先简支后连续桥梁施工过程中的质量控制

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【摘 要】近几年,先简支后连续是现在桥梁施工采用的普遍形式.论文阐述先简支后连续的桥梁的优点,阐明了先简支后连续梁的一般性施工工艺,最后结合笔者的实际经验,提出了先简支后连续桥梁施工的关键技术注意事项,仅供参考.

【关 键 词】先简支后连续;桥梁;施工

随着我国高速公路建设的迅猛发展,桥梁的建造数量大幅度增加,桥型结构和施工工艺也在不断丰富.先简支后连续结构,既保持了简支粱施工简便和节省模板支架的优点,又拥有连续粱减小活载弯矩的长处,同时其结构刚度有了很大的提高,我国近期开始大规模推广应用.但因其施工工艺和简支桥梁相比相对复杂,因此,如何对其施工质量进行控制就显得尤为重要.

1先简支后连续梁的概述

简支梁、连续粱和先简支后连续梁三种结构各有优缺点,下面进行详细比较.简支梁属于单孔静定结构,然而简支粱也存在很大缺点:从运营条件来说,简支粱在相邻跨梁板衔接处的挠曲线会发生不利于行车的折点,伸缩缝造价较高,易受破坏,又无法避免行车的不舒适性.连续梁同简支梁相比较而言,其特点差别很大:结构较复杂,且从桥梁建筑现代化的角度来衡量,连续粱要逊色于简支梁,因为当跨径较大时,长而重的构件不利于预制安装施工,而往往要在工费昂贵的支架上现浇,需要的工期长,且支架施工受地基承载力影响较大.先简支后连续梁则刚好发挥了上述两种梁的优点,克服了它们的缺点.其施工特点是先按简支梁规模化预制安装施工,后通过浇筑连续段、张拉负弯矩预应力筋以及拆除临时支座,实现由简支梁到连续梁的转换,从而得到连续梁优越的使用效果.多跨一联的结构形式减少了桥面伸缩缝的数量,使行车更加平稳、舒适,减少费用,降低造价成本;跨中弯矩较小、挠度减小;上部结构粱板采用预制,可以与下部结构的基础、墩柱等同步施工,大大缩短工期.

2先简支后连续梁的施工工艺

2.1梁板预制施工

(1)预制场建设.首先要解决的是场地,其次是台座,场地的选择和台座的布置要有利于梁板的吊运和混凝土的运输.

(2)模板设计.主要是底模和侧模的,底模设计遵循两大原则:一是有刚度、不变形;二是表面平整、光洁.侧模设计要求:保证有足够的强度、刚度和稳定性,尺寸规范、表面平整光洁、接缝紧密、不漏浆.

(3)梁板预制的一般工序.在台座上将钢筋绑扎焊接成钢筋骨架:波纹管道按坐标位置定位固定,注意支座、护栏、伸缩缝等部位预埋筋(件)的施工.然后,埋设预埋件,混凝土集中拌和,应保证充分的机械搅拌时间.

(4)封端混凝土施工工艺,真空压浆完成后即可进行混凝土封端,梁的伸缩缝端需要封端,连续端不需要封端.另外,封端前要将预制梁端凿毛并清洗干净,混凝土与主梁同标号.

2.2梁板安装施工

安装前进行技术交底和安全教育,复核支座垫石标高和中线,安装临时支座,临时支座要有足够的强度,能比较精确地计算沉降、压缩值,以便控制梁板安装的底面标高;同时便于拆卸.粱板安装顺序是先中梁后对称边梁架设,用起吊小车直接就位.每片粱就位后,立即进行横向联系固定.并注意起、运、吊梁所用机具在使用前要全面检查,以确保施工安全.


2.3结构连续施工

结构连续的一般性施工工艺程序如图1所示,结构连续施工的关键在于连续段负弯矩预应力筋的张拉,一旦完成张拉,则整联梁将形成一个不完整连续体系(恒载简支、活载连续):而拆除临时支座后,则将形成一个完整的等跨连续体系(总荷载连续),从而最终完成从简支梁到连续梁的转变.

2.4体系转换施工

负弯矩预应力筋全部张拉完成、压浆、封锚后,即可落梁,

进行体系转换,这是先简支后连续梁施工的关键工序.体系转换的核心是要保证梁体均匀、同步下降,支座共同受力.

3先简支后连续桥梁施工的质量控制

3.1模板安装质量控制

(1)模板必须保证必要的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受施工过程中的各项荷载,保证主梁各部形状、尺寸符合设计要求.

(2)模板分块应结构合理、装拆方便,并充分考虑模板的适应性和周转率.

(3)模板表面应光洁、无变形,接缝严密不漏浆在同一结构中应采用同一类别的脱模剂,脱模剂不得用废机柴油,也不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料.

(4)内模宜采用木模、钢模、钢木组合模,内模定位应准确、牢固,不得有错位、上浮、涨模等情况.

3.2临时支座的设置

应该保证,临时支座应有足够的强度和刚度,拆装方便,落梁均匀.支座的标高是否准确,将影响梁板顶面标高、铺装层厚度,位置设置是否准确、支座与梁板是否密贴将影响梁板受力情况,产生内应力可能影响梁板质量:临时支座用于临时架立梁板的,同样需要达到一定的强度、刚度.因此,在施工过程中同样应该对临时支座的标高、位置、密贴性及可靠性进行检查.

3.3墩顶连续断和湿接缝等现浇段施工质量控制

(1)将预留钢筋调直和除锈处理.采用钢丝刷对钢筋表面的浮锈进行清理,并将钢筋调到设计的位置,且使对应钢筋位置在同一轴线上.按图纸要求连续段钢筋采用双面搭接焊,焊缝长度不小于5d,焊接后需将焊渣敲除.

(2)底模可采用竹胶板作为模板,模板间用对拉螺栓定位和固定.

(3)施工发现,对于新老混凝土的连接结合是现浇连续段混凝土存在的主要问题,为此预制梁板的端头必须严格进行凿毛处理.为了防止现浇连续段混凝土在养生硬化过程中发生收缩性裂缝影响混凝土在二次张拉过程中的承载力和桥梁的整体受力性能,现浇连续段接头混凝土添加微膨胀剂,掺加剂量一般控制在水泥用量的0.5%~1%之间.先简支后连续每联各现浇连续接头的浇筑气温应基本相同,温差控制在5℃以内,并尽量安排在一天气温最低时施工.控制在5℃以内并尽量安排在一天气温最低时施工.

3.4负弯矩张拉施工质量控制

(1)桥面负弯矩预应力钢束张拉必须在现浇连续段砼强度达到设计强度标准的100%且混凝土凝期不小于4天后方可进行.为保证有效张拉应力,抵消锚圈口的应力损失,预施应力采两端对称、均匀张拉.

(2)张拉程序为:0→0.1δCON→0.2δCON→1.0δCON(持荷5min)→锚固(δCON).张拉采用双控,即以油表压力读数为主,以伸长量为辅的方法,理论伸长值与实际伸长值控制在6%的范围内,若计算伸长量与实测值相差超过规范要求,及时查到原因,问题解决后继续张拉.

(3)张拉操作认真做到三对中,即孔道、锚具、千斤顶对中,一慢二快,即大缸进油慢,对中、找平动作快.两端同时对称张拉,分级逐步加载,每拉一级要观察有无滑移、断丝现象,出现异常立即查找原因,问题解决后继续张拉.

(4)张拉完成后,在24小时之内进行压浆.压浆前割除长出的钢绞线束,钢绞线剩余长度应长出锚环外3-5cm.用高压水对管道进行冲洗,吹干后立即进行压浆.

3.5整体化混凝土施工质量控制

现浇整体化混凝土施工前应凿除桥面板混凝土表面的水泥砂浆和松弱层,同时凿除不符合2%横坡平面上的混凝土.经凿毛处理的混凝土表面,应用水冲洗干净.为保证施工时钢筋网位置正确,可采用每5O厘米间隔设一个预制水泥块,将预制块和钢筋网连接.

4结语

总之,应充分利用先简支后连续结构体系的一些优点,提高了结构的承载能力,减少了粱部的伸缩缝,并控制桥面横向裂缝的产生.在施工中应该加强质量的控制,明确注意事项,认真总结经验,及时吸取教训,以达到最大的经济效益和社会效益.

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