作者：谭鹏

来源：《价值工程》2015年第28期

        摘要： 本文通过对跨包茂高速立交桥预制箱梁施工工艺的介绍，对箱梁先简支后连续施工技术做了较系统的总结，为今后类似的施工积累了宝贵的经验。

        Abstract： Through introducing the construction technology of precast concrete box girders of the spanned Baomao highway overpass， this paper systematically summarizes the construction technology of first simply supported then continuously supported of the box girder to accumulate valuable experience for the similar construction in the future.

        关键词： 先简支后连续；箱梁；负弯矩；施工

        Key words： first simply supported then continuously supported；box girder；hogging moment；construction

        中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）28-0094-02

        0 引言

        随着工程技术的发展，桥梁越来越多地采用先简支后连续结构体系。简支梁具有构造简单，施工方便，可广泛采用工业化施工，制安装方便的优点；而连续梁具有桥梁线形好，行车平顺，结构体系完整，梁体受力较好的优点，而将这两种优点相结合就形成了先简支后连续的结构体系。简支变连续转换过程便成了其中的关键工序，本文通过工程实例对先简支后连续箱梁施工技术进行探讨。

        1 工程概况

        榆林市环城北路与包茂高速立交工程位于榆林市北部，属于榆林市规划的一环路部分，是连接榆林城区同开发区及榆林机场的一条重要通道。立交主线上跨包茂高速，车流量较大。立交桥全长98m，共三联，第一联采用1×16m预制空心板，第二联采用2×30m先简支后连续箱梁，第三联采用1×16m预制空心板。共设计预制箱梁16片，单片最大重量为165t，最小为130t。预应力施工分两次完成，第一次预应力施工共8束，吊装前先在预制场进行张拉、压浆和封锚；第二次在箱梁吊装就位后，浇注湿接缝及墩顶连结混凝土后张拉并压浆、封锚形成连续结构。

        2 简支变连续箱梁的结构特点

        简支变连续就是把原来的简支静定结构调整为连续超静定结构，使简支梁结构轻型化。超静定结构强度高、质量轻，能够增加结构的跨度，防止混凝土裂缝，尤其是能有效控制负弯矩处桥面板裂缝。该结构无需像简支梁一样设置很多接缝，行车更加舒适。简支变连续箱梁采用先简支后连续施工工法，每一联结构体系转换成连续的超静定结构后，结构的整体性能大幅度提升，受力结构更加科学，行车舒适度大大提高。运行几年后，桥体跨中段不易产生挠度。以往连续梁施工必须使用堂脚手架（或支架）或移动模架，大规模占用施工场地，施工期间桥下车辆无法顺利通行。简支变连续箱梁结构在桥梁工程中的应用，很好地克服了这些问题，因此在业界备受好评。

        3 简支变连续的各阶段内力分析

        简支变连续箱梁的内力分析可以分为三个阶段：

        第一阶段：两箱梁处于简支状态，梁跨中存在正弯距。

        第二阶段：墩顶钢筋用于连接两箱梁，墩顶混凝土的浇注，二次钢绞线的张拉逐渐从静定结构向超静定结构转换。

        第三阶段：临时支座拆除完成后，静定体系转变为超静定体系，完成简支变连续的转换 。此时，墩顶部位会产生二次应力及二次负弯矩，跨中正弯矩会随之大幅度降低。

        4 施工工艺流程

        施工工艺流程如图2所示。

        4.1 临时支座的制作 用无缝钢管制成的临时支座包括顶盖、底座、漏砂口三个主体部分。施工时，用混凝土充填上部顶盖，用干砂充填底座，临时支座顶板上安装箱梁结构。在体系转换过程中，首先降低梁体，打开所有临时支座漏砂口螺栓，使充填于底座内的干砂缓慢流出，顶盖逐渐下降，当箱梁结构下落于永久支座上，体系转换才算完成。临时支座见图3。

        4.2 箱梁的安装 箱梁采用两台250t汽车吊进行架设安装，梁体在预制场由龙门吊装车，运梁平车运至现场，两台汽车吊抬吊进行卸车、吊装。吊装时两台吊车停放在包茂高速已封闭的半幅路面上，吊点采用四点吊，在吊机的有效半径内，回转至箱梁就位方向，均匀慢速下放箱梁就位。箱梁架设施工见图4。

        4.3 墩顶连接钢筋焊接 先简支后连续箱梁的端头处，中梁和边梁均安装Φ25钢筋，中梁27根，边梁30根，预制箱梁时在指定位置预埋端头钢筋。架设箱梁时，两箱梁之间接头钢筋的安装会受到影响而出现偏位的情况，并且会影响墩顶连接钢筋的焊接。为了确保连接钢筋的焊接质量达到设计要求，预制箱梁时，技术部就对预制好的箱梁连接钢筋进行前期校正，架设箱梁结构时再进行微调，严格控制钢筋的对接偏差，从而确保焊接好的连接钢筋全部符合设计要求。钢筋焊接见图5。

        4.4 永久支座的安装 将支座置于墩顶支座垫石上，在永久性支座外周围装配底模，用特殊材料对底模与支座之间的缝隙进行密封处理，以免漏浆。为了降低成本，同时考虑到现场施工条件，确定使用泡沫板底模，但是在浇筑过程中，泡沫板会有所压缩，如果处理不好会漏浆，因此宜选用比支座厚2mm的泡沫板，还要用砂浆填补支座与泡沫板之间的缝隙。处理好泡沫板底模后，后续工序如果需要电焊，就必须用砂浆覆盖泡沫板，以免掉落的焊渣烧坏泡沫板。如果支座比较高，支底模空间大，可用木楔支撑木模板当作底模。

        4.5 负弯矩钢绞线穿束 预应力筋与管道之间摩擦会造成应力损失，导致预应力筋受力增大或受力结构产生变化，为避免出现这种问题，施工时预应力管道必须安装到位。管道在两预制梁端和现浇段相接处的偏差不宜大于2mm。在现浇段中预埋与预制梁中同种材料的预应力管道（本次施工采用波纹管），应该与预制梁段对应管道顺接，外缠密封胶带，严防接合处漏浆。

        4.6 浇注墩顶混凝土 日温最低时，应该用微膨胀混凝土浇筑桥面板。浇筑墩顶部位时，墩顶连接部位的负弯距会使筑件开裂。应该匀速而缓慢地浇筑墩顶混凝土，然后用振动棒振捣密实，严防混凝土开裂或内部出现孔洞。

        4.7 预应力张拉、压浆 在连接现浇段钢筋的同时设置接头波纹管并穿束，波纹管定位应准确牢固，连接处用胶布缠封严实，防止漏浆；待现浇接头砼强度达到设计强度的90%时且混凝土龄期不少于7d时，张拉顶板预应力钢束，张拉采用两端张拉，并采取先长束后短束（张拉顺序为T3、T2、T1），逐根对称均匀张拉。先用扁锚锚固预应力束，再使用千斤顶逐根进行张拉，张拉完毕立即封锚，压浆。预应力张拉立面图见图6，预应力张拉平面图见图7。

        4.8 临时支座的拆除 接头段钢束张拉完毕后，方可将此接头临时支座拆除。拆除临时支座时，应注意对永久支座的保护，注意保证墩顶各永久支座同时受力，从而杜绝应力集中现象的发生。临时支座拆除后，将墩顶清理干净，完成由简支到连续的体系转换。

        5 施工中遇到的问题

        ①湿接缝的尺寸大概是50cm×50cm，可施工的空间十分有限，施作后续工序有一定难度。在箍筋绑扎工序中，因为有纵向钢筋和波纹管，必须将箍筋分成两段进行安装，并且要适当调整一些钢筋的位置。

        ②预埋钢筋的底模使用泡沫板，则振捣棒插入的深度应防止碰到泡沫板，同时振捣棒不能碰到预应力管道，防止造成预应力管道偏位或漏浆。

        ③预制梁板预埋筋的位置及梁吊装位置的准确性直接影响到现浇段的施工及质量。

        6 结束语

        湿接缝现浇段工程量较小，但工序繁琐且专业性强，每道工序都直接影响整座桥梁的质量，应组织专业队伍施工。通过对跨包茂高速立交箱梁的施工，总结了一套相对比较成熟的施工技术，为以后先简支后连续桥梁结构的施工积累了宝贵的经验。

        总之，先简支后连续施工不仅减轻了箱梁自身的截面及自重，而且使桥面的耐久性提高了30%，大大地提高了行车舒适度，是值得广泛推广的一项技术。

        参考文献：

        [1]王卫东.箱梁简支变连续施工控制[J].城市道桥与防洪，2009（9）.

        [2]张圣建.预应力箱梁简支变连续结构施工技术研究[J].河南科技，2007（15）.

        [3]李艳明.先简支后连续桥梁的结构优势与施工工艺技术研究[J].四川建材，2010（02）.下载本文