初探预应力混凝土连续梁的施工法

2015-04-13陈于德

中国科技纵横 2015年3期

关键词：挂篮梁体悬臂

陈于德

(湖南永州市零陵区交通局公路管理站,湖南永州　425100)

初探预应力混凝土连续梁的施工法

陈于德

(湖南永州市零陵区交通局公路管理站,湖南永州425100)

预应力混凝土连续梁以其结构整体性好、大跨度、减少桥面伸缩缝个数使行车变得舒适,而在高速公路和城市快速路工程中得到广泛应用。文章就预应力混凝土连续梁桥预应力混凝土连续梁施工方法进行探讨。

预应力连续梁悬臂施工

预应力混凝土连续梁的施工方法较多，而且连续梁的预应力配束都与施工方法有着密切的关系。因此，现在简要介绍预应力混凝土连续梁的施工方法。预应力混凝土连续梁的施工方法有整体浇筑法、逐孔施工法、逐段施工法和顶推法。下面就结合自己的施工经验和了解的施工方法进行简要介绍:

1　整体浇筑法

整体浇筑法是在预先搭好的支架上，将梁体混凝土浇注与预应力张拉一气呵成。此法优点是梁体整体性好，结构受力明确，施工简单。但施工中需要大量的脚手架，设备周转次数少，施工周期长，往往要受季节影响。它适用于低矮桥墩的中、小跨经连续梁，桥板变宽度和弯桥中，可考虑采用。

2　逐孔施工法

逐孔施工法是把连续梁按跨分成简支梁或悬壁梁，在预制场上预制梁体，张拉部分预应力筋束(一般为正变距束筋)后，再将梁逐孔架设至墩台上。如果先期结构(即未形成整体化以前的结构)为简支梁，安装时须先将梁支撑在临时支座上;梁的整体化工作，包括在梁端预留的孔道中，穿预应力筋束并张拉、描固、浇注接头混凝土以及将临时支座拆除，安装永久支座后，即完成将简支梁串联成连续梁的工作。

若先期结构为悬壁梁，则需将中孔挂梁搁置在悬壁牛腿或临时支架上，就地浇注湿接头混凝土，张拉为整体化所需要的预应力筋束后，即完成将悬臂梁串联成连续梁的工作。这种连续梁的施工方法俗称先简支后连续的施工方法。

有时为了施工简便，将为整体化所需要的预应力筋束(即支点负弯距筋束)用非预应力的普通钢筋代替。

这种施工方法的优点是可以减少现场浇注混凝土的工作量，节省支架材料，适用于中等跨度、每一片梁可以整片安装的情况。但它的自重仍是接简支梁或悬臂结构产生的内力，即需体系转换过程，因此，不能充分体现连续梁的特点。

3　悬臂施工法

悬臂施工法亦称逐段施工法，它是在已建成的桥墩上沿桥梁跨经方向对称地逐段拼装或浇筑的施工方法。采用悬臂施工的必要条件是，在施工过程中需要墩与梁先行固结，桥墩要承受施工产生的不对称弯距。由于在悬臂施工时梁内出现负弯矩，对混凝土桥，必须在梁的上缘逐段施加预应力，使期与已完成的梁段连成整体。为此，悬臂施工法可在悬臂梁桥、连续梁桥和其他类型的桥梁选用。又由于悬臂施工的受力状态与连续梁运营时的受力状态相近，不致因施工增加过多的材料。

预应力混凝土连续梁采用悬臂施工时，经常会出现施工过程的体系转换问题。如前所述，采用悬臂施工时，需要梁与墩先行固结，此时结构的受力状态呈T形刚构状;当边孔合扰，将最后块件放置在支座上时，形成一端固结、一端简支的单侧固端梁;拆除梁与墩先行固结的锚固筋，放置支座形成铰接后，此时梁呈单悬臂梁，两跨以上悬臂梁合拢后呈最后的连续受力状态。对上述施工过程中由于体系转换产生的内力变化都要进行仔细计算，并及时调整所施加的预应力，以适应这一体系转换，同时还要考虑由于体系转换及其他因素引起的结构次内力。

悬臂施工法通常分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类。

3.1悬臂浇筑

悬臂浇筑是在桥墩两侧对称逐段地浇筑，待混凝土达到一定的强度后，强拉预应力筋束，移动机具模板(挂篮)，再继续进行下一梁段的浇筑，一直推进到悬臂端为止。示浇筑程序。

在浇筑头几个梁段时，由于墩顶位置限制，两边挂篮的承重结构要连接起来，待悬臂浇筑到一定长度后，将承重结构分开，向两侧逐段推进。这时挂篮改用平衡重及锚固装置固定，以防倾覆。

悬臂法施工的主要设备是挂篮。梁段的支模，混凝土浇注、预应力筋束的张拉等工艺都在挂篮内进行，因此，要求挂篮除强度应保证安全可靠外，还要求其自重轻、变形小，稳定性好、行走方便、便于拼装锚固并满足高空作业要求等。挂篮由底模架、悬吊系统、承重结构、行走系统、平衡重及锚固系统、工作平台等部分组成。

悬浇每一梁段的施工周期为7～10天，随工作量、设备、气温等而异。提高混凝土早期强度，对有效地缩短施工循环周期有着重要的作用。

3.2悬臂拼装

悬臂拼装施工，是将块件分段预制，当下部结构完成后，将预制块件运到桥下，用活动吊机逐段起吊，拼装就位，施加预应力，使其逐段对称延伸为悬臂梁。悬臂拼装的基本施工程序是:块件预件、块件移动、堆存及运输、块件起吊拼装。

块件预制、移动、堆存及运输的施工工艺与其他装配构件基本相同。但是悬臂拼装用的预制块件，必须要求其各部分尺寸很准确，拼装时接缝密贴，预留管道对接顺畅。提高块件预制精度，是顺利施工的重要条件，因此必须采取措施使预制的块件能达到上述要求。

悬臂拼装施工需要设置块件预制与堆放场地和有重型的起吊及运输设备，但构件可提前预制，这样施工周期相对较短，且构件在预制场集中预制，质量较易保证。对于具体桥梁，在悬臂浇筑与悬臂拼装中间进行选择，还应根据现场施工条件、机具配备、施工期限等具体情况而定。

4　顶推施工法

顶推施工是在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地，分节段预制，并用纵向预应力筋将预制阶段与前节段施工完成的梁体联成整体，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地，之后继续在预制场地进行下一节段梁的预制，直至施工完成。

顶推施工的要点:

(1)采用顶推施工法，要在沿桥的纵向台后设置一个固定的预制场地。顶推由水平千斤顶完成。

(2)要想用有限的顶推力将庞大的梁体顶推就位，必须要有摩擦系数很小的滑移装置才能实现。目前顶推施工采用不锈钢滑道与聚四氟乙烯滑块之间进行滑动，它们的摩擦系数在0.015～0.065之间。

(3)分段预制，逐段顶推施工须采用等截面的预应力混凝土土连续梁。用顶推法施工，设备简单、施工平稳、无噪声、施工质量好，可在深谷、宽梁河道上的桥梁，高架桥以及等曲率曲线桥，带有竖曲线的

············桥和坡桥上采用。

(4)在顶推施工过程中，每个截面都要经历最大的正弯矩和最大的负弯矩，为了照顾运营与施工阶段的受力要求，采用顶推法比其他施工方法在配筋上要多些。如果要减小施工的弯矩，可在施工中可采用一些辅助措施。如使用临时墩，可以减小梁的顶推跨径;若在梁的前端设置钢导梁，可减小顶梁的悬臂长度;采用斜拉梁体避免悬臂端产生过大弯矩等。