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先簡支後結構連續橋樑施工技術的解讀

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先簡支後連續結結構形式相對於傳統意義上的連續樑而言,降低了施工難度,同時在一定程度上達到了結構連續的目的,提高了結構的承載能力,減少了樑部的伸縮縫,並控制橋面橫向裂縫的產生,下面就為大家解讀一下先簡支後結構連續橋樑施工技術!

先簡支後結構連續橋樑施工技術的解讀

  一、先簡支後連續橋樑概述

(一)先簡支後連續橋樑的提出

隨着我國的高等級公路的快速發展,對連接高速公路的橋樑的質量要求也相應提升,橋樑施工技術也極為關鍵。目前的現狀是:對於小跨徑的高等級公路橋樑多采用裝配式鋼筋混凝土板樑的形式,中等跨徑的橋樑則採用裝配式預應力混凝土T(箱)樑的形式,對於大跨徑預應力混凝土連續樑橋,目前的施工方法主要採用平衡懸臂澆築法或拼裝法。但由於現澆連續樑的施工複雜繁瑣、費工費時,人們一直希望將簡支樑的批量預製生產和連續樑的優越性能結合起來,實現用樑或板批量預製生產的方式來加快連續樑的建設這是我們常説的“先簡支後連續施工”方法。

(二)先簡支後連續橋樑的優點

先簡支後連續橋樑結構就是兩跨及兩跨以上的預應力混凝土樑通過現澆混凝土形成連續結構,優點有以下幾點:

(1)具有剛度大、變形小、伸縮縫少和行車舒適等優點;

(2)簡支樑的預應力鋼束在工廠進行張拉,而負彎矩區的預應力鋼束佈置及張拉均在主樑上進行,僅需吊裝設備起吊主樑,減少了施工設備,又能避免張拉預應力鋼束造成地面上的障礙;

(3)預製樑能採用標準構件,進行工廠化統一生產和管理,有利於技術操作,節省了施工時間,縮短工期,提高經濟效益。

  二、先簡支後連續橋樑結構施工工藝要點

(一)先簡支後連續橋樑的施工的一般流程

1.預製主樑,待混凝土強度達到設計強度的100%後,張拉正彎矩區預應力鋼束,壓漿並及時清理主樑(預應力混凝土簡支轉連續箱梁)底板通氣孔。

2.設置臨時支座並安裝好永久支座,逐孔安裝主樑,置於臨時支座上為簡支狀態,及時連接橋面鋼筋與橫樑鋼筋。

3.連接接頭段鋼筋,設置接頭鋼束波紋管並穿束。在日温最低時(不高於+15℃)澆築連續接頭、中橫樑及兩側與頂板鋼束同長範圍內的橋面整體化混凝土。達到設計強度的100%時,張拉頂板鋼束並壓漿。

4.接頭完成後,由跨中向支點澆築剩餘部分的橋面整體化混凝土,澆築完成後,拆除一聯內的臨時支座,完成體系轉換。拆除臨時支座時應特別注意嚴防高温影響橡膠支座質量。

5.噴灑防水層、安裝伸縮裝置、進行橋面系施工。

(二)先簡支後連續施工工藝特點

1.預製T樑混凝土強度達到設計強度的100%後,方可張拉預應力鋼束。張拉順序為1號束、4號束、2號束、3號束。1號束的兩根鋼束應同時張拉,以免造成主樑橫向彎曲。施工時應實測鋼束與孔道摩擦係數μ、孔道偏差係數k和錨具的錨口損失σm,並將實測的σm與設計張拉控制應力σk相加得實際張拉控制應力σkm。

2.箱梁現澆段處的端頭形式。為滿足現澆段與箱梁的充分結合和力的傳遞以及施工的要求,箱梁連續端頭一般做成有台階的馬蹄形狀,並根據施工操作的要求,預留現澆段的尺寸及其台階的.樣式。

3.臨時支座的設計與選材。臨時支座的設計必須滿足承重樑板和施工拆卸方便的要求。比較常用的方法可採用硫磺砂漿製成臨時支座,在硫磺砂漿內埋入電熱絲,在體系轉換時採用電熱法解除臨時支座。也可採用鋼管與硬圓木或預製鋼筋混凝土圓形塊製成砂箱式臨時支座,在架設樑板時要通過試驗來確定砂箱臨時支座的沉降量,並根據樑板安裝標高與對應墩台帽墊石標高的差值用箱內填砂和加高蓋板的方法進行調節,以便能更好的控制準確樑板架設後的高度。

4.連續段現澆混凝土施工。在現澆連續段預埋鋼筋的連接可採用綁條焊或搭接焊,現澆段混凝土採用與樑板同標號的混凝土,為了防止現澆連續段混凝土在養生硬化過程中發生收縮性裂縫影響混凝土在二次張拉過程中的承載力和橋樑的整體受力性能,現澆連續段接頭混凝土添加微膨脹劑。永久橡膠支座與底模之間的縫隙用經過防鏽處理的鋼板或採用竹膠板製作的砂盒墊實密封,嚴防漏漿。

5.負彎矩二次張拉。負彎矩二次張拉是對樑板頂面的預應力鋼束進行張拉,這是先簡支後連續橋樑同簡支樑橋的本質區別。預應力鋼束採用高強度低鬆弛鋼絞線,鋼束張拉採用兩面同時張拉,張拉順序從外側向內側,每次張拉一根鋼絞線,直到張拉結束。壓漿工作在張拉結束後及時進行。

  三、先簡支後連續橋樑施工的質量控制

結合以前所施工的預應力混凝土簡支轉連續T樑和預應力混凝土簡支轉連續箱梁的施工過程,提出施工中質量控制,以保證施工質量。

(一)臨時支座的設置的質量控制

應該保證,臨時支座應有足夠的強度和剛度,拆裝方便,落樑均勻。預應力張拉完成後,待壓漿強度大於35MPa時方可拆除臨時支座。拆除臨時支座應做到逐孔對稱、均勻、同步、平穩。臨時支座拆除後,永久支座與墩頂和樑底嚴密貼合。結合目前的施工技術,臨時支座有多種設置方法,以可卸落砂箱支座的施工方法為例。當採用砂箱支座時,要充分考慮砂箱承受T樑自重和架橋機重量後的沉降量,樑底與盆式支座間應留有空隙。在施工中會出現每個砂箱沉落量不會完全一樣的情況,而導致部分T樑吊空,產生質量隱患,解決辦法有兩點:(1)通過預壓試驗取得砂箱在受力以後的平均沉降量,並以此指導現場安裝臨時支座,控制T樑的安裝標高與設計標高一致;(2)適當降低支座墊石標高,預留約3cm的混凝土樑靴高度。在澆注濕接頭的時候,在盆式支座上墊一塊鋼板,一次直接澆注到鋼板上,形成混凝土樑靴。

(二)張拉預製底座的設置要求

張拉預製底座應堅固、無沉陷,利於排水,防止由於排水不暢造成地基下沉。底座的反拱度值應參照設計文件所提供的反拱度值、結合實際施工和生產性試製樑的張拉情況確定。反拱度應做成拋物線。另外要保證橋樑安裝精度要嚴格控制,誤差不超過2mm。

(三)後連續現澆段施工質量控制

施工發現,對於新老混凝土的連接結合是現澆連續段混凝土存在的主要問題,為此預製樑板的端頭必須嚴格進行鑿毛處理。為了防止現澆連續段混凝土在養生硬化過程中發生收縮性裂縫影響混凝土在二次張拉過程中的承載力和橋樑的整體受力性能,現澆連續段接頭混凝土添加微膨脹劑,摻加劑量一般控制在水泥用量的0.5%~1%之間。先簡支後連續每聯各現澆連續接頭的澆築氣温應基本相同,温差控制在5℃以內,並儘量安排在一天氣温最低時施工。

(四)主樑現澆接頭與濕接縫施工的質量控制

接頭混凝土澆築順序應嚴格按設計文件要求執行,從主樑預製到澆築完橫向濕接縫的時間不宜超過3個月。濕接縫混凝土澆築可採用吊模施工,模板應採用鋼模板,並應有足夠的剛度和強度。模板安裝牢固後,沖洗已經鑿毛處理的混凝土表面,在澆築次層混凝土前對施工縫應刷一層水泥淨漿。混凝土澆築和振搗與預製主樑頂板澆築同樣要求,宜採用平板振搗器與插入棒配合的方式,並保證設計厚度。濕接縫澆築時宜在氣温較低條件,並作好養護,防止裂縫。現澆接頭段混凝土可採用微膨脹水泥。