先簡支后連續(xù)橋梁施工質(zhì)量控制研究

　　現(xiàn)階段我國高速公路建設(shè)迅速發(fā)展，大量裝配式預(yù)應(yīng)力梁橋得到應(yīng)用，同時對橋型結(jié)構(gòu)和施工工藝的要求也越來越高，為了車輛在行駛過程中足夠的舒適和平穩(wěn)，從廣泛使用的簡支梁橋逐漸發(fā)展成先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)不僅具有簡支梁橋和連續(xù)梁橋的優(yōu)點，還避免了兩者的缺點。但是，在施工時必須把握好關(guān)鍵步驟，一旦控制不好，就會對橋梁的質(zhì)量和后期使用效果造成影響。為此，現(xiàn)根據(jù)工程實例對先簡支后連續(xù)橋梁施工技術(shù)要點和質(zhì)量控制進行詳細的分析，以供同行參考。

　　《橋梁建設(shè)》現(xiàn)由中國鐵路工程總公司主管，中鐵大橋局集團有限公司主辦，中鐵大橋局集團武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司出版。《橋梁建設(shè)》主要報道和交流我國橋梁工作者在科技、設(shè)計、施工等方面的實踐成果和理論探討，重點突出橋梁工程領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)計、新設(shè)備、新材料及最新科研成果，為讀者提供相關(guān)的技術(shù)、經(jīng)濟信息。

　　引言

　　先簡支后連續(xù)橋梁是由預(yù)制梁段和現(xiàn)澆梁段組合構(gòu)成的，是先按照簡支梁規(guī)模化進行預(yù)制安裝施工，然后對連續(xù)段進行澆筑，張拉負彎矩預(yù)應(yīng)力筋，并且將臨時支座拆掉，從簡支梁過渡到連續(xù)梁，實現(xiàn)雙排支座變成單排支座的體系轉(zhuǎn)變過程。這樣，在恒載和活載的作用下，其結(jié)構(gòu)的受力是連續(xù)梁的受力特征，而且多跨一聯(lián)架構(gòu)使得橋面伸縮縫的數(shù)量減少，解決橋面裂縫問題，從而在行車時感覺更加舒適和平穩(wěn)，還降低成本和縮短工期，施工水平得以極大程度的提升。

　　1.工程實例

　　珠海機場高速公路某標段橋梁工程：設(shè)計起點樁號K12,400，設(shè)計終點樁號：K22,300，工程全長9.9km。本工程由路基工程180米(K12,400-K12,580)、橋梁工程9720米(K12,580～K22,300)組成;其中K13,880～K15,180段設(shè)全互通立交一座，K17,860-K18,260段設(shè)特大橋1座;主橋采用結(jié)構(gòu)形式為96,160,96mPC連續(xù)剛構(gòu)，互通立交匝道橋采用現(xiàn)澆混凝土箱梁;全橋預(yù)制箱梁段長8015m，分別為梁長25米2392片，梁長30米144片共2536片，預(yù)制箱梁段采用先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)。

　　本工程現(xiàn)澆工程量大和預(yù)制梁數(shù)量多任務(wù)重工期短，且預(yù)制安裝段交替間隔有現(xiàn)澆段，預(yù)制安裝無法連續(xù)進行，交接段必須依照先現(xiàn)澆再預(yù)制安裝的順序施工;還有整個工程的預(yù)制數(shù)量大，運梁距離長，運梁通道狹窄，吊裝起重噸位大，因此對施工進度、質(zhì)量、安全均有較高要求。

　　2.先簡支后連續(xù)梁橋施工技術(shù)要點

　　先簡支后連續(xù)梁板是后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁，可以場地集中預(yù)制，在橋上就能進行體系的轉(zhuǎn)換，吊裝時首先使用臨時支座，按照簡支安裝完成后，在連續(xù)墩上澆筑永久支座，現(xiàn)澆接頭和鉸縫混凝土、張拉克服負彎矩的預(yù)應(yīng)力，將體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁，最后對橋面鋪裝層澆筑混凝土，橋梁施工完成。

　　2.1梁板預(yù)制

　　1)選擇的預(yù)制場地和所布置的臺座，要方便吊運梁板以及運輸混凝土。2)底模和側(cè)模是最主要的，底模設(shè)計時要嚴格遵守兩個原則：剛度足夠，不變形;表面平整，光滑潔凈。側(cè)模設(shè)計時也要確保剛度，還要確保強度和穩(wěn)定性，尺寸要符合要求，表面也要平整和光滑潔凈，接縫連接緊密，不會漏漿。3)梁板預(yù)制工序：將鋼筋捆扎在臺座上，并將其焊接成鋼筋骨架，先將波紋管道按坐標位置進行固定，注意支座、伸縮縫等部位的預(yù)埋件施工;然后進行預(yù)埋件的埋設(shè)，混凝土進行集中拌和，混凝土振搗以附著式為主，插入式為輔。4)達到規(guī)定強度后進行預(yù)應(yīng)力張拉，張拉時以應(yīng)力控制為主，伸長量為校核。5)在完成真空壓漿之后就可以進行混凝土封端，只需要對梁的伸縮縫端進行封端就可以。此外，在進行封端前要先將預(yù)制梁端、翼緣鑿毛并對其進行清洗。

　　2.2梁板安裝

　　在安裝梁板前，必須要進行技術(shù)交底和安全教育，重復(fù)檢查核對支座墊石標高和中線，安裝的臨時支座要有足夠的強度，精確地計算出沉降值和壓縮值，從而能夠控制梁板安裝的底面標高，并且要方便拆除。梁板安裝要按照先中間梁再對稱邊梁的架設(shè)順序，借助起吊車直接放到正確位置。每片梁放置好后，立即進行橫向的聯(lián)系固定。值得注意的是，在使用起吊等設(shè)備前一定要對其進行仔細檢查驗收，確保施工安全性。

　　2.3現(xiàn)澆連續(xù)接頭

　　梁板吊裝完成后即進行濕接縫、中橫梁及梁端連續(xù)部位鋼筋連接及混凝土澆筑，注意要及時把負彎矩波紋管連接貫通;對連續(xù)接頭混凝土需采用提高標號、參微膨脹劑等措施防止混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。

　　2.4結(jié)構(gòu)連續(xù)

　　結(jié)構(gòu)連續(xù)施工的重點就是連續(xù)段負彎矩預(yù)應(yīng)力筋的張拉，如果完成了張拉，那么整聯(lián)橋梁就形成了一個不完整的連續(xù)體系，就是恒載簡支，活載連續(xù);而在臨時支座拆除后，則會形成一個完整的等跨連續(xù)體系，也就是總荷載連續(xù)，這樣就完成了簡支梁到連續(xù)梁的過渡。

　　2.5體系轉(zhuǎn)換

　　負彎矩預(yù)應(yīng)力筋在完成全部的張拉、壓漿和封錨后，就可以落梁，進行體系的裝換，這也是先簡支后連續(xù)橋梁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在轉(zhuǎn)換體系時重點就是確保梁體均勻、同步的下降，支座共同承擔(dān)重力。

　　3.先簡支后連續(xù)橋梁施工質(zhì)量控制

　　3.1臺座設(shè)置

　　臺座基礎(chǔ)應(yīng)換填壓實、澆筑混凝土墊層;臺座應(yīng)設(shè)置反拱，反拱度設(shè)置和分配應(yīng)滿足設(shè)計和線形要求;臺座的側(cè)邊應(yīng)順直并采用止?jié){橡膠帶或膠管防止漏漿。

　　3.2模板安裝

　　底模采用通長鋼板，不得采用砼底模，鋼板厚度應(yīng)不小于5mm，并確保鋼板平整、光滑，及時涂脫模劑，并采用有效的措施以防止底模污染;側(cè)模拼裝順直無錯臺，并保證粱體尺寸符合設(shè)計要求;內(nèi)模安裝應(yīng)定位精確，并采取措施防止上浮。模板拼裝完成后，應(yīng)進行檢查驗收工作，合格后方可進行下一工序的施工。

　　為防止地基不均勻沉降導(dǎo)致箱梁裂縫，在箱梁預(yù)制過程中，應(yīng)經(jīng)常觀測底模的沉降(沉降觀測點選在臺座角點)，尤其要注意兩端頭部分砼是否有開裂現(xiàn)象。若發(fā)生不均勻沉降，應(yīng)立即進行修整。

　　3.3自動噴淋養(yǎng)護系統(tǒng)

　　場地內(nèi)根據(jù)梁片養(yǎng)生時間及臺座數(shù)量設(shè)置足夠的梁體養(yǎng)生用的自動噴淋設(shè)施，噴淋水壓加壓泵應(yīng)能保證提供足夠的水壓，保確保梁片的每個部位均能養(yǎng)護到位，尤其是翼緣板底面及橫隔板部位。養(yǎng)護用水需進行過濾，避免出現(xiàn)噴嘴堵塞現(xiàn)象。

　　3.4臨時支座的設(shè)置

　　要確保臨時支座具有足夠的剛度和強度，安裝和拆除方便，落梁均勻。完成預(yù)應(yīng)力張拉后，在壓漿達到強度后就可以將臨時支座拆掉。在拆除臨時支座時，要做到逐孔對稱，均勻而且平穩(wěn)，同步地進行;拆除后永久支座和墩頂、梁底要精密貼合。從目前的施工技術(shù)來看，設(shè)置臨時支座有許多種方式，例如可卸落砂箱支座方式，采用這種方式時，要對砂箱在承受梁板自重，以及架橋機的重量后的沉降量進行充分的考慮，梁底和支座之間要留有空隙。在施工過程中，各個砂箱的沉落量可能出現(xiàn)不完全一樣的情況，從而使部分梁板吊空，出現(xiàn)質(zhì)量問題。對此有以下兩種解決方式：1)進行預(yù)壓試驗，通過計算得到砂箱受力后的平均沉降量，將結(jié)果作為現(xiàn)場支座安裝的指導(dǎo)，使梁板的安裝標高的設(shè)計的標高一致。2)適當(dāng)?shù)亟档椭ё鶋|石的標高，預(yù)留大約三厘米高的混凝土梁靴，在進行濕接頭的澆筑時，在支座上方墊一塊鋼板，直接澆筑在鋼板上，形成混凝土梁靴。此外，用于臨時架立梁板的臨時支座，必須要達到一定的強度和剛度，其產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力會影響梁板的質(zhì)量;其支座標高是否準確，對梁板頂面標高、鋪裝層的厚度等都會造成影響;其位置設(shè)置是否準確和支座與梁板是否密貼，對梁板受力情況也會造成影響。因而要對臨時支座的標高等各個方面進行全面檢查，確保其可靠性。

　　3.5墩頂連續(xù)斷和濕接縫等現(xiàn)澆段施工

　　1)預(yù)留鋼筋調(diào)直和除銹處理。用鋼絲刷將鋼筋表面的浮銹清理干凈，將鋼筋調(diào)整到設(shè)計的位置，而且要讓對應(yīng)的鋼筋在同一條軸線上。根據(jù)設(shè)計圖紙，連續(xù)段鋼筋進行雙面搭焊接，之后要將焊渣清理掉。2)可以使用竹膠板作為底模模板，要用對拉螺栓在模板之間進行定位和固定。3熄結(jié)施工經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土施工存在的主要問題就是新老混凝土的連接結(jié)合，所以，必須對預(yù)制梁板的端頭進行嚴格的鑿毛處理。在現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土養(yǎng)生硬化的過程中為了避免收縮性裂縫的產(chǎn)生，從而影響混凝土二次張拉的承載力，以及橋梁的整體受力，現(xiàn)澆連續(xù)段街頭混凝土應(yīng)該加入適當(dāng)?shù)奈⑴蛎泟砑恿恳话闱闆r下是水泥用量的0.5%-1%。要盡量在一天氣溫最低的時候進行施工，溫度控制在5℃以內(nèi)。

　　3.6負彎矩張拉施工

　　1)橋面負彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束張拉要在現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土的強度達到設(shè)計要求，而且混凝土的凝期在四天以上才可以進行。2)張拉要采用油表壓力數(shù)為主，伸長量為輔的雙控方法，理論伸長值和實際伸長值不能超出6%，如果差距太大超出規(guī)定范圍，就要及時找出原因，并解決問題后繼續(xù)張拉。3)在張拉操作中要做到孔道、錨具和千斤頂三對中，大缸慢進油，而且對中及找平的動作要快。兩端要同時進行對稱張拉，分級一步步進行加載，沒完成一級張拉，要檢查是否出現(xiàn)滑移、斷絲等情況，如果出現(xiàn)異常要及時尋找原因，并解決問題，再繼續(xù)進行張拉。4)張拉完工后，要在24h之內(nèi)進行壓漿。在進行壓漿前首先要將多出的鋼絞線剪掉，沖洗管道并吹干，之后立即進行壓漿。

　　3.7現(xiàn)澆連續(xù)段施工

　　現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土中的主要問題就是新老混凝土的間接結(jié)合，所以，預(yù)制梁板的端頭必須進行嚴格的鑿毛處理。為了現(xiàn)澆連續(xù)段混凝土在養(yǎng)生硬化的過程中避免產(chǎn)生收縮性裂縫，從而對二次張拉的承載力以及橋梁的整體受力造成影響，現(xiàn)澆連續(xù)段接頭混凝土要添加適當(dāng)?shù)奈⑴蛎泟?/p>

　　3.8主梁現(xiàn)澆接頭與濕接縫施工

　　接頭處混凝土的澆筑順序必須按照設(shè)計方案的要求進行，從主梁預(yù)制到澆筑完橫向濕接縫之間的時間不超過三個月為最佳。濕接縫的混凝土澆筑可以使用吊模進行施工，模板要使用鋼模板，鋼模板的剛度和強度要足夠。模板在安裝牢固后，將已經(jīng)做過鑿毛處理的混凝土結(jié)合面進行沖洗，在次層混凝土澆筑之前先要在施工縫刷一層水泥凈漿。濕接縫的澆筑要在溫度較低時進行，并且要做好養(yǎng)護工作，避免產(chǎn)生裂縫。

　　4.結(jié)束語

　　先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)大大降低了施工的難度，并且滿足了結(jié)構(gòu)連續(xù)性的要求，提高承載能力，減少梁部伸縮縫，并且有效地降低了橋面產(chǎn)生橫向裂縫的情況。但是其專業(yè)性較強，施工工序繁瑣，任何一個環(huán)節(jié)都對橋梁的整體質(zhì)量有非常大的影響。所以，在施工過程中要嚴格把關(guān)，認真總結(jié)施工經(jīng)驗及注意事項，逐步提高先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，以促進我國橋梁建設(shè)的不斷發(fā)展。