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【摘 要】 先简支后结构连续桥梁施工技术结合了简支梁和连续梁两者的特点,简支梁具有施工工艺简单,建造预制场地及台座结构简单易行,预制安装方便的优点,而连续梁具有桥梁线形好行车平顺,结构体系完整,梁体受力较好的优点,而将这两种优点相结合就形成了先简支后连续的结构体系。笔者根据多年的工作经验,结合具体的工程实例,对先简支后结构连续桥梁施工技术做进一步探讨,具有一定的实际参考价值和借鉴意义。
【关键词】 先简支后结构;连续桥梁;施工技术
简支桥梁作为一种梁式的建造技术,在应用方面不仅是最早的也是最为广泛的,还具有一定的优势,和其他的桥梁结构相比也比较的简单,并且它对地基和施工难度的要求也比较低,因此在很多的中小型梁式桥的施工与建设过程中都会采用这种施工方式。但是在施工建设的过程中,桥面存在伸缩缝,这样就会给行车带来一定的颠簸感,给行车中的舒适感造成一定的影响。所以为了更好地提升行车过程中的舒适度,各国都对其展开了一定的研究,尤其是采用了先简支后连续的桥梁施工技术,这样就大大地提升了行车过程中的舒适程度。
一、先简支后连续桥梁施工技术的优点
从本质上来讲,先简支后结构连续桥梁施工技术是一项综合性的施工技术,汲取了连续桥梁施工技术和简支桥梁施工技术的优势。首先,先简支后连续梁的施工方法和过去使用的桥梁建筑方法相比而言,有着很多的优势,比如在刚度方面更强了,并且变形量和伸缩缝也都有了一定的发展和变化,可以有效地减少变形量和伸缩缝,这样就可以很好地提升在行车过程中的舒适程度。除此之外,在施工的建设过程中,简支梁预应力钢束张拉全部都是在工厂中进行,而简支梁的负弯矩区预应力钢束的张拉与布置则是在主梁上进行,这样就可以更好地减少不必要的障碍和麻烦,有效地降低施工的要求,使得整个施工过程变得更加简便。同时,桥梁工程的简支柱和简支梁是一种标准的桥梁结构预制构件,可以批量化的制作加工生产,并且实现统一化的管理模式,这样可以极大地减少桥梁工程的施工成本,縮短施工工期,提高桥梁工程的经济效益和社会效益。
二、先简支后结构连续桥梁施工工艺内容
先简支后结构下整个连续桥梁的施工工艺流程的主要工艺内容可以归纳为以下几个方面:
1.主梁预制工作:通过对整个先简支后结构的调整,根据桥梁建设施工要求来控制混凝土结构强度气质,同时需要在张拉正弯矩位置下对钢束进行集中拉伸处理,钢束拉伸作业完成对进行压浆操作,确保结构主底板为主通气性能的良好与有效。
2.支座设计与底模安装工作:现场施工过程当中装置两个支座,其一为临时性支座,其二为长期性支座。同时,找出孔洞,以方便主体梁柱结构的装设方便与可靠。同时,配合底模安装工作的方式,确保整个桥梁工程中表面钢筋与横梁钢筋连接质量的稳固与可靠。
3.钢筋规划与波纹管预埋工作:根据连续桥梁工程项目施工实际需求,选定对应的钢筋规格,从桥梁结构首部→尾部进行连接,确保整个结构钢性水平能够满足施工要求。在此基础之上,为施工现场波纹管的预埋工作做相应的准备,确保波纹管预埋空间满足要求。
4.混凝土结构施工工作:根据现场实际施工实际要求,对桥梁工程混凝土作业阶段的外部环境温度进行合理调整与控制,以确保外部环境温度能够满足桥梁结构在混凝土浇筑方面的实际需求。确保所浇筑混凝土结构下的横梁结构、接头结构、以及路面结构强度的稳定与可靠。在保障结构质量的基础之上进行压浆操作。在本阶段混凝土结构浇筑作业完成后,对前期所设置的临时支座部件予以拆除处理。
5.桥梁保养工作:在桥梁主体施工作业完成至整个桥梁工程正常投入运行的过程当中,还需要安排专人做好对桥梁工程结构设施的维护以及保养工作,以确保桥梁结构在投入使用后不会出现严重的质量隐患与病害问题,达到巩固工程整体施工质量的目的。
三、先简支后连续桥梁施工技术要点
1.施工流程
如果仅仅是针对先简支后连续桥梁的施工工艺而言,通常情况下具体到每一个环节主要有六个施工阶段,分别是预制主梁、主梁安装、横向连接、现浇连续接头、转换体系、铺装和护栏施工这六个流程。
2.施工工艺分析
(1)设置临时支座
设置临时支座的方法有很多,但是在这里主要对可卸落砂箱支座的施工方法进行简要的分析。采用这种方法,一般要对T型梁的自重和架桥机的重量后砂箱的沉降量进行充分的考虑,但是因为在施工的过程中沉落量是不可能一模一样的,这样就可能会造成施工质量上出现一定的安全隐患。所以需要针对这种情况采取一定的安全措施,首先可以采用预压试验来计算出砂箱受力以后的平均沉降量,采取试验得出的数据,在安装临时支座的过程中进行现场的指导,从而确保T型梁的安装能够满足设计的要求。其次是要尽量形成混凝土梁靴,将支座垫石标高尽量降低,留出大约3cm的混凝土梁靴高度,在进行湿接头浇注的过程中,在盆式支座的上面垫一块钢板,直接将混凝土浇注在钢板上面。
(2)焊接接头钢筋
在安置好梁板之后,因为工作面可能会变的很窄,这样就会进一步增加施工过程中的难度,但是另一方面又要保证连接钢筋的质量,在梁板的安装孔检查的过程中需要依次逐步进行和安装。
(3)浇注接头混凝土
在浇筑完混凝土之后,要进行及时的养护。在浇注接头混凝土的时候,应该使用和T型梁同一种型号的混凝土,这样不仅可以增强其抗剪的能力,还可以增强混凝土的密实程度,同时还可以有效地减少混凝土在收缩的过程中裂缝的形成,对混凝土的嵌接有很好的帮助。
(4)设置防水层
在桥梁施工过程中,除了要注意先简支后结构连续桥梁施工技术,还要在桥梁工程路面上设置防水层,避免钢筋混凝土长期暴露在空气中或者被雨水侵蚀,确保桥梁工程的稳定性。同时,在桥梁结构上安装相应的检测设备,实时监测桥梁结构的扰度变形。 (5)湿接缝施工
在预制箱梁安装在临时支座之上,对轴线以及标高参数进行合理调整以后,即可展开对湿接缝的施工作业。在湿接缝施工阶段需要特别关注以下几个方面的技术要点:其一,需要进行底模以及永久性支座的安装工作。永久性支座需要直接放置于桥墩墩顶支座垫石之上,放置稳定后需要在支座外围安装底模。为了避免施工期间底模出现浆液渗漏的问题,需要对支座以及底模中间位置进行封堵处理。从经济性以及实用性等方面考量,大多建议工程施工中使用泡沫板对本区域进行密封加固处理。
四、先简支后连续桥梁结构体系桥梁施工的质量控制
1.预应力连续结构挠度控制
在桥梁设计中,控制梁的挠度,保证桥面铺装顺利进行,避免因挠度过大而对桥梁建设造成影响。
简支梁挠度计算:利用结构力学的知识,将结构自重简化为均布荷载,示出在一期恒载作用下预应力混凝土梁的下挠度fm,将锚下控制应力?k0扣除所有的应力损失,得到在筋束中实际存在的预拉应力值,从而求出在信心预加力N,作用下,引起梁的上挠度fp。混凝土徐变引起的梁的上挠度f徐变,简支阶段的挠度f1=fp-fm+f徐变
2.模板安装质量的控制
在进行模板整体的安装过程时,要保证具有一定的适应性和周转率,还要可以达到一定的施工强度和刚度,使其满足整体稳定性,还要确保模板的表面更加的光洁,没有过多的变形,在接缝处更加的严密并且不漏浆,在分块的模板上,要保证结构的合理性,使得安装和拆卸都能更加方便合理。在使用脱模剂的时候,要避免使用废机柴油,在相同的结构中要使用同一种类别和型号的柴油,对混凝土容易变色和容易粘在混凝土上的油料要尽量避免使用或者少用。
3.临时支座设置的质量控制
在对临时支座进行设置的时候,要保证有足够的刚度和强度,保证落梁的均匀性,使得安装和拆卸满足方面的要求。在对其进行拆除之前,应该使用等压浆强度大于35MPa,这样才可以更好地实施临时支座的拆除工作,在拆除的过程中要尽量做到逐孔对称、均匀、同步和平稳,随后再设置永久支座,使其可以和墩顶与梁底紧密地贴合在一起。在设置临时支座的过程中有很的方法,可以结合之前提到的卸落砂箱支座的施工方法。
4.张拉预制底座设置
在张拉预制底座的设置过程中,应该具备一定的坚固性,没有沉陷并且要方便排水,在底座的反拱度值满足设计的要求下,结合实际要求和施工情况进行设置。
5.后连续现浇施工质量控制
在施工的过程中,新老混凝土的连接和结合是一个施工难点,也是很多问题暴露的主要方面,所以对其抗拉强度和缝隙的施工就成为施工主要环节。所以在现浇的接头部位,板顶面应该去皮,并且将凿毛洗净。与此同时,要避免和防止在硬化的过程中出现收缩性的裂缝,影响混凝土的受力性能。先简支后连续段接头混凝土的现浇过程中,要保证气温基本相同,温度也要进行一定的控制,最好是安排在同一天中进行施工。
6.湿接缝和主梁接头现浇质量控制
主梁接头现浇质量对于整个桥梁工程的质量都有着直接的影响,如果施工质量较差,会导致后期出现裂缝。因此,在完成主梁预制结构后,要合理控制浇筑湿接缝的质量和时间,严格按照桥梁工程的施工设计要求,从多方面进行考虑,综合相关设计要求和外界环境因素,确保湿接缝和主梁接头现浇质量控制。
五、结语
总而言之,先简支后结构连续桥梁施工技术下的整个桥梁结构建设活动较传统连续梁结构以及简支梁结构而言均更加的灵活,且能够实现结构持续性的特征,达到提高整个桥梁结构受力性能的目的,避免在结构施工乃至后期使用过程当中因出现伸缩裂缝而导致的质量性能低下问题。故而,在桥梁结构,特别是大规模桥梁结构的施工期间,需要特别重视对本结构下的桥梁施工方案设计工作,施工期间严格把握先简支后结构连续桥梁的施工工艺流程以及施工技术要点,从实践活动中获取丰富的施工经验与技巧,从而切实提升整个连续桥梁的建设质量,以上问题希望能够引起业内人士的广泛关注与重视。
参考文献:
[1]付俊生,刘三军.先简支后连续桥梁施工技术分析[J].城市建设理论研究:电子版,2012(17).
[2]张勤营.先简支后连续桥梁结构的施工技术分析[J].城市建设理论研究:电子版,2013(07).
[3]刘金.基于城市加快桥梁建设—以先簡支后连续桥梁施工技术分析[J].城市建筑,2013(04).
【关键词】 先简支后结构;连续桥梁;施工技术
简支桥梁作为一种梁式的建造技术,在应用方面不仅是最早的也是最为广泛的,还具有一定的优势,和其他的桥梁结构相比也比较的简单,并且它对地基和施工难度的要求也比较低,因此在很多的中小型梁式桥的施工与建设过程中都会采用这种施工方式。但是在施工建设的过程中,桥面存在伸缩缝,这样就会给行车带来一定的颠簸感,给行车中的舒适感造成一定的影响。所以为了更好地提升行车过程中的舒适度,各国都对其展开了一定的研究,尤其是采用了先简支后连续的桥梁施工技术,这样就大大地提升了行车过程中的舒适程度。
一、先简支后连续桥梁施工技术的优点
从本质上来讲,先简支后结构连续桥梁施工技术是一项综合性的施工技术,汲取了连续桥梁施工技术和简支桥梁施工技术的优势。首先,先简支后连续梁的施工方法和过去使用的桥梁建筑方法相比而言,有着很多的优势,比如在刚度方面更强了,并且变形量和伸缩缝也都有了一定的发展和变化,可以有效地减少变形量和伸缩缝,这样就可以很好地提升在行车过程中的舒适程度。除此之外,在施工的建设过程中,简支梁预应力钢束张拉全部都是在工厂中进行,而简支梁的负弯矩区预应力钢束的张拉与布置则是在主梁上进行,这样就可以更好地减少不必要的障碍和麻烦,有效地降低施工的要求,使得整个施工过程变得更加简便。同时,桥梁工程的简支柱和简支梁是一种标准的桥梁结构预制构件,可以批量化的制作加工生产,并且实现统一化的管理模式,这样可以极大地减少桥梁工程的施工成本,縮短施工工期,提高桥梁工程的经济效益和社会效益。
二、先简支后结构连续桥梁施工工艺内容
先简支后结构下整个连续桥梁的施工工艺流程的主要工艺内容可以归纳为以下几个方面:
1.主梁预制工作:通过对整个先简支后结构的调整,根据桥梁建设施工要求来控制混凝土结构强度气质,同时需要在张拉正弯矩位置下对钢束进行集中拉伸处理,钢束拉伸作业完成对进行压浆操作,确保结构主底板为主通气性能的良好与有效。
2.支座设计与底模安装工作:现场施工过程当中装置两个支座,其一为临时性支座,其二为长期性支座。同时,找出孔洞,以方便主体梁柱结构的装设方便与可靠。同时,配合底模安装工作的方式,确保整个桥梁工程中表面钢筋与横梁钢筋连接质量的稳固与可靠。
3.钢筋规划与波纹管预埋工作:根据连续桥梁工程项目施工实际需求,选定对应的钢筋规格,从桥梁结构首部→尾部进行连接,确保整个结构钢性水平能够满足施工要求。在此基础之上,为施工现场波纹管的预埋工作做相应的准备,确保波纹管预埋空间满足要求。
4.混凝土结构施工工作:根据现场实际施工实际要求,对桥梁工程混凝土作业阶段的外部环境温度进行合理调整与控制,以确保外部环境温度能够满足桥梁结构在混凝土浇筑方面的实际需求。确保所浇筑混凝土结构下的横梁结构、接头结构、以及路面结构强度的稳定与可靠。在保障结构质量的基础之上进行压浆操作。在本阶段混凝土结构浇筑作业完成后,对前期所设置的临时支座部件予以拆除处理。
5.桥梁保养工作:在桥梁主体施工作业完成至整个桥梁工程正常投入运行的过程当中,还需要安排专人做好对桥梁工程结构设施的维护以及保养工作,以确保桥梁结构在投入使用后不会出现严重的质量隐患与病害问题,达到巩固工程整体施工质量的目的。
三、先简支后连续桥梁施工技术要点
1.施工流程
如果仅仅是针对先简支后连续桥梁的施工工艺而言,通常情况下具体到每一个环节主要有六个施工阶段,分别是预制主梁、主梁安装、横向连接、现浇连续接头、转换体系、铺装和护栏施工这六个流程。
2.施工工艺分析
(1)设置临时支座
设置临时支座的方法有很多,但是在这里主要对可卸落砂箱支座的施工方法进行简要的分析。采用这种方法,一般要对T型梁的自重和架桥机的重量后砂箱的沉降量进行充分的考虑,但是因为在施工的过程中沉落量是不可能一模一样的,这样就可能会造成施工质量上出现一定的安全隐患。所以需要针对这种情况采取一定的安全措施,首先可以采用预压试验来计算出砂箱受力以后的平均沉降量,采取试验得出的数据,在安装临时支座的过程中进行现场的指导,从而确保T型梁的安装能够满足设计的要求。其次是要尽量形成混凝土梁靴,将支座垫石标高尽量降低,留出大约3cm的混凝土梁靴高度,在进行湿接头浇注的过程中,在盆式支座的上面垫一块钢板,直接将混凝土浇注在钢板上面。
(2)焊接接头钢筋
在安置好梁板之后,因为工作面可能会变的很窄,这样就会进一步增加施工过程中的难度,但是另一方面又要保证连接钢筋的质量,在梁板的安装孔检查的过程中需要依次逐步进行和安装。
(3)浇注接头混凝土
在浇筑完混凝土之后,要进行及时的养护。在浇注接头混凝土的时候,应该使用和T型梁同一种型号的混凝土,这样不仅可以增强其抗剪的能力,还可以增强混凝土的密实程度,同时还可以有效地减少混凝土在收缩的过程中裂缝的形成,对混凝土的嵌接有很好的帮助。
(4)设置防水层
在桥梁施工过程中,除了要注意先简支后结构连续桥梁施工技术,还要在桥梁工程路面上设置防水层,避免钢筋混凝土长期暴露在空气中或者被雨水侵蚀,确保桥梁工程的稳定性。同时,在桥梁结构上安装相应的检测设备,实时监测桥梁结构的扰度变形。 (5)湿接缝施工
在预制箱梁安装在临时支座之上,对轴线以及标高参数进行合理调整以后,即可展开对湿接缝的施工作业。在湿接缝施工阶段需要特别关注以下几个方面的技术要点:其一,需要进行底模以及永久性支座的安装工作。永久性支座需要直接放置于桥墩墩顶支座垫石之上,放置稳定后需要在支座外围安装底模。为了避免施工期间底模出现浆液渗漏的问题,需要对支座以及底模中间位置进行封堵处理。从经济性以及实用性等方面考量,大多建议工程施工中使用泡沫板对本区域进行密封加固处理。
四、先简支后连续桥梁结构体系桥梁施工的质量控制
1.预应力连续结构挠度控制
在桥梁设计中,控制梁的挠度,保证桥面铺装顺利进行,避免因挠度过大而对桥梁建设造成影响。
简支梁挠度计算:利用结构力学的知识,将结构自重简化为均布荷载,示出在一期恒载作用下预应力混凝土梁的下挠度fm,将锚下控制应力?k0扣除所有的应力损失,得到在筋束中实际存在的预拉应力值,从而求出在信心预加力N,作用下,引起梁的上挠度fp。混凝土徐变引起的梁的上挠度f徐变,简支阶段的挠度f1=fp-fm+f徐变
2.模板安装质量的控制
在进行模板整体的安装过程时,要保证具有一定的适应性和周转率,还要可以达到一定的施工强度和刚度,使其满足整体稳定性,还要确保模板的表面更加的光洁,没有过多的变形,在接缝处更加的严密并且不漏浆,在分块的模板上,要保证结构的合理性,使得安装和拆卸都能更加方便合理。在使用脱模剂的时候,要避免使用废机柴油,在相同的结构中要使用同一种类别和型号的柴油,对混凝土容易变色和容易粘在混凝土上的油料要尽量避免使用或者少用。
3.临时支座设置的质量控制
在对临时支座进行设置的时候,要保证有足够的刚度和强度,保证落梁的均匀性,使得安装和拆卸满足方面的要求。在对其进行拆除之前,应该使用等压浆强度大于35MPa,这样才可以更好地实施临时支座的拆除工作,在拆除的过程中要尽量做到逐孔对称、均匀、同步和平稳,随后再设置永久支座,使其可以和墩顶与梁底紧密地贴合在一起。在设置临时支座的过程中有很的方法,可以结合之前提到的卸落砂箱支座的施工方法。
4.张拉预制底座设置
在张拉预制底座的设置过程中,应该具备一定的坚固性,没有沉陷并且要方便排水,在底座的反拱度值满足设计的要求下,结合实际要求和施工情况进行设置。
5.后连续现浇施工质量控制
在施工的过程中,新老混凝土的连接和结合是一个施工难点,也是很多问题暴露的主要方面,所以对其抗拉强度和缝隙的施工就成为施工主要环节。所以在现浇的接头部位,板顶面应该去皮,并且将凿毛洗净。与此同时,要避免和防止在硬化的过程中出现收缩性的裂缝,影响混凝土的受力性能。先简支后连续段接头混凝土的现浇过程中,要保证气温基本相同,温度也要进行一定的控制,最好是安排在同一天中进行施工。
6.湿接缝和主梁接头现浇质量控制
主梁接头现浇质量对于整个桥梁工程的质量都有着直接的影响,如果施工质量较差,会导致后期出现裂缝。因此,在完成主梁预制结构后,要合理控制浇筑湿接缝的质量和时间,严格按照桥梁工程的施工设计要求,从多方面进行考虑,综合相关设计要求和外界环境因素,确保湿接缝和主梁接头现浇质量控制。
五、结语
总而言之,先简支后结构连续桥梁施工技术下的整个桥梁结构建设活动较传统连续梁结构以及简支梁结构而言均更加的灵活,且能够实现结构持续性的特征,达到提高整个桥梁结构受力性能的目的,避免在结构施工乃至后期使用过程当中因出现伸缩裂缝而导致的质量性能低下问题。故而,在桥梁结构,特别是大规模桥梁结构的施工期间,需要特别重视对本结构下的桥梁施工方案设计工作,施工期间严格把握先简支后结构连续桥梁的施工工艺流程以及施工技术要点,从实践活动中获取丰富的施工经验与技巧,从而切实提升整个连续桥梁的建设质量,以上问题希望能够引起业内人士的广泛关注与重视。
参考文献:
[1]付俊生,刘三军.先简支后连续桥梁施工技术分析[J].城市建设理论研究:电子版,2012(17).
[2]张勤营.先简支后连续桥梁结构的施工技术分析[J].城市建设理论研究:电子版,2013(07).
[3]刘金.基于城市加快桥梁建设—以先簡支后连续桥梁施工技术分析[J].城市建筑,2013(04).