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先简支后连续桥梁施工技术及质量控制

2021-01-13隋玉锋

黑龙江科学 2021年14期
关键词:墩顶支座桥梁工程

隋玉锋

(桦南县公路事业发展中心,黑龙江 桦南 154400)

先简支后连续梁集合了简支梁和连续梁的优点,其施工原理是在箱梁顶端的负弯矩区增加一个负弯矩预应力束,实现简支体系与连续体系的结构转换,从而保证整个桥梁结构的质量安全。桥梁工程施工中,保证结构体系转换的稳定是施工必须要关注的技术要点,施工人员除了要提前做好工程现场地质勘察、选择合理设计方案外,还要采取严格的施工技术控制和现场质量管理措施,以充分发挥先简支后连续桥梁的技术优势,切实提升施工企业经济效益,确保桥梁工程使用安全。

1 先简支后连续桥梁施工技术

1.1 施工准备

施工前,技术人员要结合施工图纸,明确各个主体部分的详细参数、施工工艺。先简支后连续桥的主体结构包括3部分,即简支梁体、墩顶结构、桥面结构。结合施工方案,提前准备好施工所需物料和设备,对质量进行检查,确保符合施工标准,如混凝土、预应力筋、模板等需要大批量使用的物料。应安排专人进行抽样检测,确保规格、型号等符合使用要求。除此之外,工程施工所需的机具、设备等也需要根据施工方案提前配备,保证现场施工高效进行。

1.2 安装临时支座

预制台座稳定性好,顶面光滑,易于脱模。应严格按照设计图纸,制作强度、刚度、稳定性均满足精品预制梁需要的模板系统,同时,模板必须能根据预制梁顶横坡、锚固齿板等需要具有可调整功能。采取行之有效的措施,确保预制梁预拱度符合设计要求。临时支座必须满足强度、刚度、稳定性要求,建议采用砂筒等方便拆除的结构形式。此外,要注意保持事先设置的永久支座的安装精度和稳定性。

1.3 浇筑墩顶湿接头

墩顶湿接头混凝土浇筑前,梁端面、梁端横隔板应按要求凿毛。对于一些大跨度桥梁工程,应选择专用的黏结剂,涂刷在混凝土表面,进一步增强新、老混凝土黏结效果,防止后期出现结构性裂缝问题。另外,墩顶湿接头浇筑时间也有特殊要求,通常来说选择凌晨4-6时施工。该时间段温度较低,且温差较小,混凝土不易出现裂缝。相反,如果选择中午及午后浇筑,气温较高,光照剧烈,混凝土浇筑后表面水分快速蒸发、干燥,容易产生不同程度裂缝。完成浇筑后,实施养护,保证混凝土强度、刚度达标。

1.4 建立二次预应力体系

按照设计要求,严格控制预制梁中预应力管道、锚固齿板的几何精度。采用专门的塑料波纹管,确保预应力管道畅通。二次预应力施工前,必须对预应力管道,特别是管口衬管等实施特别保护。二次预应力张拉时,混凝土强度必须满足设计要求,张拉时间、顺序应符合设计规定。

1.5 结构体系转换

养护工作结束后,施工人员要采用抽检检测方法,对混凝土强度、刚度等进行测量,检测结果达到预期结果的90%以上后,可以进行结构体系转换。转换步骤为:按照从外向内的顺序,将临时支座拆掉。将下砂筒底部的封盖打开,初期可以利用砂的重力,让砂缓缓流出,后期采用人工掏挖的方式,将筒内剩余的砂全部清理出来。此时,砂筒与箱梁底部完全脱离,再逐渐将其转换为单支座受力连续梁。利用永久支座代替临时支座,继续发挥对上部结构的支撑作用。观察一段时间,如果永久支座未出现变形等问题,则说明支撑效果良好,完成体系转换。

1.6 新老混凝土连接面处理

在桥梁墩顶湿接头处,新、老混凝土相接,很容易因为连接效果不好,产生严重的结构性裂缝,对后期桥梁使用安全也会产生负面影响。施工过程要对该部分做特殊处理,浇筑新的混凝土前,要对现浇接头部位的老混凝土进行去皮处理。使用工具将表面5 cm左右的混凝土进行凿毛,使用高压水枪进行冲洗,保证现浇接头表面混凝土干净、整齐,同时涂刷专用黏结剂,为混凝土的浇筑创设良好的环境。需要注意的是,该部分分布着较为密集的波纹管、预应力筋,应避免对其造成损伤。将准备好的混凝土通过泵管完成浇筑,当浇筑混凝土的高度超过50 cm后,需要插入振捣棒,每次振捣20 s,再移动至另一区域继续振捣。振捣完毕后,按照快插慢拔的原则将振捣棒拔出,对新老混凝土连接部位做重点养护。

2 先简支后连续桥梁施工质量控制要点

2.1 临时支座施工质量控制

临时支座在结构体系转换中发挥了关键作用,因此临时支座的选择及质量控制是施工管理中的关键。根据施工方案,确定临时支座的强度、刚度,根据这些参数选择相应材料的支座。考虑到后期临时支座需要随着结构体系转换进行拆除,因此选择时要保证结构简单、拆装方便。安装临时支座时,要遵循“逐孔对称、同步平稳”的原则,支撑过程及结构体系转换时,要密切观察临时支座的情况,如果有明显变形或出现位置移动,需要进行处理。完成结构体系转换后,要将临时支座拆除。拆除后,使用泥浆将墩顶、梁底等位置进行封堵,既可以起到密封效果,又能发挥承重作用,在一定程度上降低安全隐患。

2.2 混凝土浇筑质量控制

混凝土浇筑是简支连续梁施工要点之一。理论上来说,新浇筑混凝土在基础材料规格、类型、配合比例上,应与墩顶湿接头的老混凝土保持一致,这样才能最大程度保证新老混凝土的结合效果。但在实际施工中,还需考虑桥梁整体的受力情况,制备混凝土时,可以掺加一定量的膨胀剂。通过进一步增加混凝土的密实度,提高其抗压、抗裂性能。另外,简支连续梁施工中,大体积混凝土浇筑施工还必须考虑水化热带来的影响。安装波纹管时,可以同时安装冷水管。混凝土养护环节,应通过冷水循环带走热量,避免大体积混凝土出现温度裂缝。如果条件允许,应合理安排工期,使墩顶湿接头施工尽量在春、秋季的凌晨进行,低温环境下施工,这对提高混凝土结构整体稳定性有积极帮助。

3 结语

先简支后连续梁作为现代桥梁工程的主要形式,在大量的工程实践中形成了比较完善的施工技术体系。运用此技术时,除了要充分考虑桥梁施工现场的地质条件、水文特点外,还要明确施工流程,熟悉每个环节需要重点把控的技术要点。结合工程实践可知,安装临时支座、浇筑墩顶湿接头、结构体系转换等是先简支后连续梁工艺中需要重点关注的内容,只有提高施工技术水平,严格加强现场质量监管,才能最大程度上保障桥梁工程质量安全。

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