先简支后连续结构梁桥施工技术
2014-05-08郑志同ZHENGZhitong
郑志同 ZHENG Zhi-tong
(中铁九局集团第三工程有限公司,长春 130052)
(The 3rd Engineering Co.,Ltd.of China Railway No.9 Group Co.,Ltd.,Changchun 130052,China)
先简支后连续结构梁桥施工技术
郑志同 ZHENG Zhi-tong
(中铁九局集团第三工程有限公司,长春 130052)
(The 3rd Engineering Co.,Ltd.of China Railway No.9 Group Co.,Ltd.,Changchun 130052,China)
近年来我国的交通建设发展迅速,特别是高速公路建设方面成绩斐然。道路工程离不开桥梁建设,先简支后连续体系技术以其在施工中的优势条件获得了广泛的应用。本文主要论述先简支后连续桥梁技术施工中一些关键点。
先简支后连续;桥梁;施工技术;控制管理
0 引言
目前,一种新型梁桥结构——先简支后连续结构梁桥在国内高等级公路和市政道路中被普遍采用,近些年中,由于它兼顾了简支梁桥和连续梁桥的优点,在等跨径的桥梁设计中逐步由先简支后连续结构桥代替了原有单一的简支梁桥或连续梁桥。先简支后连续梁桥发挥了连续梁桥和简支梁桥两种梁桥的优点,并克服了它们的缺点,正因如此,对先简支后连续桥梁施工技术的探讨更显得十分重要。
1 先简支后连续施工方法的优势
相对简支梁而言,先简支后连续体系跨中弯矩较小,内支座处承受的负弯矩比完全连续梁要小得多。简支变连续更有利于配筋设计和施工,使得结构在刚度上得到了很大提高。它不仅保留了简支梁施工时简便与节省模板支架的优势,还发展了连续结构可减小活载弯矩的优点。将跨中正弯矩钢筋与接近梁端的地方弯起,并伸至接头处和相邻简支梁的相同钢筋相焊接以承受活载支点负弯矩。采用先简支后连续结构显著提高经济效益,可节省大量(约20%左右)钢筋混凝土材料,并且可为施工带来极大便捷(因安装重量减少的缘故)。
主梁和下部工程采用先简支后连续施工方法时,可同时进行预制,成批生产。令施工符合要求且简便快速,可明显缩短施工的周期。采用先简支后连续桥梁施工正向大跨径的方向发展,并已逐渐成为现代桥梁建筑的发展趋势之一。
2 先简支后连续桥梁施工技术
2.1 施工准备 简支连续梁桥是将简支梁于墩顶实施结构连续或者墩梁固结,因此施工时必须高度重视基础、墩梁固结、墩顶结构连续及桥面连续构造。要强化施工设计,制定出精细化施工方案,使施工工序得以明确。
2.2 预制及安装梁 预制台座需顶面光滑、稳定性好、易于脱模。模板系统必须力保其符合精品预制梁需要要求的刚度、强度与稳定性,严格遵照设计图纸。模板还必须适应预制梁顶横坡与锚固齿板变化的需要,因此它应具备可调整的功能。应严格控制混凝土等原材料、仪器预应力体系的建立精度、养护、配比与几何尺寸等,以确保预制梁的拱度切合设计要求。保证永久支座的稳定性与安装精度,保证临时支座的刚度、强度与稳定性。宜用方便拆除的结构形式,如砂筒。
2.3 墩顶湿接头浇筑 混凝土应做专门配比,以达到高韧性、高强度、低收缩的设计要求。墩顶湿接头浇筑前,需按要求对T梁端横隔板、T梁端面、端头部分的T梁肋侧面凿毛,可再刷净水泥浆与专用的粘接剂。应严格按设计要求执行墩顶湿接头浇筑。若设计无明确要求时,一般应在晚上1-6时进行(因此时是一天内温度最低变化最小时间段),还要保证当温度升高后混凝土已达到20%以上强度。为防止温差过高产生对混凝土凝结的不利影响,当一天的昼夜温差超过15度时,宜于墩顶湿接头内配制劲性骨架。为保证此类间隙混凝土强度的增长,应为墩顶湿接头设计专门养护方案。
2.4 建立二次预应力体系 将预制梁中的预应力管道及锚垫板的几何精度遵照设计要求,严格控制在预定范围内。为保证预应力管道通畅宜采用塑料波纹管,对预应力管道实施特别保护后再进行二次预应力施工。混凝土强度、张拉时间、顺序均应符合二次预应力张拉时的设计要求与规定。以竖向的预应力筋或普通钢筋预埋于桥墩梁段中来进行墩梁固接,对竖向预应力筋实施特别保护后才可进行墩梁固接构造混凝土浇筑。采用真空压浆,设计专门管道压浆配和比。
2.5 安装临时支座与永久支座 临时支座用于搁置空心梁板,其强度、刚度需能保证在梁板的架设过程中基本无沉降量、不会破损。建议采用的处理办法为:四周的硬木板条使用拉杆细栓箍紧方向装砂层。临时支座用于搁置T梁时可采取将钢管变成筒状侧边钻孔临时阀门封闭灌装砂层的方法,其高度略高于(3-5mm)永久支座,方便体系转换时拆除。湿接头混凝土浇筑前须对永久性橡胶支座进行表面保护,用空压机清理接缝处的杂质与残渣,并仔细校对各支座放置平整度。桥支座的伸缩缝处宜采用GJZF4支座(或GYZF4),此类型号支座杜绝倾斜安装,连续墩处则宜用GJZ支座(或GYZ),还应设一定高度支座垫石于连续墩处支座下。当纵坡大于等于1%是需采取使支座平置的措施,应对纵坡情况应采取先预埋钢垫板,调平后,再放置支座。
2.6 结构体系转换 在满足强度、刚度、稳定性、拆除方便的前提下,研究临时支座的构造、安装与拆除方案,探讨实施方案。严格遵照设计要求时间、顺序进行结构体系装换。
2.7 处理新老混凝土连接面 湿接头部位的新老混凝土结合部分,其强度必须连成一体达到一致,此部位最容易成为结构薄弱环节,因此给其凿毛尤为重要。为能避免高空作业,在对现浇接头部位梁顶面凿毛处理时,也应对周边接触面在预制场内进行凿毛洗净,更好的保证新老混凝土的结合质量。一般湿接头的混凝土用小石子混凝土分层浇筑,以确保在此部位钢筋与波纹管较为密集的情况下,也能经过层层仔细振捣后达到密实。在梁板预制时,湿接头预埋钢筋的位置一定要准确,板端钢筋的预留长度要保持一致,以防止梁板全部安装完后处理接头钢筋时发生操作环境差、工人劳动强度大以致无法保证接头钢筋连接质量的情形出现。预制梁板刚拆模后便需对梁体上的老混凝土进行凿毛工作,凿毛除对梁板端部接头老混凝土进行外,还要对铰缝混凝土、梁上部负弯矩区梁顶进行,这样可避免当梁板都安装完毕与钢筋接头接好后再费时费工进行此道工序,发生杂质、残渣落入湿接头缝隙用高压水枪与高压风均不能彻底清除,影响到湿接头混凝土浇筑质量,为日后桥梁运营埋下安全隐患的情况。
2.8 结构性桥面铺装与非结构性桥面铺装的垫层施工 依设计要求对梁顶剪力钢筋进行预埋要得到重视,尤其是对T梁翼板现浇带上的钢筋预埋。通过预制梁的测试,为防止剪力钢筋失效,应合理调整剪力钢筋伸出长度以适应剪力钢筋和钢筋网间的连接。结构性桥面铺装与非结构性桥面铺装垫层混凝土进行浇筑后会产生明显的基岩效应,易产生收缩裂缝,需在规定时间施工。为达到增加新老混凝土的连接性能,裸梁顶面也应按要求进行凿毛,刷净水泥浆与专用粘接剂。施工时应选择专门的、大面积薄型混凝土养护措施。
3 对施工质量的控制与管理
3.1 支座结构的施工 在布置的时候要按照一定的距离均匀的进行,要确保其具有非常高的强度以及刚性特征,并且要便于拆卸。当进行完预应力的张拉活动之后,当压浆的强性超过规定的指数的时候就可以对其进行拆除活动。拆除的时候要确保按照设计进行。当完成拆除活动之后,要确保永久支座和梁底等紧密的连接到一起。
3.2 控制好预制底座的品质 通常要确保预制底座坚硬牢固,方便进行排水活动,没有沉降现象,这样就不会发生因为排水不通畅而导致的地基不合理沉降的现象了,反拱度通常要设置为抛物线的形状。除此之外,要确保安装的精度适宜,通常要保证误差小于两毫米。
3.3 后连续现浇段施工质量控制 施工中会发现,对于新老混凝土的连接结合是现浇连续段混凝土存在的主要问题,所以,梁板处一定要认真地磨平。为了防止在养生硬化过程中现浇连续段混凝土发生收缩性裂缝影响混凝土在二次张拉过程中的承载力和桥梁的整体受力性能,现浇连续段接头混凝土添加微膨胀剂,掺加剂量一般控制在水泥用量的0.5%~1%之间。先简支后连续每联各现浇连续接头的浇筑气温应基本相同,通常要确保温度差值不超过5℃,而且最好是在当天最低温的时候进行。
4 结束语
通过工程实践证明,先简支后连续结构形式提高了结构的承载能力,减少了梁部的伸缩缝,并控制桥面横向裂缝的产生。相对于传统意义上的连续梁而言,降低了施工难度,同时在一定程度上达到了结构连续的目的,通过在施工过程中加强对上述质量控制点的控制,不断总结施工经验,先简支后连续结构桥型随着施工方法的不断地成熟与完善将会得到更广泛的应用。
[1]王铮.先简支后连续桥梁施工技术及注意事项[J].民营科技,2011(5).
[2]李军.先简支后结构连续桥梁施工技术探析[J].中国新技术新产品,2013(1).
[3]刘宇翔.先简支后连续梁桥的施工工艺优化应用研究[J].黑龙江交通科技,2011,34(4).
Construction Technology of First Simply-supported and after Continuous Configuration Bridge
In recent years,the development of traffic construction in China is rapidly,especially the highway construction.Road engineering relates to the construction of the bridge,first simply-supported and after continuous configuration has a wide application for its advantages in the construction.This paper mainly discusses some key points in first simply-supported and after continuous configuration.
first simply-supported and after continuous configuration;bridge;construction technology;control management
郑志同(1984-),男,河北沧州人,毕业于石家庄铁道学院,研究方向为道路桥梁。
U448.21+7
A
1006-4311(2014)11-0133-02