先简支后连续梁桥的施工质量控制

摘 要：本文结合工程实际,介绍先简支后连续梁桥的特点及施工工艺,并就其施工质量控制谈一些体会.

关 键 词 ：先简支后连续梁桥 施工 质量 控制

先简支后结构连续梁桥作为一种连续梁桥,具有造价低,整体性好,桥面接缝少,梁体采用预制施工,相对工期短等优点,现已在公路建设上广泛使用.但因其施工工艺较之简支桥梁相对复杂,因此,施工中,对其质量进行控制就显得尤为重要.本文结合工程实际,介绍先简支后连续梁桥的特点及施工工艺,并就其施工质量控制谈一些体会.

一、先简支后连续梁桥的特点

连续结构示意图

传统的简支梁桥在梁衔接处通常设置成桥面连续,在行车荷载作用下极易出现破坏,造成桥面铺装出现早期裂缝,使桥面铺装使用寿命降低而极大地增加了桥梁的维修费用,同时,简支梁跨中弯矩较大致使梁的截面尺寸和自重显著增加,需要耗用材料多,造价较高.传统的连续梁结构复杂,同时不利于预制安装施工,而往往采用支架现浇以致于造价昂贵且工期较长.

如图1,新型的先简支后连续梁桥刚好克服了以上两种桥梁的缺点,发挥了他们的优点：结构较简单,施工方便,有利于采用工业化大规模预制生产并用现代化的起重设备进行安装,大大节约了现浇用的模板支架等材料,降低了劳动强度,缩短工期,同时,桥面无断点,行车舒适且支点负弯矩的存在使跨中正弯矩明显减少而减少材料用量及结构自重,从而达到材料最省,造价最低,工期最短,寿命最长的最优效果.

二、工程概况

某大桥上部结构为预应力钢筋混凝土先简支后连续T梁.跨径为40m,左右两幅各6孔,每孔共5片T梁,共60片.梁高2.4米,砼标号为C50.其施工流程为：预制主梁→张拉正弯矩钢束→架设主梁→浇注墩上湿接头→张拉连续钢束→孔道压浆→支座体系转换→浇注横向湿接头→安装伸缩缝及人行道构件→浇注桥面铺装砼.

三、施工质量控制要点

1.主梁预制施工控制

在主梁预制阶段施工重点主要有底座的支座、主梁的立模、钢束的张拉几个方面.

（1）制作底座.考虑到底座要周转多次,应坚固无沉陷,平整又光滑,因此一般都建在已经平整好的路基上,由于主梁在施工预应力后会产生上拱度,形成两端为支点的简支梁,在底模梁端各2m范围内应进行加厚处理,并设一层钢筋网.为防止张拉预应力后及存梁期引起大的上拱度,在底模上一般需设置下拱度,下拱度按抛物线设置.移梁时,为了使吊具不至于破坏底座,在预制梁吊点对应底座预留20cm宽的槽口,槽口用钢板垫平,便于吊装时抽出.

（2）立模.主梁模板一般包括外模、封头模板、芯模（对空心板或分体小箱梁）,为保证砼表面质量,外模一般可采用定型钢模板.当遇到钢束波纹管阻碍插入式振捣器不能插入时可在附近梁体每隔1m安装一台附着式振捣器,以保证砼的密实.

（3）预应力钢束张拉.一般在预制梁砼的实际立方强度达到设计标号的85%后方可张拉预应力钢束,张拉时采用两端同时张拉和顶锚.预应力钢束张拉采用双控,即同时控制张拉力及引伸量.对于预制T梁在张拉此阶段钢束时容易产生侧弯,施工时应根据张拉顺序严格控制.张拉完毕后应马上进行孔道灌浆,同时为了防止预制梁上拱过大,预制梁与现浇桥面砼由于龄期差别而产生过大收缩差,存梁期不应太长,一般控制在60d以内,存梁期内还应密切注意梁的累计上拱值.

2.主梁安装质量控制

预制构件的起吊、运输、装卸和安装时的混凝土强度应该达到设计要求,且预应力混凝土梁还应至少达到一定龄期,才能装运.同时预应力孔道内的水泥浆强度应符合图纸规定,压浆强度达到设计要求,设计未规定时,不低于构件混凝土等级的55%,且不低于20MPa.

先简支后连续桥梁的主梁安装,由于在梁板间现浇接头段,对应主梁管道仍需连接成为一束.因此,主梁安装时必须对支座位置、支座标高、梁板轴线、顶板预留孔进行严格检查,以便保证现浇段的钢筋、管道连接、预应力张拉等工序的顺利进行.

3.连续处现浇段施工质量控制

（1）支座安装.临时支座的安装先简支后连续桥梁,在梁板安装过程中需设置临时支座,由于是临时支座往往容易被各方忽视检查.支座的标高是否准确,将影响梁板顶面标高、铺装层厚度,位置设置是否准确、支座与T梁是否密贴将影响梁板受力情况,产生内应力可能影响梁板质量；临时支座用于临时架立T梁的,同样需要达到一定的强度、刚度.

永久性支座的安装对于桥梁来说,起着传递荷载的作用,而且在桥梁结构构造中属于薄弱部位,因此,永久支座的安装质量将直接影响到结构的受力情况,必须按照支座安装的规范要求对支座的型号、支座安装质量进行检查验收.

（2）钢筋、管道连接.梁间的现浇混凝土段处于墩顶位置,从其受力分析,现浇段的钢筋布设以受剪切应力为主（预应力筋用于受拉）,监理工程师应检查钢筋的焊接、连接是否符合设计、规范的要求.

现浇段顶板管道的连接是否顺直、畅通,将影响到T梁顶板预应力施加后的受力分布,以及管道压浆质量能否得到保证等,监理工程师对管道的连接从工艺方法、操作上进行控制其质量.

（3）模板安装质量控制.现浇混凝土段模板的安装包括底模、侧模的安装,在模板检查方面,监理工程师应检查其模板的强度、刚度、平整度等,模板安装不合格将可能出现现浇混凝土不平整、跑模造成漏浆后与盖梁连成一体,将会严重影响支座受力.

（4）临时支座的拆除.现浇段混凝土浇筑结束后,还需对现浇段进行张拉、压浆,待各项强度达到设计要求时,必须在桥面施工前及时将临时支座予以拆除,使受力体系发生转换.

4.新老混凝土连接面处理

湿接头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,所以湿接头部位老砼去皮相当重要.新老砼连接面处理,有试验资料表明,新老砼连接面的抗拉强度与施工时的处理方法有关,经凿毛处理的新老砼面的弯曲抗拉强度（50号砼）为1.25MPa.所以,对现浇接头部位的梁顶面应去皮处理,对有周边接触面的（如空心板铰缝）也应在预制场内凿毛洗净,以减少高空作业并保证新老砼粘接质量.同时由于该部位钢筋、波纹管较密集,湿接头砼一般用小石子砼分层浇筑,层层仔细振捣.

5.临时支座、永久支座正确安装

对于搁置空心板梁的临时支座,其强度和刚度必须保证在梁板架设过程中不破损,基本无沉降量,可采用四周硬木板条用拉杆细栓箍紧方箱装砂层办法处理,搁置T梁的临时支座可用将钢管截成筒状侧边钻孔临时阀门封闭灌装砂层的办法,高度可比永久支座略高3～5mm,以便体系转换时最后拆除；在浇筑湿接头砼前,应对永久性橡胶支座表面进行保护（塑料膜或薄钢板覆盖）,其接缝处残渣、杂质可用空压机清除干净,并仔细检查各支座放置的平整度.本工程先简支后连续桥支座在伸缩缝处和连续墩处不同,伸缩缝处采用GJZF4或GYZF4支座,连续墩处采用GJZ或GYZ支座,在连续墩处支座下设一定高度的支座垫石,GJZF4及GYZF4支座不允许倾斜安装,对于永久橡胶支座安装时,当纵坡≥1%时,需采取措施使支座平置,当有纵坡时必须采用梁底预埋钢垫板调平后再放置支座.

四、结束语

总之,先简支后连续桥梁,作为连续体系桥梁的一种,有着许多的优点,但如果施工控制不严,施工中也容易产生许多问题.施工时应针对各道工序的特点,精心组织,科学安排施工,从严控制,才能确保其施工质量,使其结构优点得到最大程度的发挥.