先简支后连续梁桥施工方法探究
先简支后连续梁桥施工方法拥有简支梁施工方便节省模板的优点,同时还能够降低连续结构活载弯矩的长处,本文简要介绍先简支后连续梁桥的构造、受力特点和主梁施工要点。
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近年来随着我国经济的迅猛发展,我国桥梁技术也在不断的发展,出现了许多大跨度桥梁,这些大跨径的桥梁对跨径的要求并不高,甚至很低,但从节约资源等方面考虑则多选用中、小跨径桥,甚至部分大桥的引桥也采用中小跨径桥。
现浇连续梁的施工容易受到外界条件的影响而且工序复杂、劳动强度大,费时费工,人们希望将简支梁和连续梁的优点结合起来加快建设速度。
预制拼装法便在这情况下应运而生。
1 先简支后连续梁桥构造、受力特点
1.1 先简支后连续梁桥构造特点
先简支后连续梁桥主梁截面形式主要有T梁和箱梁。
跨径小于20m的一般采用空心板;20~50m之间多采用T梁;大于50m多采用箱梁,先简支后连续梁主要有两种支座体系:单支座和双支座。
单支座体系受力明确;支座不托空;抗裂性能好,刚度大;但是施工过程中要用到临时支座,对施工要求较高。
双支座桥梁施工方便,但是受力不是十分容易计算。
1.2 先简支后连续梁桥受力特点
先简支后连续桥梁是采用预制——装配施工的连续梁桥,预制梁在装配前的混凝土已经产生了部分徐变和收缩,因为这部分徐变和收缩在装配前已经产生,因此对结构的影响很小,但是后期的徐变和收缩将会影响到结构的变形,因此应分阶段考虑。
湿接缝混凝土强度的计算应在其达到设计强度之前,按静定结构考虑,但强度达到设计强度之后,混凝土徐变继续产生,这时变形受到多余的制约,内力变化,简支结构的恒载弯矩在后期结构中产生了重分布。
2 先简支后连续梁桥施工工艺
2.1 施工流程
永久支座,临时支座的安装(连续梁和过渡墩)→架桥机逐孔架T梁→及时焊接支座上下钢板、横隔板钢板→安装连接缝钢筋,预应力孔道,墩梁固结钢筋(刚构)→浇筑墩顶连续段及墩顶两端共长11m范围内的桥面板→待连续缝砼和桥面板达到设计强度的85%时,墩顶负弯矩预应力钢束进行穿束、张拉、压浆→压浆及桥面混凝土板强度达到设计值的100%后,拆除临时支座,完成体系
转换→浇筑剩余桥面板,防撞护栏等桥面设施→防水层、伸缩缝、桥面铺装,成桥。
2.2 主梁施工要点
在主梁预制阶段,施工重点主要有临时支座设计与选材、钢筋的安放和焊接、二次张拉预留槽设计、梁板架设要求、预制主梁等几个方面。
2.2.1 临时支座设计和材料的选择
先简支后连续梁桥需要进行二次张拉,所以在梁板安装过程中需要增加临时支座以保证二次张拉的进行。
临时支撑材料,根据实际施工需要选取钢材或木材进行加工的选择,一定要做过实际的压力测试后才能决定所用的材质和规格。
为了方便安装和拆除临时的支撑,永久支护应设在不小于5cm混凝土垫层上。
且待现浇混凝土强度达到35MPa以上以后,连续段的混凝土强度达到足够强,且能够承受梁板的自重后,才可以拆除临时支撑。
在浇筑湿接头混凝土前,应对永久性橡胶支座表面进行保护(用塑料膜或薄钢板覆盖),一要对接口处的灰尘、碎石、残渣等杂物必须清理干净认真检查,二要检查支座平整度。
先简支后连续梁桥支座在连续墩处和伸缩缝处处理不同: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;伸缩缝处采用GJZF4或GYZF4支座。
永久橡胶支座安装时,如果纵坡不小于1%,那么需采取措施使支座平置。
2.2.2 钢筋的安放和焊接
在钢筋制作安装过程中特别要加强对波纹管的定位,防止波纹管在混凝土振捣过程中发生移位。
钢筋焊接工艺可采用绑条焊和搭接焊等,绑条焊和搭接焊又有双面焊和单面焊两种,焊接长度要求:单面焊不小于10d,双面焊不小于5d。
主梁接头混凝土的强度必须达到设计图纸规定所的强度值以后,才可以进行张拉顶板连续束。
顶板束的张拉顺序必须严格按照设计文件要求进行施工,钢束张拉完成后,校正槽口普通钢筋,采用相同直径钢筋电焊连接。
2.2.3 二次张拉预留槽设计
先简支后连续梁桥预制板(梁)有其他桥梁所不具有的特点——预留槽设计。
正常情况下边跨每榀梁需要预留两个预留槽,中跨每榀梁需要预留四个预留槽,还应预埋相应的扁形锚具以备进行二次张拉。
2.2.4 梁板架设要求
梁板的架设需确保现浇段与预制段梁(板)之间预应力孔道顺直,扁形波纹管中心在在板(梁)安装过程必须严格的对中;其偏差应控制在2mm以内。
在实际工程中,可在梁板扁形波纹管中心线处两端各设标志。
2.2.5 预制主梁
先简支后连续主梁预制施工工艺与普通主梁预制相同,但先简支后连续主结构比普通主梁复杂。
预制主梁时,顶板负弯矩钢束扁波纹管的预埋要准确到位,如发生意外要采取必要的补救措施。
总体以防范为主,防止浇筑混凝土时波纹管发生变形,影响穿束。
待主梁安放完毕后,先将对应的扁管进行相接并穿束,并将接头处主梁钢筋和隔板钢筋进行焊接,然后浇筑连续接头段混凝土及固定端预留槽内混凝土;混凝土强度须达到设计强度的95%以后,才可以对顶板负弯矩预应力钢束进行张拉,且立即用C40水泥浆进行压浆处理。
2.2.6 湿接缝混凝土浇筑
湿接混凝土的浇筑必须按设计文件要求严格执行,从主梁预制完成算起浇筑完横向湿接缝的时间最好不要超过3个月。
对于湿接缝混凝土的浇筑可采用吊模施工的方法,但模板需要采用钢模板,并且要有足够的强度和刚度,防止在浇筑过程中发生脱模。
模板安装牢固后,将已经凿毛处理的混凝土表面用水清理并保持湿度,浇筑次层混凝土前要在施工缝处做一层水泥净浆,以提高接缝的抗拉、抗弯强度。
混凝土浇筑和振捣与预制主梁顶板浇筑同样要求,宜采用平板振捣器与插入棒配合的方式,并保证设计厚度。
3 施工中的注意事项及控制
做好技术交底工作,明白设计的意图,严格要求施工人员按照施工工艺要求施工;湿接头预埋钢筋位置一定要正确,板端钢筋预留长度要一致,要保证接头钢筋连接质量;湿街头部位新老混凝土接合部位最易出现问题,因此不仅要对接头老混凝土去皮,还要重视接缝内是否有残渣、杂质,以保证湿接部位施工质量。
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