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摘要：针对三川河大桥桥梁上部先简支后连续受力体系转换过程中的支座转换施工，提出了一种技术可行、经济合理的施工方法。满足了设计要求及桥梁质量安全之目的，解决了上部湿接头混凝土浇筑和支座转换困难的施工技术难题。
关键词：先简支后连续；湿接头；预应力张拉；临时支座；橡胶支座
中图分类号: U447文献标识码：A文章编号：
1工程概况
平遥至榆社高速公路是按双向四车道高速公路标准建设，路线全长83.066km，其中重丘区路线长13.80km，设计速度采用100km/h，路基宽度26.0m；山岭区路线长9.266km，设计速度采用80km/h，路基宽度24.5m；桥涵设计荷载标准公路—I级。全线修建桥梁185740m /73座。三川河大桥起讫里程为K06+5608.00～K06+5758.00,大桥设计总跨度150m，宽度23m，为6孔桥，单孔跨度25m。基础采用1.5m钢筋混凝土灌注桩基础，为一桩一柱形式。下部采用1.3m四柱形式，按上下游分两幅布置。上部结构为钢筋混凝土双孔预应力箱梁，先简支后连续体系。一次正弯矩张拉在地面完成，二次负弯矩张拉在吊装完成湿接头混凝土浇筑完成并达到设计强度后进行。设计荷载等级为120t，属于重载等级公路桥梁。
后先简支后连续的受力体系的转换（图1）。
图1 桥梁上部结构转换部位剖面图
2施工难点分析与方案选择
2. 1施工重点及难点分析
经过对设计图纸分析，完成结构体系转换其技术难点主要有以下三点：
（1）吊装后桥梁永久橡胶支座的位置在湿接头混凝土下面，而湿接头混凝土尚未浇筑，箱梁处于悬空状态。湿接头预留钢筋密集，橡胶支座安放困难。
（2）箱梁和湿接头成型后的混凝土下表面距离盖梁高度只有不足150mm，模板支设几乎不可能，采用实心支垫的方法在湿接头混凝土浇筑后无法拆除，结构受力点无法转换到永久橡胶支座上。
（3）构件处于设计受力状态时才是最安全的，因此在结构未达到设计工况前需要严格限制桥面施工荷载，以确保结构安全。
2.2施工方案的选择
针对施工难点，初步制定了为箱梁设置临时混凝土支撑垫块的方法来解决箱梁的临时支撑问题。橡胶支座采取在箱梁吊装前提前安放到位的方法解决吊装后制作安装困难的问题。对于第二个难点，采取吊装前在盖梁周边用轻质易碎的材料进行围挡，围挡后中间用黄沙填充，在黄沙表面抹低强度水泥砂浆的办法。用这层水泥砂浆面作为湿接头混凝土底模。混凝土浇筑并达到设计强度后，进行二次预应力张拉注浆后对易碎材料进行破碎拆除，将填充的黄沙掏出。最后对称拆除箱梁临时支座，使箱梁受力点转移到永久支座，完成上部结构体系的转换。
3施工准备与步骤
3 .1施工物资准备
（1）完成箱梁临时支座的预制，并养护达到设计强度。25m双孔箱梁属于大型构件，重量在52t～63t之间，由于在完成体系转换之前，箱梁全部重量均由4块临时支座承担，同时考虑今后临时制作的拆除，因此临时支座体积不宜过大、强度应较高，材质采用素混凝土。经过计算最终确定采用C40细石混凝土，几何尺寸确定为100×120×200(宽×高×长)。该桥梁共4个桥墩，每个桥墩上面28片梁，因此共预制224块。
（2）轻质嗣挡材料的准备，工程施工选用了加气混凝土砌块，将砌块用切割机加工成300×50×l20(长×厚×高)。
（3）桥梁永久橡胶支座按规格数量采购进场并验收合格。
（4）干黄沙、M5水泥砂浆、薄塑料布、隔离剂等。
3. 2施工技术准备
（1）施工前，首先需要完成箱梁的预制和正弯矩张拉并对箱梁预制进行验收评定及下部结构完成分部工程的验收。
（2）在盖梁上完成对永久橡胶支座、临时支座的测量定位和盖梁上支座垫石的标高复核。橡胶支座在盖梁长向轴线上，临时支座在盖梁外围处。
3.3施工步骤
3.3.1永久橡胶支座的安放
虽然箱梁吊装时用不到橡胶支座，但是由于吊装后受湿接头预留钢筋和狭小的空间位置限制，橡胶支座安装无法进行，因此需要首先进行橡胶支座的安装，安装时按照事先测量确定的支座位置和高度，将橡胶支座用环氧树脂粘在盖梁的混凝土垫石上面，以免后期施工时发生移动。一旦湿接头浇筑后发现支座移动，处理难度是很大的。
3.3.2箱梁临时支座的安放
将合格的预制混凝土临时支座按照预先测定的位置安放好，下面用砂浆坐底，一方面使临时制作安放稳固，同时可以适当调节标高。
3.3.3周边围挡物的安放
在橡胶支座和临时支座安放完毕后，沿着盖梁外侧用砂浆将加工好的加气混凝土块立砌在盖梁周围，砌块顶面标高要与箱梁底面预留15mm间隙。
3.3.4填充黄沙并抹水泥砂浆面层
在围挡砌块砌筑完后，将准备好的黄沙填入其中并整平，高度较橡胶支座上表面低15mm。最后表面洒水压实后用M5水泥砂浆做15mm面层，24h后在砂浆表面用墨线弹出箱梁的安放轮廓线。将中间650mm宽的湿接头位置刷隔离刹并铺好薄塑料布作为隔离层，以便最后拆除时方便。抹水泥砂浆盖梁平面如图2所示。
图2盖梁平面布置图
3.3.5简支体系变为连续梁受力
接下来就是组织箱梁吊装、湿接头钢筋绑扎、波纹管安放、侧模固定、混凝土浇筑、养护、负弯矩预应力张拉、注浆、封锚等工作。上述工作全部完成后，待注浆强度达到设计要求就可以进行正式的体系转换工作，使连续梁支点正式落到永久橡胶支座上面，箱梁下部悬空，处于设计受力状态。
转换分一下几个步骤进行：
1）将盖梁周围的轻质围挡砌块破碎拆除。
2）用小铲将填充在里面的黄沙连同上表面的水泥砂浆一起清理出来。橡胶支座完全外露出来，并将湿接头、箱梁与盖梁之间完全清扫干净并确认橡胶支座完好、位置准确。
3）对箱梁下的临时支座进行编号，编号是在盖梁两侧分别编号并一一对应。就是l#对应l#，2#对应2#，以此类推。编号完成后，按照从中板到边板的顺序同时从盖梁的两边按编号成对拆除混凝土临时支座。拆除2对后，对这根混凝土连续箱梁进行检查，然后依次作业直到临时支座全部拆除完毕，受力体系转换完成。
4施工效果分析
在该大桥施工过程中，应用上述施工方法进行了先简支后连续结构体系转换，前期准备充分、过程当中操作顺利，转换后的体系完全达到设计受力状态。通车后，实践证明，重载车辆通过时产生了很好的桥面隔跨的颤动效果，也证明了上部结构完全按照连续梁受力状态工作。
本项目该项施工节约了成本，不仅解决了施工技术难题，而且满足了设计要求。材料、人工消耗量如下：预制混凝土0.5376m3；轻型砌块0.7536m3；黄沙8.2272 m3；M5砂浆1.08 m3；人工(包括拆除)消耗17工日。
5结束语
桥梁工程中实际工况是否与设计工况完全吻合是十分重要的，关系到桥梁能否承受相应设计等级荷载和使用当中的安全。因此，如何在施工中真正实现设计意图是至关重要的。这类桥梁上部结构的受力体系不是一次完成的，在施工中需要制定合理周密的措施完成桥梁上部结构从简支的临时状态安全顺利的过度为连续梁状态。完成好这项工作也是保证桥梁施工质量的关键控制点之一。
作者簡介：岳小卫（1971—），男，高级工程师。1992年毕业于石家庄铁道学院隧道专业，现秦皇岛市公路工程建设管理处从事公路工程管理工作。
关键词：先简支后连续；湿接头；预应力张拉；临时支座；橡胶支座
中图分类号: U447文献标识码：A文章编号：
1工程概况
平遥至榆社高速公路是按双向四车道高速公路标准建设，路线全长83.066km，其中重丘区路线长13.80km，设计速度采用100km/h，路基宽度26.0m；山岭区路线长9.266km，设计速度采用80km/h，路基宽度24.5m；桥涵设计荷载标准公路—I级。全线修建桥梁185740m /73座。三川河大桥起讫里程为K06+5608.00～K06+5758.00,大桥设计总跨度150m，宽度23m，为6孔桥，单孔跨度25m。基础采用1.5m钢筋混凝土灌注桩基础，为一桩一柱形式。下部采用1.3m四柱形式，按上下游分两幅布置。上部结构为钢筋混凝土双孔预应力箱梁，先简支后连续体系。一次正弯矩张拉在地面完成，二次负弯矩张拉在吊装完成湿接头混凝土浇筑完成并达到设计强度后进行。设计荷载等级为120t，属于重载等级公路桥梁。
后先简支后连续的受力体系的转换（图1）。
图1 桥梁上部结构转换部位剖面图
2施工难点分析与方案选择
2. 1施工重点及难点分析
经过对设计图纸分析，完成结构体系转换其技术难点主要有以下三点：
（1）吊装后桥梁永久橡胶支座的位置在湿接头混凝土下面，而湿接头混凝土尚未浇筑，箱梁处于悬空状态。湿接头预留钢筋密集，橡胶支座安放困难。
（2）箱梁和湿接头成型后的混凝土下表面距离盖梁高度只有不足150mm，模板支设几乎不可能，采用实心支垫的方法在湿接头混凝土浇筑后无法拆除，结构受力点无法转换到永久橡胶支座上。
（3）构件处于设计受力状态时才是最安全的，因此在结构未达到设计工况前需要严格限制桥面施工荷载，以确保结构安全。
2.2施工方案的选择
针对施工难点，初步制定了为箱梁设置临时混凝土支撑垫块的方法来解决箱梁的临时支撑问题。橡胶支座采取在箱梁吊装前提前安放到位的方法解决吊装后制作安装困难的问题。对于第二个难点，采取吊装前在盖梁周边用轻质易碎的材料进行围挡，围挡后中间用黄沙填充，在黄沙表面抹低强度水泥砂浆的办法。用这层水泥砂浆面作为湿接头混凝土底模。混凝土浇筑并达到设计强度后，进行二次预应力张拉注浆后对易碎材料进行破碎拆除，将填充的黄沙掏出。最后对称拆除箱梁临时支座，使箱梁受力点转移到永久支座，完成上部结构体系的转换。
3施工准备与步骤
3 .1施工物资准备
（1）完成箱梁临时支座的预制，并养护达到设计强度。25m双孔箱梁属于大型构件，重量在52t～63t之间，由于在完成体系转换之前，箱梁全部重量均由4块临时支座承担，同时考虑今后临时制作的拆除，因此临时支座体积不宜过大、强度应较高，材质采用素混凝土。经过计算最终确定采用C40细石混凝土，几何尺寸确定为100×120×200(宽×高×长)。该桥梁共4个桥墩，每个桥墩上面28片梁，因此共预制224块。
（2）轻质嗣挡材料的准备，工程施工选用了加气混凝土砌块，将砌块用切割机加工成300×50×l20(长×厚×高)。
（3）桥梁永久橡胶支座按规格数量采购进场并验收合格。
（4）干黄沙、M5水泥砂浆、薄塑料布、隔离剂等。
3. 2施工技术准备
（1）施工前，首先需要完成箱梁的预制和正弯矩张拉并对箱梁预制进行验收评定及下部结构完成分部工程的验收。
（2）在盖梁上完成对永久橡胶支座、临时支座的测量定位和盖梁上支座垫石的标高复核。橡胶支座在盖梁长向轴线上，临时支座在盖梁外围处。
3.3施工步骤
3.3.1永久橡胶支座的安放
虽然箱梁吊装时用不到橡胶支座，但是由于吊装后受湿接头预留钢筋和狭小的空间位置限制，橡胶支座安装无法进行，因此需要首先进行橡胶支座的安装，安装时按照事先测量确定的支座位置和高度，将橡胶支座用环氧树脂粘在盖梁的混凝土垫石上面，以免后期施工时发生移动。一旦湿接头浇筑后发现支座移动，处理难度是很大的。
3.3.2箱梁临时支座的安放
将合格的预制混凝土临时支座按照预先测定的位置安放好，下面用砂浆坐底，一方面使临时制作安放稳固，同时可以适当调节标高。
3.3.3周边围挡物的安放
在橡胶支座和临时支座安放完毕后，沿着盖梁外侧用砂浆将加工好的加气混凝土块立砌在盖梁周围，砌块顶面标高要与箱梁底面预留15mm间隙。
3.3.4填充黄沙并抹水泥砂浆面层
在围挡砌块砌筑完后，将准备好的黄沙填入其中并整平，高度较橡胶支座上表面低15mm。最后表面洒水压实后用M5水泥砂浆做15mm面层，24h后在砂浆表面用墨线弹出箱梁的安放轮廓线。将中间650mm宽的湿接头位置刷隔离刹并铺好薄塑料布作为隔离层，以便最后拆除时方便。抹水泥砂浆盖梁平面如图2所示。
图2盖梁平面布置图
3.3.5简支体系变为连续梁受力
接下来就是组织箱梁吊装、湿接头钢筋绑扎、波纹管安放、侧模固定、混凝土浇筑、养护、负弯矩预应力张拉、注浆、封锚等工作。上述工作全部完成后，待注浆强度达到设计要求就可以进行正式的体系转换工作，使连续梁支点正式落到永久橡胶支座上面，箱梁下部悬空，处于设计受力状态。
转换分一下几个步骤进行：
1）将盖梁周围的轻质围挡砌块破碎拆除。
2）用小铲将填充在里面的黄沙连同上表面的水泥砂浆一起清理出来。橡胶支座完全外露出来，并将湿接头、箱梁与盖梁之间完全清扫干净并确认橡胶支座完好、位置准确。
3）对箱梁下的临时支座进行编号，编号是在盖梁两侧分别编号并一一对应。就是l#对应l#，2#对应2#，以此类推。编号完成后，按照从中板到边板的顺序同时从盖梁的两边按编号成对拆除混凝土临时支座。拆除2对后，对这根混凝土连续箱梁进行检查，然后依次作业直到临时支座全部拆除完毕，受力体系转换完成。
4施工效果分析
在该大桥施工过程中，应用上述施工方法进行了先简支后连续结构体系转换，前期准备充分、过程当中操作顺利，转换后的体系完全达到设计受力状态。通车后，实践证明，重载车辆通过时产生了很好的桥面隔跨的颤动效果，也证明了上部结构完全按照连续梁受力状态工作。
本项目该项施工节约了成本，不仅解决了施工技术难题，而且满足了设计要求。材料、人工消耗量如下：预制混凝土0.5376m3；轻型砌块0.7536m3；黄沙8.2272 m3；M5砂浆1.08 m3；人工(包括拆除)消耗17工日。
5结束语
桥梁工程中实际工况是否与设计工况完全吻合是十分重要的，关系到桥梁能否承受相应设计等级荷载和使用当中的安全。因此，如何在施工中真正实现设计意图是至关重要的。这类桥梁上部结构的受力体系不是一次完成的，在施工中需要制定合理周密的措施完成桥梁上部结构从简支的临时状态安全顺利的过度为连续梁状态。完成好这项工作也是保证桥梁施工质量的关键控制点之一。
作者簡介：岳小卫（1971—），男，高级工程师。1992年毕业于石家庄铁道学院隧道专业，现秦皇岛市公路工程建设管理处从事公路工程管理工作。