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来源：《中国科技纵横》2010年第15期
摘 要:研究目的:通过对先简支后连续T梁结构施工工艺的研究,分析施工过程中可能出现的问题,介绍先简支后连续T梁的施工工艺、施工方法和控制要点,对同类型桥梁施工具有一定的指导作用。
关键词:预应力混凝土;简支转连续T梁;施工工艺
1概况
随着梁桥工程的发展,一种兼顾简支梁桥和连续梁桥的优点的桥型—先简支后连续梁桥应运而生。先简支后连续梁桥刚好发挥了上述两种梁桥的优点,克服它们的缺点。其施工特点是先按简支梁规模化施工,后用墩顶现浇连续段把相临跨的梁块连接成连续梁,从而得到连续梁优越的使用效果。下面简述先简支后连续梁桥的施工工艺与质量控制要点。
2施工工艺流程
先简支后连续桥的梁板为后张法预应力砼梁,场地集中预制,在桥上进行体系转换,吊装时先采用临时支座按简支梁安装就位后,在连续墩上预置永久橡胶支座,现浇接头砼、张拉克服负弯矩的预应力束,将体系转换为连续梁,最后浇筑铰缝砼和桥面铺装层砼,完成桥梁施工。其施工工艺流程如下:预制梁板→安装墩顶临时支座→安装梁板→安装墩顶永久支座→铺设墩顶连续底模→按设计要求连接纵向钢筋和绑扎构造钢筋→安装墩顶连续预应力束波纹管→立侧膜→浇筑现浇段混凝土(掺高效减水剂和微膨胀剂)→养生至混凝土达到100%设计强度→张拉墩顶预应力连续束→压浆→解除临时支座→进行梁板的横向连接→铺设桥面钢筋网→浇筑桥面铺装混凝土→铺筑沥青混凝土。
3施工控制重点
根据先简支后连续梁的工作原理和施工工艺流程可知:新老混凝土结合面处理;临时支座、永久支座正确安装;连接钢筋、混凝土浇筑、预应力束施工质量是从简支变为连续施工质量的关键。
3.1新旧混凝土结合面凿毛
湿接头(缝)部位新老砼接合最易成为结构的薄弱环节,新老砼强度必须达到一致连成整体。根据一些试验资料,新老混凝土连接面的抗拉强度与施工缝处理方法有关,对于水平缝铲去表面水泥浮浆,施工缝上铺高标号水泥砂浆,抗拉强度与同时浇注的混凝土比较折减率为0.96,如不除去旧混凝土上的浮浆,则抗拉强度折减率为0.45,因此对旧混凝土去皮,对新老混凝土连接是很重要的。
将梁端头、侧面、顶板要浇注混凝土的范围内的梁板表层混凝土用凿毛花锤凿毛去皮2mm左右,在浇注混凝土时湿润表面并座(刷)浆,以保证新老混凝土的良好结合。为使新老砼面能更好的结合,最好在砼浇注时在接触面上刷一层环氧树脂。凿毛时间最好选择在梁板预制拆模后进行,即可以节省劳动力,又减少高空作业。对梁板顶面采用刷毛处理,比凿毛处理节省约一半的工时费。
3.2浇注混凝土
接头混凝土浇筑顺序应严格按设计文件要求执行,从主梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间不宜超过3个月。施工顺序应自每联两端向中间对称间隔浇筑。湿接缝混凝土浇筑可采用吊模施工,侧模选用与桥梁边板侧模同形状的钢模板,以便与梁体砼的接缝平顺,支侧模用专用的吊篮,方便人工操作,其它根据实际需要设置模板。模板应有足够的刚度和强度,并且用钢筋做对穿螺杆加固,防止爆模。模板安装牢固后,冲洗已经凿毛处理的混凝土表面,在浇筑次层混凝土前对施工缝应刷一层水泥净浆。为防止混凝土收缩引起现浇段与预制梁的开裂及预应力损失,混凝土中掺加膨胀剂。因钢筋密集,规定混凝土石子的粒径不大于2cm。根据配合比,严格控制各材料用量,浇注混凝土时采用小直径振捣棒的振捣器配合大直径振捣棒的振捣器,顶面用平板振捣器振捣密实。湿接缝浇筑时宜在气温较低条件,并作好养护,防止裂缝。
3.3张拉预应力束及压浆
待现浇混凝土强度达到设计强度后,张拉预应力束。预应力束采用扁锚锚固,用千斤顶对预应力束中的每根预应力筋逐根张拉。对同一断面的负弯矩应采用对称交错张拉,张拉完毕后封锚并及时压浆,以免引起张拉松弛。
3.4临时支座拆除和梁板的横向联结
预应力张拉完成后,待压浆强度大于35MPa时方可拆除临时支座,完成整个转换过程。拆除临时支座同一联应做到自两端向联中心对称拆除,做到均匀、同步、平稳。临时支座拆除后,观察永久支座与墩顶和梁底必须严密贴合。
4预制T梁时应注意以下几个方面的问题
4.1齿板留设时应严格按照梁板顶板设计高度制作,以免将来浇筑混凝土时,顶板厚度不够;或齿板高度过高,造成顶板厚度过大,影响桥面铺装厚度,再返工凿除。为保证梁体顶板混凝土的施工质量,需在梁体砼浇注过程中、指派专人整修且用专门的模板来规范齿板的几何尺寸。
4.2负弯矩张拉槽留设也应严格按照设计高度制作,以保证预应力钢绞线张拉时千斤顶有足够的空间;为防止负弯矩波纹管在浇筑混凝土过程中位置移动,以及振捣混凝土时造成的波纹管变形;在固定波纹管时,采用8号的光圆钢筋做为托架将波纹管固定死,然后在波纹管内衬塑料管防止波纹管被混凝土压扁。如果张拉槽内积水,在砼浇筑完毕时,及时清除里面的积水。
4.3对于曲线梁桥,在梁体预制时,应根据不同的曲线半径调整梁长,以保证横隔板的对正、墩顶现浇连续段的结构尺寸。翼板和横隔板模板必须按设计横坡制作,以免在梁板安装后,在翼板、横隔板连接时产生错台。特别是横隔板,若不设置横坡,接头将呈折线形,严重影响外观质量。
4.4预制主梁时“梁端抗剪钢筋”及 “主梁连续钢束”预埋位置难以控制,而预埋位置的准确性直接影响墩顶现浇连续段的施工质量。因此在端模上预留两端钢筋和钢束预留孔时必须精确放样,在安装端模时将预留孔与钢筋或钢束波纹管间固定牢固,确保不漏浆、不变形。
4.5为防止T梁在张拉过程 发生侧弯,对于平弯于两侧的钢束,按张拉顺序张拉,先张拉的一束张拉到50%,后张拉的一束张拉到100%,然后再回到先张拉的一束补足50%到100%。
4.6台座反拱的设置
台座反拱设置是否合适,直接影响到桥面高程的准确度,如反拱设置过小,会造成梁板预拱度过大,存梁时间越长预拱度就越大,会使桥面铺装厚度不均,严重的在跨中处桥面铺装厚度仅剩余3～4cm。给桥面铺装的施工增加施工难度及质量隐患。因此,台座反拱的设置要严格按照设计要求,并经试验后根据试验结果再大规模生产。
5结论
先简支后连续梁结构形式相对于传统意义上的连续梁而言,其施工工序简单, 降低了施工难度,设备及材料投入不大, 尤其对工期的安排机动余地大, 可采用全方位平行流水施工作业, 有利于缩短工期和提高效率。同时在一定程度上达到了结构连续的目的,提高了结构的承载能力,减少了梁部的伸缩缝,并控制桥面横向裂缝的产生。随着施工方法在不断地提高与完善,使得越来越多的桥梁设计采用了此种桥型。因此,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,逐步提高和控制好先简支后连续梁的施工质量,对类似桥梁的施工具有借鉴作用。
参考文献:
[1]JTJ041-2000 公路桥涵施工技术规范[S],北京:人民交通出版社,2000.1
[2]张福林. 钢筋混凝土结构施工缝处理方法的探讨[J],有色金属,2005.2
[3]林 炎.先简支后连续桥梁施工技术方案[J],交通科技,2004下载本文
