先简支后结构连续桥梁的技术优势与工艺分析

2015-03-26苗守峰胡伟

中国高新技术企业 2015年3期

苗守峰　胡伟

摘要：伴随着世界范围内桥梁建设技术的飞速发展，新型的先简支后结构连续桥梁施工技术在国内出现，其兼顾了简支桥梁及连续桥梁的各种优势，逐步替代了原来的单一简支桥梁和连续桥梁施工技术，并在全国各省份桥梁建设工作中得到了较为广泛的应用。文章就先简支后结构连续桥梁施工技术的优势及工艺特点进行了分析，探讨了其在桥梁施工建设中的重要意义。

关键词：先简支后结构；连续桥梁；施工技术；工艺特点；桥梁建设文献标识码：A

中图分类号：TU378 文章编号：1009-2374（2015）03-0104-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0242

按照现代化桥梁建设的要求，桥梁设计应在保证运营安全并拥有可靠的建筑结构前提下，实现行车噪音的降低、对振动承受能力的提升以及对周边生态环境的保护，达到对驾驶员及乘客心理影响的有效降低及实现良好的生态环境保护和人与自然和谐发展的目标。

1 国内先简支后结构连续桥梁的施工现状

1.1 施工管理水平低

国内目前先简支后结构连续桥梁施工管理水平还处在发展的初级阶段。对于近几年来国内桥梁安全事故及桥梁耐久性较差的现象，大多是由于野蛮施工和施工管理水平较为低下所造成的。短期内发生的桥梁破坏或倒塌状况一般是由于施工质量没有达到相关规定及标准要求所造成的，主要是由于施工材料及施工工艺不合格、偷工减料、以次充好现象普遍存在造成的。其归根结底还是施工管理工作不到位，管理水平有限。

1.2 理论基础薄弱

我国在桥梁设计及施工技术方面还有待进步，对桥梁施工和使用期内的安全性还有很多需要改进的地方。桥梁施工设计人员往往出于对结构强度的考虑，忽视了结构构造及耐久性，经常性地出现设计施工人员人为加强结构强度所造成的错误性操作。

以上问题都制约着先简支后结构连续桥梁施工技术在我国现代化桥梁建筑中的推广及应用，如何针对现有问题作出有效改进，是我们当前急需解决的问题。

2 先简支后结构施工方法简介

传统的装配式体系下的桥梁设计大多数是简支体系结构的，不能满足现代化经济发展环境下高等级公路所要求的行驶舒适性及安全稳定性要求。这种结构体系需要大量的伸缩缝和支座，无法有效避免车辆在此类桥梁高速行驶中的噪音、振动问题，由于结构的局限性，还给后期的维修养护工作带来了一定的难题。为适应现代化高等级公路的飞速发展需求，在这一结构的改善基础上，出现了全跨境长度的桥梁预制构件，形成了先将整跨梁建设于支座后拼装成连续梁的逐孔施工方法。在整跨梁假设完成后，在支座处采用现浇接头并等混凝土强度达到一定要求后按规定后张拉预应力实现结构连续施工的方法，就是我们所说的先简支后结构施工方法。

3 先简支后结构连续桥梁的结构形式及特点

3.1 结构形式

先简支后结构连续桥梁的结构形式按照不同的要素可以划分成为不同的种类：（1）材料属性：其结构形式按照材料划分可分为钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、混合结构三种；（2）预应力方式：按照其预制构件的施加预应力方式，可分为先张法预应力混凝土结构、后张法预应力混凝土结构、复合式预应力混凝土结构三种；（3）上部构造断面形式：如果按照其预制件的上部构造断面形式划分，可具体分为打孔空心板、工形梁或T形梁、箱形梁等。

3.2 主要构造及特点

（1）上部构造：上部构造的预制构件和装配式简支桥梁的构建具有相似性，但不同的是可以依据主梁间的间距少设或不设中横隔板。另一个不同是，当预制主梁靠近现浇连续段时，应注意预埋横向、纵向连续钢筋和梁底钢板。同时应注意现浇连续段如果采用预应力钢束时的预应力管道预埋及齿板的设置工作；（2）现浇连续段：在预制桥梁机构形成一定的连续性之后，连续段与横隔板共同组成上部构造的横隔梁，在施工过程中应注意其在横纵方向与主梁的密切稳定结合。对于纵向钢筋可以采用预应力钢束或普通钢筋，其具有不同的优势效果。普通钢筋在操作方式上较为简单且不会对主梁产生影响，而预应力钢束结构则具有较强的抗裂性；（3）现浇桥面板：现浇桥面板是预制构件在整体化上的结构，其主要是加强了装配式T性梁或其他构造形式的横向联系及抗扭曲刚度，并在有效加强了预制横隔板的同时，利于顶板受力钢束的布置。

4 先简支后结构连续桥梁的技术优点分析

先简支后结构连续桥梁施工技术具有下列优点：（1）桥梁结构具有刚度大、不易变形、伸缩缝相对较少、振动承受能力强、行车舒适度强；（2）由于简支梁的预应力钢束张拉工作是在制作工厂进行，且预应力钢束布置在主梁上进行现场作业，不需要大量的施工设备，只需要吊装设备起吊主梁，有效避免了张拉预应力钢束在地面上造成的各种障碍，又有效减少了桥梁施工设备的运用，一定程度上简化了设备使用频繁度；（3）预制梁所采用的标准构建，统一进行工厂化生产及管理，不但简化了技术操作程序，还有效节省了工程时间，对施工工期有一定的缩短作用，利于经济效益的提高；（4）先简支后结构的连续桥梁施工技术，使主梁能在下部工程施工的同时进行预制，实现成批生产并有效缩短施工周期，满足了桥梁施工要求。

5 先简支后结构连续桥梁的施工要点分析

5.1 施工前期准备

简支梁体作为先简支后结构连续桥梁施工的施工基础，应在施工前期中进行高度重视，对施工工序及施工设计程序要有一个明确具体的施工方案。对墩顶结构联系及桥面连续构造等施工关键过程应制定精细化的施工预案。

5.2 梁顶预制及安装

预制台座应具有良好的稳定性，台座顶面应做到光滑并严格按照设计图纸进行预制梁模板系统的制作，在强度及稳定性方面均应满足预制梁的标准要求。其次应对混凝土的原材料选用及配比采取相应有效的监管措施，确保一起预应力的建立精度及永久支座或临时支座的安装精度及安装稳定性。

5.3 墩顶湿接头浇筑

除了对混凝土配比及原材料做到严格监管符合标准之外，墩顶湿接头混凝土浇筑进行前，应对T形梁端面及桥墩盖梁顶面做凿毛或刷水泥浆处理。同时应确保墩顶连续浇筑应在一天中温度变化最小时段进行，在昼夜温差较大时，可以在墩顶湿接头内设置相应的劲性骨架，避免温差对混凝土凝结造成影响。

5.4 建立二次预应力体系

在严格控制预应力管道确保管道畅通及锚固齿板精度的同时，还应在二次预应力施工开展之前，对预应力管道进行特别保护，确保二次预应力张拉的时间及顺序符合标准要求。另外，在墩梁固结混凝土浇筑前，对竖向预应力钢筋作出特别保护，并应该配有专门的管道压浆配方，实施真空压浆。

5.5 支座的安装

制作安装包括临时支座的安装及永久支座的安装，对临时支座而言，只要其刚度及强度达到相应的要求，基本无沉降量。永久支座的安装，在纵坡≥1%时，必须采取措施使支座保持平稳，且在有纵坡时，必须在梁底预埋钢板垫，确保平稳之后在放置支座。

5.6 混凝土界面处理

新老混凝土的接面处理往往是造成结构薄弱的主要环节，因此新老混凝土强度必须达到一致性，确保混凝土连接的整体性。

5.7 养护工作

在混凝土施工工作进行完毕之后，最好在混凝土捣实之后立即采用塑料薄膜覆盖，避免早期收缩现象造成裂缝的情况出现。在混凝土初步凝结前，掀开塑料薄膜，等到混凝土表面泛水之后进行二次收浆，通过平整度的控制达到防止混凝土裂缝的出现的目的。在二次收浆完成之后，在此采用塑料薄膜进行混凝土便面覆盖，在下次养护时，可以换用砂或草袋洒水代替塑料播磨进行养护工作。

5.8 结构性桥面铺装及垫层施工

由于结构性桥面铺装和非结构性铺装在混凝浇筑后的基岩效应较为明显，并且容易出现一定的收缩裂缝，所以此部分的施工工序应在预制梁龄期内进行，同时应对梁顶面做出凿毛处理。

6 结语

先简支后结构连续桥梁的结构形式能有效降低施工难度，并且在一定程度上提升了结构连续性，在提高了桥梁结构承载能力的同时，还能做到了梁部伸缩缝的有效减少，对横向及纵向裂纹的产生有良好的预防作用。伴随着先简支后结构连续桥梁施工技术及施工方法的不断改进，此种施工技术必定在未来的桥梁建筑中得到普遍采用。

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