摘要:文章對(duì)先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋的應(yīng)用范圍及分類進(jìn)行了介紹,針對(duì)施工工藝與施工中的控制措施進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋;施工方法;設(shè)計(jì);質(zhì)量控制
中圖分類號(hào):U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)08-0175-02
一、先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋的應(yīng)用范圍及分類
先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋,主要應(yīng)用于跨徑在13~35米,吊裝重量小于70噸的中小跨徑橋梁。按橋墩支座多少分為兩種:橋墩單排支座和橋墩雙排支座連續(xù)梁橋;按預(yù)應(yīng)力度劃分為全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋。由于采用雙排永久支座,施工方便,連續(xù)處開(kāi)裂后修補(bǔ)容易,濕接縫處剪力小等優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)受力不明確,支座易產(chǎn)生托空和上拔力。
先簡(jiǎn)支后連續(xù)單排支座橋,優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)受力明確,支座不托空;抗裂性能好,剛度大;缺點(diǎn)增加了臨時(shí)支座和結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換,濕接縫處剪力較大;反拱長(zhǎng)期不斷發(fā)展,預(yù)壓區(qū)混凝土由于長(zhǎng)期處于高壓應(yīng)力狀態(tài)下,會(huì)因徐變而使反拱不斷增長(zhǎng),造成橋面不平,影響正常使用。同時(shí)由于預(yù)應(yīng)力度過(guò)大,也易引起沿管道方向負(fù)彎矩區(qū)的縱向裂縫。
先簡(jiǎn)支后連續(xù)部分預(yù)應(yīng)力梁橋,又分為跨中為部分預(yù)應(yīng)力、支點(diǎn)為普通混凝土連續(xù)梁橋,此種結(jié)構(gòu)是支點(diǎn)頂面配普通鋼筋,由于普通鋼筋太多太密,焊接較多,此處混凝土及焊縫質(zhì)量不易保證,構(gòu)造較難處理,頂層混凝土易開(kāi)裂,產(chǎn)生滲水使鋼筋銹蝕。第二種為跨中、支點(diǎn)都為部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件連續(xù)梁橋,此種結(jié)構(gòu)吸取了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn),一方面在結(jié)構(gòu)的不同部位配置適量的非預(yù)應(yīng)力鋼筋,包括作為主筋的縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋,以控制裂縫的發(fā)生和擴(kuò)展;另一方面通過(guò)對(duì)混凝土裂縫及反拱的控制,根據(jù)橋梁所處環(huán)境及結(jié)構(gòu)功能,合理地選用預(yù)應(yīng)力度,此種部分預(yù)應(yīng)力先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋被廣泛采用。
二、施工工藝
1.預(yù)制主梁。先簡(jiǎn)支后連續(xù)主梁預(yù)制施工工藝與普通主梁預(yù)制相同,但先簡(jiǎn)支后連續(xù)主梁結(jié)構(gòu)比普通主梁復(fù)雜,特別是連續(xù)結(jié)構(gòu)的細(xì)部尺寸,鋼筋安裝,負(fù)彎矩鋼束的布置等應(yīng)特別控制好。
2.張拉正彎矩鋼束。張拉正彎矩鋼束與普通主梁相同,但必須注意的是:主梁張拉完畢后不應(yīng)立即割斷工作長(zhǎng)度范圍部分的鋼絞線,而應(yīng)先檢查主梁橫向彎曲變形,如跨中橫彎變形偏離兩端連線1.5cm以上時(shí),必需分析原因并對(duì)張拉力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,否則不允許起吊。
3.架設(shè)主梁。在主梁砼強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才允許吊裝,采用設(shè)吊孔穿索兜托梁底的吊裝方法進(jìn)行吊裝,采用架橋機(jī)進(jìn)行架設(shè)。主梁就位于用硫磺砂漿(內(nèi)設(shè)電阻絲)制作的臨時(shí)支座上。
臨時(shí)支座構(gòu)造尺寸為40cm×70cm×9cm,采用硫磺砂漿(內(nèi)設(shè)電阻絲)進(jìn)行制作,硫磺砂漿經(jīng)驗(yàn)配合比采用中(粗)砂∶石英砂∶硫磺 = 5∶1.5∶3.5或經(jīng)試驗(yàn)確定,電阻絲采用功率為2-4KW,長(zhǎng)度約90cm的電阻絲,在硫磺砂漿中按“U”形布置。
4.澆注墩上濕接頭。一聯(lián)主梁安裝完畢后即可進(jìn)行濕接頭施工,首先將梁端表面砼鑿毛深1㎝左右,將支座置于墩頂支座墊石上,放好后在其周?chē)惭b底模,然后按現(xiàn)澆濕接頭鋼筋構(gòu)造圖綁扎鋼筋、安裝連續(xù)鋼束孔道和安裝側(cè)模,最后則可進(jìn)行濕接頭砼的澆注,澆注時(shí)應(yīng)從兩邊往中間澆注。根椐該段的受力情況,采用比C50高5mPa的C55號(hào)砼,為防止砼收縮引起現(xiàn)澆段與預(yù)制主梁的開(kāi)裂,砼中摻加適量的膨脹劑。因鋼筋布置密集,砼用石子的粒徑不得大于2㎝且必須振搗密實(shí)。澆注砼前應(yīng)全面撤離橋面上的重型荷載。現(xiàn)澆濕接頭承受著最大的彎矩和最大的剪力,因此,濕接頭的施工應(yīng)重點(diǎn)控制。
5.張拉連續(xù)鋼束。待接頭砼強(qiáng)度達(dá)到95%以上設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)張拉連續(xù)鋼束N1和N2,張拉時(shí)應(yīng)保持主梁預(yù)制齡期不少于90天,且張拉時(shí)按縱向由邊跨向中間合攏,橫向由兩邊向中間張拉,逐梁按鋼束編號(hào)對(duì)稱進(jìn)行,梁端接頭合攏溫度應(yīng)在日照溫度最低時(shí)進(jìn)行。然后進(jìn)行孔道壓漿封錨。
6.支座體系轉(zhuǎn)換。拆除現(xiàn)澆濕接頭底模板及張拉連續(xù)鋼束N1和N2后,即可通電臨時(shí)支座電阻絲熔化硫磺則可拆除臨時(shí)支座進(jìn)行支座體系轉(zhuǎn)換。
另一種支座體系轉(zhuǎn)換的方法是制作臨時(shí)支座時(shí)使其標(biāo)高高出永久支座標(biāo)高約1cm,在濕接頭底模安裝時(shí)不安裝永久支座僅安裝底模板,在澆注完濕接頭砼后拆除底模,然后將永久支座準(zhǔn)確安裝,連續(xù)鋼束N1和N2張拉完成后拆除臨時(shí)支座則可完成支座體系轉(zhuǎn)換。
7.再?gòu)埨S噙B續(xù)鋼束。橫向其他梁均支座轉(zhuǎn)換后再?gòu)埨璑3和N4連續(xù)鋼束,張拉方法同上。然后進(jìn)行孔道壓漿封錨。
8.澆注橫向濕接頭。一聯(lián)主梁縱向連續(xù)后,則可澆注梁翼板間的橫向濕接頭。澆注橫向濕接頭采用懸吊模板法進(jìn)行施工。
9.安裝伸縮縫及人行道構(gòu)件。伸縮縫安裝應(yīng)在生產(chǎn)廠家的具體指導(dǎo)下按規(guī)定的施工步驟進(jìn)行,務(wù)必根椐當(dāng)時(shí)實(shí)際溫度計(jì)算調(diào)整縫寬。人行道系構(gòu)件安裝必須準(zhǔn)確、牢固以確保外形美觀、經(jīng)久耐用。
10.澆注橋面鋪裝砼。橋面鋪裝砼采用C40鋼纖維防水砼,防水劑摻量根據(jù)廠家規(guī)定或經(jīng)試驗(yàn)確定,澆注砼時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制橋面鋼筋網(wǎng)的布設(shè)和橋面的平整度以確保橋面平整,行車(chē)舒適。
三、施工中的注意事項(xiàng)及控制
1.做好技術(shù)交底工作,全面領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖,特別是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工操作人員和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員務(wù)必按上述施工工藝要求及施工規(guī)范辦理。
2.梁板預(yù)制時(shí)濕接頭預(yù)埋鋼筋位置一定要準(zhǔn)確,板端鋼筋預(yù)留長(zhǎng)度要一致,可比設(shè)計(jì)長(zhǎng)度略短0.5cm,這樣為梁板就位、鋼套管擠壓接頭創(chuàng)造有利條件,一般情況下盡量按施工工藝分析中第4條的要求進(jìn)行接頭鋼筋處理,避免當(dāng)梁板全部安裝完畢后處理接頭鋼筋造成的操作環(huán)境差、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大而無(wú)法保證接頭鋼筋連接質(zhì)量情況出現(xiàn)。
3.梁體上老混凝土的去皮工作必須提前進(jìn)行,當(dāng)預(yù)制的梁板剛拆模后即開(kāi)始施作,除對(duì)梁板端部接頭老砼去皮外,還必須重視鉸縫砼和梁上部負(fù)彎矩區(qū)梁頂鑿毛,避免梁板全部安裝完畢,鋼筋接頭連接好后再作此道工序,費(fèi)時(shí)、費(fèi)工,殘?jiān)?、雜質(zhì)飛落濕接頭縫隙內(nèi),用高壓風(fēng)或高壓水槍均無(wú)法徹底清除,影響濕接頭砼澆筑質(zhì)量,給今后橋梁運(yùn)營(yíng)安全帶來(lái)隱患。
4.端模板周轉(zhuǎn)次數(shù)多后拆裝易變形,施工時(shí)需定期進(jìn)行端模板尺寸修正與校驗(yàn)。由于永久橡膠支座均為水平布置,而橋面均有橫坡,吊裝時(shí)每一片的四個(gè)臨時(shí)支座高度應(yīng)考慮橫坡,即內(nèi)側(cè)臨時(shí)支座應(yīng)比外側(cè)臨時(shí)支座高H(H=支座間距×橋面橫坡)。
5.預(yù)制梁板時(shí)應(yīng)注意:預(yù)制場(chǎng)應(yīng)具有一定長(zhǎng)度(80~100m),臺(tái)座底板縱、橫向定位正確互相對(duì)齊,標(biāo)高一致,以確保相鄰段端部的各種尺寸相吻合;斜橋梁板端部按設(shè)計(jì)要求在平面上做成臺(tái)階,并與張拉軸線垂直,以免張拉連續(xù)段預(yù)應(yīng)力時(shí)結(jié)合面錯(cuò)動(dòng);非連續(xù)端的梁端封錨混凝土應(yīng)與墩頂現(xiàn)澆段一起澆筑;板、梁端模宜采用鋼模,以確保連續(xù)端縱向連接鋼筋定位精確,便于連接處縱向連接鋼筋對(duì)齊焊接;預(yù)制梁板出坑前,應(yīng)用墨線標(biāo)出梁中線及臨時(shí)支座定位線,以利安裝就位。
6.安裝時(shí)應(yīng)注意:臨時(shí)支座應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度,裝拆方便,落梁均勻。應(yīng)用硫磺砂漿(硫磺砂漿埋入電熱絲)或流砂制成;中墩處應(yīng)正確標(biāo)出臨時(shí)支座和永久性支座的位置,支座定位正確。永久支座與底模間的縫隙應(yīng)密合,并采取措施嚴(yán)防漏漿;現(xiàn)澆段預(yù)應(yīng)力束道應(yīng)與預(yù)制梁的對(duì)應(yīng)束道順接,并確保連接可靠,不漏漿;現(xiàn)澆段混凝土石子粒徑不大于2mm,混凝土強(qiáng)度應(yīng)比預(yù)制梁板高5MPa,混凝土應(yīng)按設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定摻高效減水劑和微膨脹劑;兩梁端部伸出的預(yù)留縱向鋼筋,應(yīng)按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求彼此焊接或采用套筒壓接;現(xiàn)澆段處縱向連接鋼筋的焊接宜左右、上下對(duì)稱進(jìn)行,以免對(duì)稱焊接溫度引起梁板端部變化。
作者簡(jiǎn)介:岳崇杰(1975-),男,河南人,新疆路橋橋梁工程建設(shè)有限責(zé)任公司工程師。