先简支后结构连续桥梁技术探讨

2020-07-12邱筠江

运输经理世界 2020年7期

文/邱筠江

1 前言

先简支后结构连续桥梁技术中包含了简支梁和连续梁的优势，简支梁的主要特点就是工艺结构简单，建设场地、台座的过程中操作非常简单，预制安装也很便捷。而连续梁的优势就是线形比较好、平顺度高、结构体系非常完整、梁体受力性能优越，这两种结构形式组合成为先简支后的连续结构体系能够大幅提升桥梁的综合性能水平。笔者经过多年分析，根据工程实际案例，对先简支后连续桥梁技术展开分析，希望能够给桥梁领域的发展提供良好的基础。

2 先简支后结构连续桥梁施工技术原理和优点

先简支后结构连续桥梁技术的应用，首先是根据需要设置T 梁或者箱梁的结构，将制作完成的一段一段的简支梁结构全部都安装到桥墩的制作结构中，形成完善的连续梁结构形式。桥面连续仅仅是进行下部结构的桥墩、桥跨连接，让上表面组合成为连续的路基结构。路面部分的桥跨则是不连续的，也就是简支的结构形式，而结构连续是桥跨的结构部分，先进行简支结构制作，然后在现场浇筑施工形成整体性结构。预应力施工设备应用效果非常好，安全性也比较高。通过先简支后结构的连续梁技术开展施工，各个联结构部分进行体系转换，这就形成了静定的结构。通过设置成为连续结构形式，提升其梁体线形效果，受力也更加的稳定，车辆行驶比较舒适和安全，保证在运营多年后也不会出现挠度的问题[1]。

3 工程概况

经过多方面分析某桥梁工程，确定设计为先简支后结构的桥梁结构形式，结构总体长度是526．14m，桥梁荷载等级为I 级，设计时速65km/h。桥梁采用T 梁结构，全幅总宽度为26．0m，桥面为双向四车道。

4 施工难点

本次桥梁工程项目的施工难点有如下几个方面：施工中进行对接负弯矩T 梁的钢绞线和预留孔部分的施工难度很高，对钢绞线防锈处理要求很高，钢绞线张拉施工要付出非常多的财力、人力与物力，工期也很长，在安装环节应该做好多个方面的分析。此外，本次桥梁项目的弹性比较高，一旦有操作不当的情况，就会导致桥梁防护栏出现开裂的问题，应该进行箱梁切割处理，严格控制质量。分析这些难点后，本次工程确定使用如下技术进行施工。

5 先简支后连续结构桥梁施工工艺

5.1 主梁预制

预制主梁过程中，应该根据设计方案进行先简支后结构的连续结构形式，保证主梁强度达标，控制过程应该保证桥梁主体施工质量合格，达到正弯矩的要求。在集中位置上进行钢束拉伸处理，达到要求后可以进行压浆施工，最终让T 梁底板达到通气的性能，促进主梁工程质量合格[2]。

桥梁的基础结构，使用的是灌注地基的结构形式，上部结构部分的施工应用的是塔吊。张拉主梁开始前，应该确保混凝土结构强度达到设计要求，张拉施工要应用油泵、油表、千斤顶等工具，检测钢绞线、锚具等都要达到要求。张拉过程中，先应用胶带进行穿束端缠紧处理，安装锚具、千斤顶，按照要求进行张拉作业。此时要严控应力，做好钢绞线伸长值的计算确定，保证和设计规定参数值偏差在6%以下。压浆封锚环节，采取一次压注施工技术，从上到下逐步进行泥浆压入孔道施工，水灰比达到0．45，同时加入1‰的铝粉作为膨胀剂材料，孔道注浆口位置上冒浆后应该立即封堵处理。在压浆结束后，使用清水进行梁端部分清理，保证不会有残余的水泥浆，然后进行结构凿毛处理，确保主梁部分的多余钢束切除，保证主梁斜度和长度符合标准，最后进行封锚作业[2]。

5.2 临时支座与主梁连接

为了防止T 梁安装的过程中出现损坏问题以及临时支座发生严重沉降超标的问题，应该严格控制临时支座强度，达到设计标准[3]。

本次工程施工中采用了卸落拆除工艺简单、能够循环应用以及承载力较高的砂筒支座的方式。临时支座安装中，需要使用标号比较高的水泥砂浆实现盖梁顶面找平作业，确保砂筒的受压位置达到均匀的标准，实现梁体放置达到稳定性的标准。安装环节应该保证临时支座高程合格，实现砂筒高度和设计方案的一致性。如果有必要，应用千斤顶实现砂筒处理，防止发生应力变形的问题，达到砂筒高度要求。

主梁落位完成后开展顶面高程的测量，如果发现和设计方案偏差比较大，需要应用必要工具调节砂筒高度，保证顶面高程符合设计要求。搭设制作过程中可以通过导梁架架完成，首先在箱梁中设置支架作为导梁后支点，不能在翼缘板或者桥面的位置上安装枕木结构，保证桥梁稳定性合格[4]。

对于主梁端部的钢筋进行连接操作环节，应该把横梁钢筋进行绑扎施工。如果钢筋直径在12mm 以上，则应该通过焊接方式连接；如果钢筋直径不足12mm，则应该通过绑扎方式连接。接头位置上进行波纹穿束施工，在温度较低的环境中实施湿接缝处理，保证接缝位置和预应力钢束符合标准。

5.3 桥面铺装

连续梁桥面铺施工环节，本次工程中选择使用如下技术：混凝土浇筑开始前，应该进行箱梁芯模的固定处理，防止出现浇筑中发生芯模上浮或者偏移的情况，做好桥面水泥砂浆的清除处理。铺装阶段应用无收缩混凝土材料，适当加入减水剂材料，保证其和易性合格。桥面混凝土强度如果达到设计要求的80%以上，开始进行护栏底部混凝土胶州施工。为了让现浇桥面和预制箱梁达到紧密度的标准，在预制箱梁施工中做好顶面的拉毛处理，结束后进行箱梁顶部的冲洗施工，在施工缝位置上涂刷必要的水泥砂浆材料。同时在顶面进行开槽处理，深度设定为8mm，分期进行湿接缝的浇筑施工，桥面铺装和接头的位置上混凝土结构在振捣中可以采取混合振捣作业方式，也就是插入振捣、平板振捣混合作业方式，振捣完成后要检测其厚度能否达到设计标准。保证桥面铺装强度符合技术标准，然后进行防水层部分的施工。防水层施工前，做好桥面的灰浆清理处理和桥面清洗处理，保证其干燥达标后进行防水材料的涂刷施工，按照要求进行预埋件的施工，包含护栏、泄水管等部件[5]。

6 施工过程监测

本次桥梁的实施环节，监测中要做好应力、线形方面的检测，达到最终的质量要求，满足设计标准。

6.1 应力监测

6．1．1 检测设备

选取埋入式混凝土应变计BY/JMZX—215 为监测仪器，根据需要进行混凝土结构的自动化监测，确定是否符合设计标准的要求。

6.2 线形监测

6．2．1 监测内容

混凝土结构浇筑前、后挠度；预应力张拉前要的前、后挠度。挠度监测环节，消除掉温度所产生的影响，同时选择在清晨太阳出来后进行监测处理，以确定准确的数据信息。

6．2．2 线形监测数据分析

预制台座的工作情况、张拉处理前后、存梁台座状态中进行在线监测：通过使用纵向预应力钢筋初张拉施之后，发现箱梁的挠度很小，那么在中张拉后增加到0．8cm，这就表示了预制台座在工作的条件下箱梁中会因为自身重量、刚度等方面所产生影响，挠度监测参数小。通过测量值和设计参数的对比，发现测量值的跨中要稍微小0．16cm，误差很小。箱梁在不同情况下的在线监测状态分析：临时体系的形成、墩顶的接缝混凝土浇筑后，进行边跨、中跨等部分所受到的影响分析，发现测量参数值稍微大于设计参数。

7 先简支后连续桥梁施工的质量控制

7.1 临时支座的设置的质量控制

临时支座的结构强度和刚度符合标准的要求，拆除方便快捷，落梁要达到均衡性的要求。预应力张拉施工后，压浆强度达到35Mpa 进行拆除施工。此时应该逐孔、对称、均匀、同步的进行。在拆除支座后，保证永久支座和墩顶、梁底等非常紧密地贴合到一起。根据目前的实际情况，临时支座在安装中可以选择多种方式进行，可以通过卸落砂箱支座的方式进行。在通过砂箱支座进行施工中，应该综合分析砂箱承载T梁自重和架桥机的重量下产生的沉降量，梁底和盆式支座由部分的间隙。在施工阶段，如果发现各个砂箱沉降量不同，就会造成有些T 梁出现了吊空的情况，出现安全隐患，处理该问题可以通过如下方式：

7．1．1 预压试验能够得到砂箱受力中的平均沉降量，然后按照要求进行现场临时支座的安装施工，保证T 梁的安装标高和设计标高相同。

7．1．2 根据工程的需要适当降低垫石标高，预留部分3cm 左右的混凝土梁靴结构，进行湿接缝浇筑施工环节，保证盆式支座中增设钢板的结构直接浇筑到钢板中，组合成为混凝土梁靴结构形式。

7.2 张拉预制底座的设置要求

张拉预制底座应该达到坚固性、无沉陷，保证排水效果合格，避免因为排水不畅而出现地基下沉问题。底座反拱度值应该根据设计方案的要求确定，同时考虑实际情况做好梁体的张拉施工控制。反拱度一般会制作成抛物线的形式。除此之外，还应该保证桥梁安装精度合格，误差控制在2mm 以下。

7.3 后连续现浇段施工质量控制

从施工中分析，新旧混凝土连接部分、现浇连续段部分的混凝土有一定问题时，应该保证预制梁板的端头做好凿毛处理。为了避免现浇连续段部分的养生硬化阶段出现收缩性的裂缝给混凝土二次张拉施工造成承载力不足的影响，现浇连续结构部分可以适当加入必要的微膨胀剂，确保加入水泥材料的含量在0．5%～1．0%之间。先简支后结构的连续量应该保证各个接头部位的浇筑环境温度是相同的，温差确定在5℃以下。

7.4 主梁现浇接头与湿接缝施工的质量控制

接头混凝土浇筑要严格执行设计方案，从主梁预制到浇筑结束的横向湿接缝部位的时间控制在3 个月以内。湿接缝的浇筑可以通过吊模的方式进行，选择使用钢模板，达到施工工艺标准的强度与刚度。在模板固定之后，进行凿毛处理的表面冲洗处理，使用合理的水泥浆进行施工。湿接缝要在环境温度较低的条件下进行，同时保证养护施工合格，避免出现裂缝的问题。