连续梁先简支后连续的结构体系转换施工技术分析

摘 要：目前，先简支后连续结构体系桥梁被广泛应用于桥梁建设当中，本文简要介绍了连续梁桥的主梁先简支后连续的结构体系转换施工方式的原理及特点，并根据施工的要点和难点对连续梁桥的主梁先简支后连续的结构体系转换的施工技术与质量控制方面的问题进行了分析阐述。

关键词：先简支后连续；桥梁施工；施工技术；质量控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.087

1 先简支后连续结构体系转换施工方式的原理

连续梁桥的主梁采取先简支后连续的结构体系转换施工方式是指先分片预制简支梁并按照预制简支梁的受力状态进行第一次预应力筋（正弯矩）的张拉锚固，将各片预制好的简支梁安装在墩台的临时支架上并调整位置，然后现浇墩顶接头处混凝土，再将墩顶的临时支座更换为永久支座，最后进行第二次预应力筋（负弯矩筋）的张拉锚固，使各片预制的简支梁集整形成连续梁，进而完成一联预应力混凝土连续梁的施工/结构体系转换的施工，如图1所示。

2 先简支后连续结构体系转换施工的特点

传统的简支梁桥仅在梁体衔接处设置成桥面连续，在行车荷载作用下桥面铺装易出现早期裂缝，从而增加了桥梁的维修费用。此外，简支梁跨中弯矩较大致使梁的截面尺寸、耗用的材料以及自重显著增加，造价也大大提高。而传统的连续梁结构复杂，往往采用支架现浇施工，使其工期长，造价高。从连续梁桥的主梁先简支后连续的结构体系转换施工方式的实质来看，其克服了传统的简支梁桥和连续梁桥的缺点，兼具了这两种桥梁的施工优点。

因此，连续梁桥的主梁经过先简支后连续结构体系转换施工后，整个桥梁结构变得刚度大，裂缝少，伸缩缝数量少，行车更加平稳舒适。由于简支梁体采用标准的预制构件，便于在工厂进行批量化生产和统一化管理，且利用现代化的设备进行吊装，不仅节省了大量的模板和支架，保证了施工质量，还加快了施工速度，縮短了工期。同时由于支点负弯矩的存在减小了跨中正弯矩（如图2简支梁弯矩图和图3连续梁弯矩图所示），从而降低了梁截面材料的用量、自重和总造价。

3 先简支后连续结构体系转换施工的质量控制

连续梁桥的主梁大多采用预应力混凝土空心板、T梁和箱梁的截面形式，采用先简支后连续施工方式的主梁预制安装难度一般不大，下面针对施工质量控制问题着重阐述体系转换施工技术的关键点。

3.1 临时支座设置的质量控制

目前，临时支座的设置最为常见的是硫磺砂浆制成临时支座和钢管与硬圆木制成的砂箱式临时支座两种，无论采用哪一种，都应该保证其强度和刚度能满足承受简支体系下梁板的自重和架桥机重量后的沉降量的要求，同时还要方便拆装和均匀落梁。临时支座的设置关系到梁板的安装质量，其沉落量达不到要求，安装梁板时易出现悬空和倾斜。

采用硫磺砂浆临时支座是在先硫磺砂浆内埋入电热丝，在体系转换时再利用电热法解除临时支座。其优点是能较好的控制架设梁板的高度和稳定性，缺点是利用电热法拆除时的高温容易损坏永久支座和梁体。采用砂箱式临时支座，在拆除时不会损坏永久支座，不仅承载力大，还可以被重复利用，缺点是需要调整梁板架设时的高度，安装速度较慢，故采用砂箱式临时支座需要对临时支座进行预压试验，获得其在受力以后的平均沉降量用以指导临时支座的现场安装，从而确保梁板安装后的顶面标高满足设计标高要求。

拆除临时支座要要在预应力筋张拉完毕且压浆强度达到35MPa以上时才能进行。拆除过程中要尽量对称、均匀。临时支座拆除后，要确保永久支座与墩顶和梁底应贴合严密，否则产生的内应力会给梁板的安装质量带来不利的影响。

3.2 墩顶湿接缝施工的质量控制

为保证梁体与墩顶湿接头混凝土的连接效果，在预制好的梁体拆模后应及时在两端进行凿毛，去掉浆皮，凿毛后将梁端冲洗干净。对施工缝刷完水泥净浆后，再浇筑次层混凝土，混凝土浇筑时的厚度要满足设计要求。振捣时应先采用插入式振动棒分层进行振捣，再采用平板振捣器进行振捣。为防止产生干缩裂缝而影响桥梁的整体受力，在现浇接头段混凝土应添加微膨胀剂，剂量控制在水泥用量的 0.5%～1%之间。同时，湿接缝混凝土应选在一天中温度最低的时候浇筑，气温控制在15℃以下为宜，混凝土浇筑完成后还要充分做好养护工作。混凝土浇筑前，要确保湿接头内负弯矩区的波纹管连接严密不漏浆。

3.3 负弯矩区段施加预应力的质量控制

（1）负弯矩区预应力孔道安装的质量控制。确保预应力波纹管和锚具按照设计要求准确定位，使其形成的孔道顺直无扭曲。在两预制梁端与现浇段相接处，为保证孔道尽量顺直对接，孔道偏差要控制在2mm以内。梁端接头预留的连接钢筋也应准确定位，使其轴线保持在一条直线上。

（2）负弯矩区预应力张拉的质量控制。为保证预应力张拉的质量，应先对油压表和千斤顶进行标定，待梁板混凝土龄期达到50天以上，湿接缝处混凝土达到设计强度的100%后，即可进行负弯矩区预应力筋的张拉，

同一墩顶按照由边梁向中间对称的顺序进行张拉。每根预应力筋束张拉到设计应力后的实际伸长量与理论伸长量的差值不应超过6%，否则应重新进行张拉。

（3）负弯矩区预应力孔道压浆的质量控制。为确保负弯矩区预应力孔道压浆的质量，预应力张拉结束后应及时采用真空吸浆法进行孔道压浆。压浆前应检查预应力管道接头处是否用防水胶带封闭严密，以防混凝土渗入堵塞孔道。对于可能存在有孔道压浆不密实的钢束应及时排查，并进行补浆处理。

4 结语

综上所述，连续梁桥先简支后连续的结构体系转换施工过程中的各施工阶段都关系到桥梁建设的质量和安全，因此，做好先简支后连续结构体系转施工的关键工序的质量控制工作十分重要。当然，随着先简支后连续结构桥梁结构施工工艺的广泛应用，还需在工程实践中根据具体的设计要求分析和总结其施工技术的要点，不断细化和完善该体系桥梁的施工质量控制工作。

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作者简介：叶恒梅（1983-），女，湖北黄石人，讲师，硕士，研究方向：道路与桥梁工程。