先简支后结构连续桥梁施工技术及质量控制.pdf

云南水力发电YUNNAN WATER POWER60第 40卷第 1期0 引言当今社会背景下，社会的进步和科技的发展，以及日新月异的城市化进程，促使公路桥梁行业得以迅速发展。作为新时期我国桥梁建设中应用较为广泛的技术形式之一，先简支后结构连续桥梁施工技术，不仅具有低成本高效率的显著施工特点，更具有传统连续桥梁所不具备的高承载性，以及纵横裂缝的可控性等优势1。通过对此种连续桥梁施工技术的不断研究，促使我国路桥工程项克服了一个个施工难点，也为路桥行业节省下大量的资金，具有极为明显的经济效益，及突出的社会效益。1 工程概况某在建项目上高桥大桥左幅跨径布置为440 m+340 m 先简支后连续 T 梁结构，右幅跨径布置为 438 m+43 m 先简支后连续 T 梁结构。桥梁下部结构为桩基础，墩台盖梁采用双悬臂简支梁设计，上部结构为预制 T 梁。桥址区发育 1处不稳定斜坡，岩性以全新人工填土为主，堆积时间超过 15 a，下覆盖基岩为二叠系上统峨眉山玄武岩中段杏仁状玄武岩、致密玄武岩为主。桥址区地势起伏较大，呈“V”字型山谷，小桩号侧桥台为陡崖，大桩号侧桥台地势较缓。2 先简支后结构连续桥梁施工技术2.1 施工工艺分析2.1.1 主梁模板安装主梁模板均采用专项设计生产的定型钢模板，在强度、刚度、稳定性上满足设计要求。立模时先简支后结构连续桥梁施工技术及质量控制夏志杰（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）摘要：在众多众多新型桥梁工艺技术中，先简支后结构连续桥梁施工技术因其成本低、周期短以及高质高效等特点，使其成为现阶段桥梁工程项目中，应用最为广泛的技术形式之一。因此，结合实际在建设项目对先简支后结构连续桥梁施工技术做出了说明，并进一步研究了先简支后结构连续桥梁施工技术及质量管控措施。关键词：先简支后结构；连续桥梁；临时支座；施工中图分类号：U448.21+5；U445.47+1文献标识码：B文章编号：1006-3951(2024)01-0060-04DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2024.01.015Construction Technology and Quality Control of Simply Supported and Then Structural Continuous BridgeXIA Zhijie(POWERCHINA SINOHYDRO ENGINEERING BUREAU 14 CO.,LTD.,Kunming 650041,China)Abstract:Among numerous new bridge technology,the construction technology of simply supported and then structurally continuous bridges has become one of the most widely used forms of technology in current bridge engineering projects due to its low cost,short cycle,and high quality and efficiency.Therefore,this paper introduces the construction technology of simply supported and then structural continuous bridges based on practical situations,and further studies the construction technology and quality control measures.Keywords:simply supported and then structural;continuous bridge;temporary support;construction收稿日期：2023-11-09作者简介：夏志杰（1981-），男，湖北咸宁人，高级工程师，主要从事工程技术管理工作。*夏志杰 先简支后结构连续桥梁施工技术及质量控制61按底模已确定的梁轮廓线和隔板位置线先将侧模在预定位置安装完成，再将两头端模安装与侧模连接固定并进行校正，各模板之间的缝隙采用薄海绵条填塞紧实以防漏浆。立模后要对连接装置及缝隙处进行检查，检查无误后进行附着式振捣器的安装。梁体混凝土浇筑以后并达到相相应的强度时便可以拆除固定模板的支撑架、拉杆、楔块，而模板拆除则需混凝土强度达到设计强度 70%及以上。2.1.2 主梁结构预制预制主梁结构，是现阶段桥梁工程项目施工中的主要方式，且先简支后结构连续桥梁所采用的主梁施工方式也为预制型主梁结构。在实际施工过程中，应在施工现场外，进行先简支后结构连续桥梁的主梁预制作业。当混凝土强度达到设计强度的 80%时，且混凝土龄期不小于 7 d 时，便可以进行预应力张拉作业2。预制主梁内的正弯矩钢束与墩顶现浇连续段处的负弯矩钢束，两端的张拉作业需同时进行，并将锚下控制应力控制在 0.75 fpk3。通过预制主梁的正弯矩区域张拉作业，则可显著提升主梁的抗拉性能4。并且，可通过压浆施工技术对预应力钢束的稳定性进行控制，以此保证主梁的整体结构具有较强的稳定性。2.1.3 永久支座与临时支座的设定在对主梁进行支座施工时，应依照先简支后结构连续桥梁的前期设计标准，进行逐孔安装操作，且为确保桥梁简支结构的稳定性，应对所操作的临时支座进行科学合理的设定。随后，为进一步稳定简支梁结构，应对主梁进行横梁钢筋与桥面钢筋的加设。在临时支座更换为永久支座的工作中，通常会使用 2 种方法：临时支座灌浆完成后，放置电热丝，通过电热丝融化硫磺砂浆，从而实现支座的转换；选用恰当直径的钢管制作临时支座，在其侧下方预留 1 个螺丝孔的位置，用螺丝拧紧，临时支座装入细沙，顶部放置活塞，支座转换时，拧开螺丝放出细沙，即可实现支座的转换5。2.1.4 钢绞线的连接作业该位置处所选用的主要连接方法，即将钢绞线在接头钢束波纹管中持续穿出，并对已完成连接的接头、中横梁形成桥梁的整体，提高桥梁整体结构的稳定性，更能提升连接处混凝土浇筑作业的密实性。最后，在浇筑混凝土的强度达到前期设计要求标准时，再进行预应力钢束的张拉，以及后续的压浆施工作业。2.1.5 主梁吊装作业主梁吊装时梁片放置位置必须准确无误；主梁在下落过程中时，需注意与已安装就位的梁片，防止发生碰撞。由于梁片翼缘预留了接缝钢筋且与左右相邻的主梁互相交叉，安装时应充分注意相互的位置关系。梁片下放到翼缘板即将接触时，需暂停下落，观察与邻近梁片的位置，若有冲突及时调整位置。梁片单幅每孔架设时，按先架边梁，后次边梁，最后中梁顺序架设，最后一片边梁架设时，需预留次边梁的的位置。由于边梁所处盖梁边缘位置，而边梁自身重心位置未在支座中心上，稳定性较差，所以边梁安装到位后需临时支撑稳固，横向与盖梁形成拉结状态，防止倾斜。架设的梁与已安置就位的梁，横隔板用粗钢筋焊接固定连成整体。2.1.6 接头段张拉、浇筑及临时支座拆除当接头段钢筋混凝土结构的张拉完成张拉作业时，再对剩余的桥梁结构实施混凝土浇筑作业，以此来保障桥梁结构的完整性。而在对剩余部分桥梁结构进行的混凝土浇筑环节中，应采用先中间，后两边的浇筑顺序，即优先浇筑跨中位置,而后逐步浇筑桥梁两侧的位置6。待混凝土浇筑作业完成后，应及时拆除部分结构位置处的临时支座。需要注意的方面为：在进行临时支座的拆除作业时，应当时刻关注橡胶支座受高温作业环境的影响程度，以此减少或消除在临时支座拆除后所导致的先简支后结构连续梁在结构上的质量问题。2.2 施工技术要点2.2.1 预制主梁张拉施工要点预制主梁张拉施工作业，应在混凝土浇筑强度 80%设计标准后方可进行；为减少或消除主62云南水力发电2024 年第 1 期梁横向弯曲现象的发生，应尽量采用两端同步方式进行张拉作业；同时，实际张拉控制应力=实测锚具锚口损失+张拉控制应力。在实际施工过程中，要实时关注孔道偏差系数、锚具锚口损失程度以及孔道与钢束间的摩擦系数等，确保实际张拉控制应力的结果符合设计标准。2.2.2 支座安装及转换桥梁结构临时支座的安装过程中，不仅要保证刚度指标符合设计标准，更要同步监测强度指标的数值，唯有两者均满足设计要求，才能确保临时支座安装工序的完善性。在此过程中，通常应用无缝钢管制成筒状临时阀门，来解决灌砂层的侧向封闭工序，并确保临时支座的高度应超出永久支座约10 20mm，方便在后期桥梁体系的转换时可做到最后拆除；在此基础上，对于永久性橡胶支座的保护工作，应通过空压机进行接缝位置处残留杂质的清除作业，并对桥梁支座设定的平整度做出细致的前期测定，此项工作应在接头位置的混凝上浇筑前完成；若施工位置存在纵坡，则应及时在梁底进行钢垫板的预理，并对其高度值做出适当的调整，在诸多可控指标满足设计需求后，才能进行支座的转换工作。2.2.3 连续段混凝土浇筑施工要点在进行混凝土浇筑过程中，应对预埋钢筋采用搭接焊法实施操作，且应确保浇筑时所选用的混凝土在标号与规格上保持一致。同时，为提升新旧混凝土浇筑位置的完美衔接，应尽量降低高空作业难度，且确保对施工位置进行细致清理后，方可实施操作，以免因水泥浆或杂质的遗留，而影响到混凝土浇筑的质量7。3 施工质量控制措施3.1 T 梁预制底座的设置为确保张拉预制底座在设定上的完善性，应做好其周边的排水工作，以此减少或消除由于排水不畅而出现地基沉陷的情况。通常情况下，对预制场地进行前期的硬化处理极为必要，由此也能显著改善施工过程中的排水问题及地基沉降现象。同时，为进一步提升施工质量，应在设计阶段，利用抛物线法精确计算出其底座反拱度值。此外，严格要求施工精度的提升，尤其对于桥梁安装精度的提升，更是确保施工质量的重要途径。3.2 主梁结构部分的施工质量控制在对主梁钢筋束进行绑扎作业时，为保证钢筋保护层的厚度，必须采用绑扎预制混凝土垫块（混凝土垫块强度不低于所浇筑混凝土的强度）或者塑料垫块。做好预应力管道的放样、定位、加固以及焊接工作，由此便可促使管道在进行混凝土浇筑工序中减少出现上浮或变位的现象。对此，在实际施工中，可将预应力管道定位钢筋在曲线内间隔设定成 50 cm，直线段间隔设定成100 cm,管道的偏差平面值应在 1 cm 左右；同时在管道的每个顶点排气孔及在每个低点均设置有排水孔。压浆管、排气管和排水管采用最小内径为20 mm 的标准管或者适宜的塑料管。3.3 张拉与压浆质量控制措施梁板混凝土达到设计强度的 85%及养护时间大于 7 d 后，便可以开始两端预应力的张拉。钢绞线采用张拉力与引伸量双控，伸长量误差控制在6%以内，每束钢绞线断丝和滑丝不得超过 1 丝，断丝数量不得超过钢绞线总数的 1%。张拉前，对每批钢绞线的强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度等指标按照相关规定的抽检频率进行抽检，废弃不合格产品，同时就实际的弹性模量和截面积检测结果修正计算钢绞线的引伸量。在压浆之前对管道内的杂物进行清除，关闭其他通风口将管内空气用真空泵抽空。浆液通过晒网进行过滤后在-0.06 MPa -0.10 MPa 稳定的真空负压下将浆体泵入管道。在压浆过程中做好记录压浆孔数和位置的记录，防止漏灌。首次压浆结束后关闭阀门和真空泵并打开排气阀，继续在在 0.5 MPa 0.7 MPa 下压浆，持续 1 2 min，确保管道浆液饱满。3.4 支座的质量控制措施在进行支座的安装与拆除作业中，在安装时不仅要考虑拆除的便利性，而且要保证支座安装时的强度与刚度。安装好的支座关键点在于垫石顶面与梁底保持平行，从而确保支座上下面紧密贴合，避免结合面存在压扁、脱空、不均匀支承夏志杰 先简支后结构连续桥梁施工技术及质量控制63的现象。在安装临时支座前，需对支座垫石顶面进行清理，使垫石表面干净整洁无油污等。在进行临时支座的拆除作业时，拆除作业要做到平稳、同步，必须确保逐孔对称均匀8,从而保证在拆除临时支座后，永久支座与墩顶及梁底的紧密性。4 施工效果评价结合先简支后结构连续结构形式的上高桥大桥的实践，在实际施工过程中相较于现浇箱梁等形式的桥梁，具备桥址区适用性强，施工周期短，能够充分利用空间及时间进行同步施工，快速实现梁体组装的特点；同时质量稳定可控，能够通过质量控制进行严格检验预制 T 梁，从而保证桥梁质量优良；批量化的生产有效节省了施工成本，提高了桥梁施工经济效益。5 结束语现阶段我国在路桥工程项目中，对于先简支后结构连续桥梁施工技术的应用愈加广泛及普遍，其主要原因来自于先简支后结构连续桥梁施工技术所具有的成本低、工期短以及收益高等特点优势。但在实际施工中，通过对桥梁的各个环节的严格把控及相应的质量控制措施，才能突出此项施工技术的主要优势，也才能为我国桥梁行业的发展，做出相应的促进与推动。参考文献：1王志斌.浅谈先简支后连续结构桥梁施工技术J.工程技术：全文版，2016,（12）:167.2程云.浅谈先简支后结构连续桥梁施工技术分析J.建筑工程技术与设计，2015,（10）:233.3陈小红,盛兴旺.预应力混凝土先简支后连续梁静,动力试验研究 J.公路交通科技，2005,22（8）:55-60.4刘博,盛兴旺.预应力混凝土先简支后连续梁静载试验研究J.山西建筑，2004,30（18）:35-36.5陈强,黄志义,徐兴.先简支后连续结构体系临时支座的合理拆除顺序研究J.桥梁建设，2005,（1）:69-72.6陈强.先简支后连续结构体系后连续端部施工顺序研究J.铁道标准设计，2004,（8）:65-68.7杨鼎，王绪正.高速公路桥梁施工质量控制及常见问题解决措施J.云南水力发电，2017,（S2）:93-95.8陈强.先简支后连续结构体系施工关键技术J.中国铁道科学，2005,（3）:31-35.