先简支后连续桥梁体系转换施工工法

先简支后连续桥梁体系转换施工工法

向波

身份证号码：51302219810602xxxx

摘要：随着梁桥的发展，一种兼顾简支梁桥和连续梁桥的优点的桥型——先简支后连续梁桥应运而生。先简支后连续梁桥充分发挥了简支梁和连续梁桥的优点，克服它们的缺点。其施工特点是先按简支梁规模化施工，后用湿接缝把相临跨的梁块连接成连续梁，从而得到连续梁优越的使用效果，体系转换是先简支后连续桥梁施工的关键工序，下面以浙江舟山连岛高速公路册北路大桥为实例简述先简支后连续桥梁体系转换的施工施工方法。

关键词：先简支；后连续梁体系；施工工法

1先简支后连续梁桥概述

1.1先简支后连续桥梁的提出随着我国的高等级公路的快速发展，对高速公路的桥梁的质量要求也相应提升，桥梁施工技术也极为关键。目前的常用的施工方式是：对于小跨径的高等级公路桥梁多采用装配式钢筋混凝土板梁的形式，中等跨径的桥梁则采用装配式预应力混凝土T（箱）梁的形式，对于大跨径预应力混凝土连续梁桥，但由于现浇连续梁的施工复杂繁琐、费工费时，施工投入较大，技术人员希望将简支梁的批量预制生产和连续梁的优越性能结合起来，实现用梁或板批量预制生产的方式来加快连续梁的建设，这就是我们常说的先简支后连续施工的方法。

1.2先简支后连续桥梁的施工工艺与传统连续梁的施工工艺相比，具有如下特点：

1.2.1梁体在预制场内采用集中预制，有利于工厂化生产，有利于技术操作减少了临时施工用地，缩短了施工周期，便于管理，有利于梁体的质量便于控制。

1.2.2由于采用集中预制，现场架设，能够充分发挥机械性能，有效提高劳动效率，节约大量模板和支架，从而加快施工进度，减低了施工成本，提高经济效益。

1.2.3具有刚度大、变形小、伸缩缝少和行车舒适等优点；

2先简支后连续桥梁结构施工工艺原理

2.1把一联连续梁分成几段，每段长度约一孔，各段在预制场预制后经移运吊放到墩台顶的临时支座上。

2.2设置临时支座并安装好永久支座，逐孔安装主梁，置于临时支座上为简支状态，然后连接安装梁端湿接缝预留钢筋，安装梁底模板，然后安装梁顶预留齿板预应力波纹管，在完成湿接缝前的各项工序后浇注湿接缝砼。

2.3在湿接缝砼达到设计或规范规定的强度后张拉梁顶面的负弯矩预应力束，拆除临时支座，使连续梁落到永久支座上，完成由简支到连续梁的体系转换。

3先简支后连续梁施工顺序

考虑到梁板接长收缩和温度应力的影响，湿接缝的浇注一般采取“先两侧，后中间，隔跨施工”的原则，即从联端向中间对称施工。在一联湿接头砼浇注完成，达到设计要求的强度后，进行负弯矩预应力束的张拉注浆工作，然后浇注桥面板的接缝砼，在一联的所有湿接缝施工完毕后，进行体系转换，完成由简支变连续的施工。

5.2.2现浇连续横梁（湿接缝）、体系转换施工

（1）临时支座的选用

当预制梁板吊装安装时，首先在盖梁位置上放置临时支座，临时支座的设计必须满足承重梁板和施工拆卸方便的要求并且对于搁置梁板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，基本上无沉降量。目前广泛使用的临时支座有硫磺砂浆性临时支座、硬木框砂池式临时性支座、活塞套筒式临时性支座等；硫磺砂浆临时支座，是在硫磺砂浆内埋入电热丝，在体系转换时采用电热法解除临时支座；硬木框砂池式临时支座是采用钢管与硬圆木或预制钢筋混凝土圆形块制成砂箱式临时支座；根据使用情况看，硫磺砂浆性临时支座科技含量较高，能有效降低劳动强度，但易对盖梁造成污染；硬木框砂池具有成本低，拆卸方便的特点，但其承载力较低，适用与跨径较小的小箱梁；活塞套筒式临时支座由活塞、套筒、填砂和扒棍组成，根据梁体安装质量和填砂沉降系数，计算确定活塞套筒直径、高度、材质规格和填砂量，拆除简单；根据以上特点，本桥梁临时支座采用活塞套筒式临时支座，该支座虽然一次性投入过大，但可重复利用，因为本桥共有20跨，桥梁跨数多，可以重复使用。当梁板安装好后，并调整好轴线与标高后即可进行湿接缝后续的施工作业。

（2）安装底模及永久性支座

将所需要的永久支座在箱梁安装前预置于墩顶支座垫石上，在调整好永久支座位置后在永久性支座外周围安装底模，为严防漏浆，永久性支座与底模间的缝隙应采取有效措施密封。确保底模的强度，本桥底模采用竹胶板，在永久性支座的位置，底模采用拼装的形式，沿着永久性支座位置周围拼装，模板与支座间的缝隙用胶布或砂浆封住，防止漏浆。

（3）湿接缝钢筋制作及安装

按湿接缝钢筋构造设计图进行钢筋绑扎，纵向钢筋连接可采用搭接焊、帮条焊或套筒压接接头。由于底板钢筋直径大，间距小、纵向两预制梁端伸出的钢筋长度连接不足，无法采用搭接焊，如采用帮条焊则其钢筋间距小，焊接受条件限制，质量不高，因此本桥底板受剪钢筋采用挤压套筒连接。施工中，先把套筒套入其中一片梁的伸出钢筋，同时将另一片梁的对应钢筋调直，把套筒移至两钢筋中间，进行挤压。注意做好标记，防止未将套筒置于两钢筋中间而使挤压时挤压在套筒内无钢筋处，破坏接头使用性能。采用此方法快速、方便也能符合质量要求。由于箱梁在预制时的预埋钢筋要求的精度也相对要高，架梁时也要注意前后两片箱梁预埋钢筋的位置要对应。在连接完连续端纵向钢筋后，进行中横梁的钢筋制作安装。

（4）湿接缝波纹管的定位安装

当湿接缝钢筋安装完后，进行梁端的湿接缝的负弯矩预留预应力管道施工，预留孔道采用扁波纹管，每片粱预制扁波纹管按施工的实际情况下料。在施工时检查扁波纹管安装前要检查是否有破洞、变形现象，要保证波纹管道畅通，否则浇筑砼时，砼浆进入堵死管道，使钢绞线无法通过，影响负弯矩工作，扁波纹管与锚垫板连接时，要将波纹管伸人锚垫板内约10cm左右，不能出现错台，并用胶带纸包裹密封，锚垫板安装时会出现与主筋、箍筋相互干扰，这时要将主筋、箍筋位置适当调整，保证锚垫板的位置，为保证桥面铺装厚度，锚垫板的位置要准确，不能高出，否则给以后的工作造成很大的难度。

（5）现浇湿接缝段混凝土

根据该段的受力情况，设计上采用与预制梁砼强度相同的C50号微膨胀混凝土，即在混凝土中掺加膨胀剂，就是为防止混凝土收缩引起现浇段与预制梁的开裂及预应力损失。因此处钢筋密集，混凝土用的石子的粒径不大于2cm。根据配合比，严格控制各材料用量，浇注混凝土时采用小直径振捣棒的振捣器配合大直径振捣棒的振捣器，最后用平板式振捣器，确保现浇段混凝土密实。

（6）混凝土养生

混凝土施工完毕，为防止早期收缩出现裂缝，在捣实抹平后即用塑料薄膜覆盖，在混凝土初凝前，掀开塑料薄膜，混凝土会泛水至表面，这时进行二次收浆，以控制平整度及防止出现裂缝。收浆完再用塑料薄膜覆盖待下次洒水养生时，换砂或草袋洒水代替塑料薄膜继续养生。

（7）湿接缝处负弯矩预应力张拉

负弯矩预应力张拉是整个简支变连续的关键工序，在张拉之前，必须对预应力张拉设备进行配套校核，预应力材料必须经过相应的实验检验合格后，才可以使用。预应力筋采用φj15.24mm低松弛钢绞线，其技术要求应符合GB/T5224—2003的规定。钢绞线抗拉强度σb=1860N/mm2，张拉控制应力σK=0.75σb=1395N/mm2。

张拉方法采用两台千斤顶两端同时张拉。

预应力筋张拉程序为0→初应力→σcon（持荷2min锚固）。

张拉顺序：预应力筋的张拉顺序必须符合设计要求，如设计无具体要求，一般从上面一束开始顺时针张拉。张拉采用伸长值和张拉应力双控，即张拉采用应力控制方法，同时校核预应力筋的伸长值，如实际伸长值比计算伸长值超过±6%要暂停张拉，在采取措施予以调整后，方可继续张拉。

预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固，预应力筋锚固后的外露长度不小于30mm，锚固完毕后经检验合格后采用无齿锯切割，并尽快封锚，防止锈蚀。张拉过程中如出现负弯矩锚垫板处裂缝或砼掉皮情况，应停止张拉，检查原因，如出现这样的情况，处理时要将所张拉的几根钢绞线进行放张，然后在负弯矩束道处凿开砼进行补加钢筋焊接等补救措施并浇筑砼，强度达到要求后再行张拉，做到使张拉工作万无一失。

（8）湿接缝预应力管道压浆

管道压浆必须在预应力筋正式张拉全部完毕24小时内进行，压浆前需经检查无滑丝及其它异常情况，确认合格后才允许进行。

在压降前必须先将锚头部位全部缝隙堵塞严密，堵塞部分是锚套与支承垫板接触面的缝隙和锚套与夹片间、夹片与钢绞线之间的间隙，堵塞材料采用强度等级42.5R普通硅酸盐水泥和过筛的细砂（粒径小于0.3mm）按1：1.5的配合比，适当加水抹匀（宜稠不宜稀）。堵塞应认真细致，可用灰刀，泥抹子或刮铲等工具。压浆前应清除管道内杂物及积水，方法可用高压水冲洗。

孔道压浆采用的水泥将严格按试验室出的配合比配制，采用二次压浆法，两次压浆的间隔时间为30--45min。压浆使用活塞式压浆泵，压浆的最大压力为0.5--0.7Mpa；压浆达到孔道另一端饱和出浆，并达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止，为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，保持不小于0.5Mpa的一个稳压期，该稳压期不少于2min。压浆时，每一工作班留取不少于3组试件，标养28天，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据，如当气温高于35℃时，压浆宜安排在夜间进行。

（9）临时支座的拆除，体系转换

当负弯矩预应力管道注浆的水泥浆达到设计规定的强度后，要立即拆除临时支座，完成体系转换工作。在拆除临时支座时，要尽量使临时支座同步、均匀、缓慢的拆除。本桥采用活塞套筒临时支座，拆除时统一指挥，采取多人同时打开套筒砂门，填砂流出，何塞卸荷，整孔桥梁平稳落下，永久性支座承重，体系转换完成。

6先简支后连续效益分析

从施工技术角度出发，先简支后连续桥梁的体系转换已有类似成熟的施工工艺，不存在技术难题，本工法可以大大的提高体系转换的可靠性，加快体系转换的施工速度，有效的降低工程的施工成本，是一种值得推广的施工工艺。从工程质量上看，和其他施工方法比，能最大限度保证临时支座同步拆除，大大提高体系转换的安全性，保证了施工质量。通过对册北路大桥20跨5联箱梁先简支后连续体系转换施工为例，采用活塞套筒临时支座81套，顺利完成该桥5联先简支后连续体系转换工作，周转10次，顺利完成施工任务，在交工检验，合格率平均在97%，得到了业主和监理的好评。

7结束语

对于中小跨径预应力混凝土梁桥而言，先简支后连续梁具有施工简单，方便、结构体系连续完整，形车舒适性性好，性价比高等特点，是一种较好的选择，具有广阔的应用前景，先简支后连续梁桥施工技术要求不是特别高，但必须加强对关键施工工序的控制，以确保桥梁质量。

参考文献：

[1]邵青.先简支后连续梁桥临时性支座的分析.黑龙江：黑龙江交通科技，2009.

[2]中交第一公路工程局有限公司.公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011北京：人民交通出版社