在加焊盖接钢板使其连成整体。端横隔梁的焊接钢板接头构造与中横隔梁相同,但由于其外侧(近墩台一侧)不好施焊,故焊接接头只设于内侧。相邻横隔梁之间的缝隙最好用水泥砂浆填满,所有外露钢板也应用水泥浆封盖。
为了简化接头的现场施工,也可采用螺栓接头,此种接头方法基本上与焊接钢板接头相同,不同之处是盖接钢板不用电焊,而是用螺栓与预埋钢板连接,为此钢板上要预留螺栓孔,这种接头由于不用特殊机具而有拼装迅速的优点,但在运营过程中螺栓易于松动,需要定期进行检查维修。
2.2 湿接缝:系主梁预制时,将翼板端部预留出一部分,钢筋外伸。梁架设就位后,将相邻两
翼板的钢筋焊接相连,然后支撑板现浇接缝混凝土,使各片梁横向连结形成整体。该方法的优点是,节省钢板用量、整体性好;缺点是施工较复杂、接缝混凝土养生达到初期后方能承受荷载。
无论是T梁还是箱梁其构造相同,都是把翼梁板和横隔板用现浇相连。图中阴影部分即为现浇混凝土。除了梁翼缘钢筋外伸相互对接外,还要加设扣环钢筋。横隔梁在预制时在接缝处伸出钢筋和扣环A,安装时在相邻构件的扣环两侧在安上腰圆形接头扣环月,在形成的圆环内插入短分布筋后就现浇混凝土封闭接缝,接缝宽度约为0.20~0.50m。翼板接缝混凝土施工的方法为先分段安吊装模板。
由底梁支撑着模板,其重量靠连结螺杆传递给支承横木,而横木支承在两边的翼缘板上。施工时先用螺杆把底梁与支承横木相连,再在底梁上钉设模板,钉好后上紧连接螺杆上的螺栓,使模板固定牢靠,然后现浇混凝土。拆模时松开连接螺杆上的螺栓,用绳子将底梁和模板徐徐放至桥下,以便回收利用。若为高空作业,桥下水流湍急,也可使用一次性模板,松开螺杆后掉至河中,不再使用。
横隔板的湿接缝施工难度较大,应在翼板接缝之前施工,端横隔板的施工较简单,工人可以站在墩台帽上立模浇筑接缝混凝土。中横隔板接缝施工则较为困难,若条件允许可在桥下设临时支架或用高空作业车将工人送至预定高度立模浇筑。若桥下有水,则应设法从桥面向下悬吊施工,不仅横板要有悬吊设施,人员也要系安全带从桥面悬吊下去施工,要特别注意施工安全。
3 先简支后连续梁桥的梁端接缝施工
先简支后连续的连续梁桥,在墩顶处的连续有单支座和双支座两种方法,施工工艺和体系转换方法有所不同。
3.1 单排支座先简支后连续桥梁
这种连续梁桥建成后在墩顶连续处只有一排支座,内力分配效果好,负弯矩峰值较高,能大幅削减跨中正弯矩,使内力分布均衡,但施工方法较为麻烦,且连续处要设置顶部预应力钢筋,施工过程如图1所示。
图1 单支座先简支后连续施工示意图
图2 双支座先简支后连续施工示意图
预制顶梁时在梁端顶板上预留预应力孔道,并预设齿板,预留工作人洞,凡做连续一端均不做封锚端,将顶板、底板、腹板普通钢筋伸出梁端,架梁时先设置两排临时支座,使梁呈简支状态。临时支座用硫磺和电热丝制作,既要保证强度,又能在通电加热后融化。
梁架好后,在墩顶设计位置安放永久性支座及垫石,布置模板,将设计要求的普通钢筋焊接相连,并布设箍筋。在顶部布设与原梁体预留孔道相对应的预应力筋孔道,现浇连接混凝土养生至强度达到90%后拆除模板,自顶板入孔进入穿丝张拉预应力钢筋,并予以锚固。然后给临时支座通电使其受热软化,从而使永久支座发挥作用,实现体系转化。拆除临时支座,现浇混凝土封闭人孔即完成连续化施工。
3.2 双排支座先简支后连续梁桥
该类连续梁受力接近于简支梁,内力分布不均匀,但由于施工简单,体系转化方便,被广泛采用。施工方法如图2所示。
预制大梁时,连续一端的梁端不进行封端处理,将顶板、腹板、底板普通钢筋外伸,梁架设前一次性将两排永久性支座安放牢固,梁架设就位后在梁端底部和两边梁外侧安放模板,中间以端模梁为模,将两梁端外留钢筋焊接相连,注意使搭接长度和位置满足规范要求,然后现浇与梁体相同标号的混凝土,养生达到要求后即实现体系转化,完成连续化施工。
这种方法不用更换支座,也不在梁顶施加预应力,故简单实用。注意由于连接处墩顶有负弯矩,而又没有施加预应力,必然会产生正常裂缝,为防止桥面水从缝中渗入,锈蚀钢筋,需在梁顶前后各4米范围内设置防水层。
4 桥面连续施工
为了减少桥面伸缩缝数量,保证行车安全平顺,目前简支梁桥均采用桥面连续。桥面连续的道数及联跨长度根据当地气温和桥梁跨径由设计部门计算确定。
桥面连续与桥面铺装层混凝土同时施工,按交通部有关规定,桥面钢筋网采用 钢筋,间距15cm×l5cm靠顶层布设,至混凝土顶面净保护层1.5cm。桥面连续处为保证梁体伸缩应力能通过连续部位传递,在桥面铺装层顶层部位增加一层纵向联结钢筋,一般选用 钢筋,间距5cm,在底层还要增设分布钢筋和连接筋,同样为钢筋,间距5cm。浇筑混凝土之前用轻质包装板将梁端缝隙填塞密实,既保证上部现浇混凝土不致落下,又能使梁自由伸缩。混凝土强度形成后在连续顶部梁间接缝正中心位置锯以1.5cm深的假缝,用沥青马蹄脂填实,保证桥面在温度下降时不产生任意裂缝。
5 结语
梁间接缝施工的好坏对桥梁的质量影响非常大,所以做好各个部位的接缝施工,保证工程质量,还需要有关施工人员不断的探索新方法新技术。
[1]秦振江.神延线盘石岔特大桥墩、帽裂纹病害分析与整治[J].西铁科技,2008,(03).
[2]郭靖.高性能混凝土桥墩裂缝成因分析及预防[J].科技经济市场,2009,(05).