论文部分内容阅读
摘要：预应力箱梁先简支后连续结构在施工和使用过程中具有诸多优点，被广泛应用于公路桥梁、市政桥梁建设上。
关键词：后张法箱梁；先简支；后连续
中图分类号：TU378文献标识码： A
1工程概况
黄河大桥是吉林省长阿公路（长白山—阿尔山）二道甸子至于家沟段线路中的重点工程，是该段线路内唯一一座大桥。
2主要施工工艺
先简支后连续预应力箱梁结构其整体性工艺过程为：先期预制并简支安装具有半成品意义的箱梁段，预制箱梁时完成正弯矩预应力的施加，在梁端预制梁端横隔板，预留与横梁相连接的钢筋，并在箱梁顶板内预留负弯矩预应力束孔道；待架设安装完成之后，再进行浇筑钢筋混凝土连续接头，达到设计要求强度后施加负弯矩预应力，然后解除临时支座，达到整联桥梁连续的目的。
2.1预制梁场设置
完整意义的预制厂一般包括钢筋及小型钢件加工区、混凝土混合物制备区、制梁区及存梁区部分等，这里重点考虑制梁区。
结合场地地形条件，本着方便移梁和架梁施工的原则，选择预制场地。由于该桥横跨当地黄河水库下游主河道，桥址处水位高，水流速度快，河滩范围不具备设置预制梁条件。经过对现场的仔细勘查、研究，决定先铺筑桥头段路基，严格按照路基铺筑标准执行，成型后作为箱梁预制场地，这样即保证了路基施工进度，又提供了良好的预制空间，并为今后箱梁架设安装打下了基础。
2.2台座制作
台座结构：由于本桥先简支后连续梁部结构的先期预制箱梁，为后张梁，存在预应力施加后，中部起拱，台座端部与梁板端头承受了较大的集中力的情况。为此，设计预制梁台座时，在端部做了特殊的处理，采用浆砌片石基础，其上做20--40cm厚C30砼台座端部。
2.3模板设计制作与安装拆卸
2.3.1模板设计制作
箱梁预制模板底模为台座顶面，外模和端模采用定型钢模，内模采用组合覆塑木质层压板。
外模设计是一个重要环节，采用分块栓接模板组合，主模块采用大块平面钢模板，面板厚度与肋板间距采用四周约束平面板体受荷条件计算确定，肋板采用槽钢。外模支撑架采用槽钢焊接，外侧模支架间距结合上下拉杆设置，采用侧模受荷变形约束控制计算确定。
内模采用组合覆塑木质层压板，顶板采用可自由抽拉的活动板，有利于底板混凝土浇注，直接支承在内支架上。不设全封闭式内底模，设制具有一定平面宽度的带弧形角的内底角模板，并且在混凝土施工后及时拆模。内部支架采用角钢制作，相互间采用栓接，以便于拆卸。
端模的设计采用5mm的钢板，以便于拆装和固定锚垫板波纹管端部。为保证模板及预制梁质量，模板制作采取工厂化制造。
2.3.2模板拆卸、安装
由于端模较小，内模拆卸受限，故采用人工分块进行。为了缩短制梁周期，外模板拆装采用人工配合龙门吊整体进行。外侧模分四节拆装，内模安装分两节整体吊装。外模拼装时，结合拉杆连接，用钢尺进行两侧模间宽度检查，拼装时要注意接缝严密、平整；端头模板安装要注意梁端斜度控制；内模安装吊装前要设置内模底支撑，以免直接放在底部钢筋上。另外，梁顶部钢筋绑扎完成，内外模联固一体化后，必须注意做梁截面轴线测定，确保外侧模斜度准确。模板的拆卸次序是先拆内模，其次是端模，最后是侧外模。
2.4 钢筋制安及预应力筋管道的埋设
箱梁底板筋、腹板筋在台座上采用临时加固措施进行现场绑扎。同时，结合底板筋、腹板筋钢筋绑扎，按设计坐标固定底、腹板内波纹管。以“#”型式φ8钢筋定位，为保证管道位置准确，确保张拉顺利，由测量工程师按设计坐标严格测控。管道连接采用稍大型号的波纹管做套管，连接时接头处用防水胶带封堵严实。安装并调整内、外模及端模后，绑扎顶板钢筋，同时安装顶板内扁管和锚垫板。安装波纹管时使之穿入锚垫板内，并做好密封。为防止预应力管道变形过大，我们采用内衬PVC塑料管，效果较好。
2.5混凝土浇筑
砼浇筑前，注意检查原材料质量、施工人员的在岗情况、施工机械的完好性、施工工艺的可操作性等。砼浇注过程中随时检查砼拌和质量，其坍落度控制要符合有关规范要求，同时注意制作砼试件及同期养护张拉试块。
箱梁砼浇筑顺序为：底板→ 2/3高度腹板→剩余腹板、顶板，从梁一端向另一端推进，分段分层，形成步距呈斜向连续一次性浇筑完成。底板砼从内模顶开天窗进去，在底板混凝土施工时以插入式振动棒振捣。底板浇注完毕，及时扣牢底板顶模板（即内模底模）。腹板砼的振捣以多台小功率附着式振捣器为主，插入式振捣器为辅，顶板砼采用插入式振捣器振捣。为防出现施工缝，严格控制三层砼浇注时差，以确保不超过初凝时间，前层砼浇注向前推进5~8米，进行后层砼浇注。箱梁砼的振捣，应防止过振、漏振，为防止因砼的浇注而使内模上浮，采用上压内模来预防。砼浇筑完毕应采取必要的措施及时养护。
2.6预应力筋制安与预应力施加
钢绞线的截断采用钢筋切断机或砂轮机，严禁电弧焊切割，钢绞线穿入前应编束。
预应力施加严格按有关工艺要求进行。在混凝土强度达到设计强度的90%以上时方可进行张拉。张拉前的准备工作有：抽出内衬塑料管，穿束，预拉，安装锚具并打平夹片，安装限位板和千斤顶，安装工具锚。
张拉时两端加强联系，尽量保持同步。张拉顺序为：10%张拉控制力（初应力）并量伸长值---20%张拉控制力并量伸长值---40%张拉控制力并量伸长值---100%张拉控制力并量伸长值---102%张拉控制力（持荷5分钟）并量伸长值---回顶---静置5min---撤顶。采用双控，以张拉力控制为主，伸长量控制校核，实际伸长量与计算伸长量误差不大于6%。持荷时观察油表，若压力下降，应补足至规定压力，再进行回顶；若断丝、滑丝超过规定，应退锚重新张拉，并查找原因。最后割去多余的钢绞线，此时应注意切不可烧伤锚具。张拉完一片梁后应立即测量梁的拱度，建立该梁的上拱值檔案，测量其1天、3天、7天、30天、60天的上拱度，并应符合设计值，否则检查原因，予以处理。
2.7孔道压浆、封端
压浆用的水泥浆采用525＃普通硅酸盐水泥配制。水泥：膨胀剂：水=1：0.12：0.4，稠度为16—18s，3h泌水率为1.9%，24h膨胀率为3.8%，R28≮40Mpa。采用一次压浆工艺，由一端压入，至另一端冒出均匀的浓浆时停止，用木塞打紧。压入端持压0.5—0.7Mpa5min，压浆时，注意不停地搅拌。
孔道压浆后，边跨非连续梁端采用与梁体同标号混凝土封端。
2.8移梁存放及架梁
当压浆浆体强度达到设计值的75%以上时，进行吊梁、移梁，采用龙门吊进行移梁存放。架梁过程和施工工艺同普通预制梁。
2.9 浇筑中横梁混凝土
浇筑前，先严格做好永久支座的安设检查。之后，在永久支座周围满铺干砂，再设横梁底模，若永久支座离临时支座太近，应采取有效的隔热措施，防止解除临时支座时高温影响橡胶支座质量。侧模采用特制组合钢模，加强支撑、联固，确保与预制梁接缝严密。
中横梁混凝土的浇筑从每联两端向中间对称、间隔进行。同一联混凝土浇注时注意气温不能相差过大，接头混凝土采用膨胀水泥。
3体系转换
连续接头混凝土施工完成达到设计要求强度后，施加负弯矩预应力，及时做好孔道压浆。然后，开始浇注湿接缝。先浇注跨中0.6L段范围内的湿接缝混凝土，其次浇注剩余部分湿接缝，在混凝土湿接缝达到强度要求，桥梁完成整联连续后，将临时支座熔化，即完成了从简支到连续的体系转换。临时支座的解除采用电热法，在一整联湿接缝浇筑完成后进行，从一端向另一端逐孔解除。
4施工注意事项
1、外模板安装及钢筋绑扎前，要对台座实行严格清理，要检查 [50型钢内橡胶管的埋设情况（以防漏浆）。通过试验，我们分别采用覆盖钢板，达到较好的使用效果。
2、先简支后连续结构施工中，预制梁桥面运输也是一个要谨慎考虑的环节。要考虑的问题主要是作为前述所提的非完整意义的梁段，能否单片承受运梁荷载？为此，吊装前一定要检算，在充分考虑安全的前提下，制定运梁方案。
3、临时支座制作与使用，是先简支后连续结构施工的极其重要的环节。我们按照设计采用硫磺砂浆制成临时支座（中跨）。内置电阻丝，配比为硫磺：干砂：425＃水泥：石蜡=1：1.2：0.4：0.03。实际操作时配比必须准确，否则有的很难融化。临时支座安设的标高控制与永久支座标高基本一致。
关键词：后张法箱梁；先简支；后连续
中图分类号：TU378文献标识码： A
1工程概况
黄河大桥是吉林省长阿公路（长白山—阿尔山）二道甸子至于家沟段线路中的重点工程，是该段线路内唯一一座大桥。
2主要施工工艺
先简支后连续预应力箱梁结构其整体性工艺过程为：先期预制并简支安装具有半成品意义的箱梁段，预制箱梁时完成正弯矩预应力的施加，在梁端预制梁端横隔板，预留与横梁相连接的钢筋，并在箱梁顶板内预留负弯矩预应力束孔道；待架设安装完成之后，再进行浇筑钢筋混凝土连续接头，达到设计要求强度后施加负弯矩预应力，然后解除临时支座，达到整联桥梁连续的目的。
2.1预制梁场设置
完整意义的预制厂一般包括钢筋及小型钢件加工区、混凝土混合物制备区、制梁区及存梁区部分等，这里重点考虑制梁区。
结合场地地形条件，本着方便移梁和架梁施工的原则，选择预制场地。由于该桥横跨当地黄河水库下游主河道，桥址处水位高，水流速度快，河滩范围不具备设置预制梁条件。经过对现场的仔细勘查、研究，决定先铺筑桥头段路基，严格按照路基铺筑标准执行，成型后作为箱梁预制场地，这样即保证了路基施工进度，又提供了良好的预制空间，并为今后箱梁架设安装打下了基础。
2.2台座制作
台座结构：由于本桥先简支后连续梁部结构的先期预制箱梁，为后张梁，存在预应力施加后，中部起拱，台座端部与梁板端头承受了较大的集中力的情况。为此，设计预制梁台座时，在端部做了特殊的处理，采用浆砌片石基础，其上做20--40cm厚C30砼台座端部。
2.3模板设计制作与安装拆卸
2.3.1模板设计制作
箱梁预制模板底模为台座顶面，外模和端模采用定型钢模，内模采用组合覆塑木质层压板。
外模设计是一个重要环节，采用分块栓接模板组合，主模块采用大块平面钢模板，面板厚度与肋板间距采用四周约束平面板体受荷条件计算确定，肋板采用槽钢。外模支撑架采用槽钢焊接，外侧模支架间距结合上下拉杆设置，采用侧模受荷变形约束控制计算确定。
内模采用组合覆塑木质层压板，顶板采用可自由抽拉的活动板，有利于底板混凝土浇注，直接支承在内支架上。不设全封闭式内底模，设制具有一定平面宽度的带弧形角的内底角模板，并且在混凝土施工后及时拆模。内部支架采用角钢制作，相互间采用栓接，以便于拆卸。
端模的设计采用5mm的钢板，以便于拆装和固定锚垫板波纹管端部。为保证模板及预制梁质量，模板制作采取工厂化制造。
2.3.2模板拆卸、安装
由于端模较小，内模拆卸受限，故采用人工分块进行。为了缩短制梁周期，外模板拆装采用人工配合龙门吊整体进行。外侧模分四节拆装，内模安装分两节整体吊装。外模拼装时，结合拉杆连接，用钢尺进行两侧模间宽度检查，拼装时要注意接缝严密、平整；端头模板安装要注意梁端斜度控制；内模安装吊装前要设置内模底支撑，以免直接放在底部钢筋上。另外，梁顶部钢筋绑扎完成，内外模联固一体化后，必须注意做梁截面轴线测定，确保外侧模斜度准确。模板的拆卸次序是先拆内模，其次是端模，最后是侧外模。
2.4 钢筋制安及预应力筋管道的埋设
箱梁底板筋、腹板筋在台座上采用临时加固措施进行现场绑扎。同时，结合底板筋、腹板筋钢筋绑扎，按设计坐标固定底、腹板内波纹管。以“#”型式φ8钢筋定位，为保证管道位置准确，确保张拉顺利，由测量工程师按设计坐标严格测控。管道连接采用稍大型号的波纹管做套管，连接时接头处用防水胶带封堵严实。安装并调整内、外模及端模后，绑扎顶板钢筋，同时安装顶板内扁管和锚垫板。安装波纹管时使之穿入锚垫板内，并做好密封。为防止预应力管道变形过大，我们采用内衬PVC塑料管，效果较好。
2.5混凝土浇筑
砼浇筑前，注意检查原材料质量、施工人员的在岗情况、施工机械的完好性、施工工艺的可操作性等。砼浇注过程中随时检查砼拌和质量，其坍落度控制要符合有关规范要求，同时注意制作砼试件及同期养护张拉试块。
箱梁砼浇筑顺序为：底板→ 2/3高度腹板→剩余腹板、顶板，从梁一端向另一端推进，分段分层，形成步距呈斜向连续一次性浇筑完成。底板砼从内模顶开天窗进去，在底板混凝土施工时以插入式振动棒振捣。底板浇注完毕，及时扣牢底板顶模板（即内模底模）。腹板砼的振捣以多台小功率附着式振捣器为主，插入式振捣器为辅，顶板砼采用插入式振捣器振捣。为防出现施工缝，严格控制三层砼浇注时差，以确保不超过初凝时间，前层砼浇注向前推进5~8米，进行后层砼浇注。箱梁砼的振捣，应防止过振、漏振，为防止因砼的浇注而使内模上浮，采用上压内模来预防。砼浇筑完毕应采取必要的措施及时养护。
2.6预应力筋制安与预应力施加
钢绞线的截断采用钢筋切断机或砂轮机，严禁电弧焊切割，钢绞线穿入前应编束。
预应力施加严格按有关工艺要求进行。在混凝土强度达到设计强度的90%以上时方可进行张拉。张拉前的准备工作有：抽出内衬塑料管，穿束，预拉，安装锚具并打平夹片，安装限位板和千斤顶，安装工具锚。
张拉时两端加强联系，尽量保持同步。张拉顺序为：10%张拉控制力（初应力）并量伸长值---20%张拉控制力并量伸长值---40%张拉控制力并量伸长值---100%张拉控制力并量伸长值---102%张拉控制力（持荷5分钟）并量伸长值---回顶---静置5min---撤顶。采用双控，以张拉力控制为主，伸长量控制校核，实际伸长量与计算伸长量误差不大于6%。持荷时观察油表，若压力下降，应补足至规定压力，再进行回顶；若断丝、滑丝超过规定，应退锚重新张拉，并查找原因。最后割去多余的钢绞线，此时应注意切不可烧伤锚具。张拉完一片梁后应立即测量梁的拱度，建立该梁的上拱值檔案，测量其1天、3天、7天、30天、60天的上拱度，并应符合设计值，否则检查原因，予以处理。
2.7孔道压浆、封端
压浆用的水泥浆采用525＃普通硅酸盐水泥配制。水泥：膨胀剂：水=1：0.12：0.4，稠度为16—18s，3h泌水率为1.9%，24h膨胀率为3.8%，R28≮40Mpa。采用一次压浆工艺，由一端压入，至另一端冒出均匀的浓浆时停止，用木塞打紧。压入端持压0.5—0.7Mpa5min，压浆时，注意不停地搅拌。
孔道压浆后，边跨非连续梁端采用与梁体同标号混凝土封端。
2.8移梁存放及架梁
当压浆浆体强度达到设计值的75%以上时，进行吊梁、移梁，采用龙门吊进行移梁存放。架梁过程和施工工艺同普通预制梁。
2.9 浇筑中横梁混凝土
浇筑前，先严格做好永久支座的安设检查。之后，在永久支座周围满铺干砂，再设横梁底模，若永久支座离临时支座太近，应采取有效的隔热措施，防止解除临时支座时高温影响橡胶支座质量。侧模采用特制组合钢模，加强支撑、联固，确保与预制梁接缝严密。
中横梁混凝土的浇筑从每联两端向中间对称、间隔进行。同一联混凝土浇注时注意气温不能相差过大，接头混凝土采用膨胀水泥。
3体系转换
连续接头混凝土施工完成达到设计要求强度后，施加负弯矩预应力，及时做好孔道压浆。然后，开始浇注湿接缝。先浇注跨中0.6L段范围内的湿接缝混凝土，其次浇注剩余部分湿接缝，在混凝土湿接缝达到强度要求，桥梁完成整联连续后，将临时支座熔化，即完成了从简支到连续的体系转换。临时支座的解除采用电热法，在一整联湿接缝浇筑完成后进行，从一端向另一端逐孔解除。
4施工注意事项
1、外模板安装及钢筋绑扎前，要对台座实行严格清理，要检查 [50型钢内橡胶管的埋设情况（以防漏浆）。通过试验，我们分别采用覆盖钢板，达到较好的使用效果。
2、先简支后连续结构施工中，预制梁桥面运输也是一个要谨慎考虑的环节。要考虑的问题主要是作为前述所提的非完整意义的梁段，能否单片承受运梁荷载？为此，吊装前一定要检算，在充分考虑安全的前提下，制定运梁方案。
3、临时支座制作与使用，是先简支后连续结构施工的极其重要的环节。我们按照设计采用硫磺砂浆制成临时支座（中跨）。内置电阻丝，配比为硫磺：干砂：425＃水泥：石蜡=1：1.2：0.4：0.03。实际操作时配比必须准确，否则有的很难融化。临时支座安设的标高控制与永久支座标高基本一致。