論文導讀:在橋梁施工方法中,常用的方法是將整跨梁板預制、架設就位(簡支梁狀態(tài))后在端部澆筑混凝土并張拉預應力使之連續(xù)的“先簡支后連續(xù)”施工法,而形成的體系則被稱為“先簡支后連續(xù)結構體系”。它既保持了簡支梁施工簡便和節(jié)省模板支架的優(yōu)點,又吸取了連續(xù)結構減小話載彎矩的長處。確切的說,先簡直后連續(xù)結構體系的缺點主要是指因為結構在一定程度上連續(xù)而帶來的種種不利影響。
在橋梁施工方法中,常用的方法是將整跨梁板預制、架設就位(簡支梁狀態(tài))后在端部澆筑混凝土并張拉預應力使之連續(xù)的“先簡支后連續(xù)”施工法,而形成的體系則被稱為“先簡支后連續(xù)結構體系”。 近幾年,我國公路的迅速發(fā)展使得橋梁的數(shù)量大幅度增加,先簡支后連續(xù)施工法也得到了廣泛的運用。
一、先簡支后連續(xù)結構體系施工工藝
1、先簡支后連續(xù)結構體系施工流程
預制梁體;安裝預制梁;逐墩現(xiàn)澆;張拉墩頂負彎矩鋼束;橋面鋪裝及護欄施工。
2、關鍵工序施工
2.1、連續(xù)段濕接縫的施工
預制簡支梁安裝在臨時支座上,并調整好軸線與標高后即可進行濕接縫的施工。
2.1.1、舊混凝土鑿毛。將梁頂板要澆注混凝上的范圍內的梁板表層混凝土鑿毛。澆筑混凝土前還需濕水。
2.1.2、安裝底模及永久性支座。將支座置于墩頂支座墊石上,放好后在永久性支座外周圍安裝底模,永久性支座與底模間的縫隙應采取有效措施密封為防止漏漿。
2.1.3、安裝鋼筋及預應力筋孔道。論文參考。綁扎或連接鋼筋時要嚴格按照設計進行。特別是預應力束道的位置應嚴格控制,以防止預應力筋與管道之間摩擦引起的應力損失,增加及改變預應力筋的受力?椎涝趦深A制梁端與現(xiàn)澆段相接處的位置偏差應控制在2mm 以內。論文參考。在現(xiàn)澆段中預埋與預制梁中同種材料的預應力束道。
2.1.4、澆注現(xiàn)澆混凝土及養(yǎng)生。一般采用強度更高的混凝土,嚴格控制各材料用量,澆注混凝土時采用小直徑振搗棒的振搗器配合大直徑振搗棒的振搗器,最后用平板式振搗器,確,F(xiàn)澆段混凝土密實。加強養(yǎng)生防止產生裂縫。
2.2、預區(qū)力鋼束張拉控制
張拉前,認真檢查張拉設備的完好性、注重張拉的技巧性、控制張拉溫度的合理性。從而盡量避免損失主梁預應力。
2.3、結構體系轉換施工控制
負彎區(qū)鋼絞線全部張拉完成、壓漿、封錨后,即可落梁,進行體系轉換。體系轉換時,要保證梁體均勻、同步下降,支座共同受力。論文參考。
2.4、測量橋面測量點標高,作好記錄,并檢查梁體有無裂紋或損壞。論文參考。
二、先簡支后連續(xù)結構體系的優(yōu)點
1、施工快
主梁可在下部工程施工的同時進行預制,成批生產,因此可以縮短施工周期,使施工簡便快速,滿足施工要求。
2、跨度大
相對與簡支結構體系來講,先簡支后連續(xù)結構體系的寬度有較大的提升。高速公路橋梁的跨度一般可達到40米。這主要是由于先簡支后連續(xù)結構體系的跨中彎矩大幅減小,而支座處產生了負彎矩,使得彎矩在整個梁中能夠較為均勻。同樣高度的梁體,在先簡支后連續(xù)結構體系中因荷載而產生的彎矩較簡支梁要小,也就是說可以把跨度做的更大一些。
3、造價省
與簡支梁相比,先簡支后連續(xù)體系的跨中彎矩相對較小,而內支座處則承受比完全連續(xù)梁小得多的負彎矩。簡支轉連續(xù)使結構在剛度上則獲得很大的提高,并且對配筋設計與施工都極為有利。它既保持了簡支梁施工簡便和節(jié)省模板支架的優(yōu)點,又吸取了連續(xù)結構減小話載彎矩的長處。為了承受活載的支點負彎矩,需將跨中的正彎矩鋼筋在接近梁端處彎起,并伸到接頭處與相鄰的簡支梁的同類鋼筋相焊接。
三、先簡支后連續(xù)結構體系的缺點
確切的說,先簡直后連續(xù)結構體系的缺點主要是指因為結構在一定程度上連續(xù)而帶來的種種不利影響。論文參考。
1、預應力損失
在先簡直后聯(lián)系結構結構體系施工過程中,要張拉敦頂負彎矩鋼束,這樣勢必會導致梁體中的預應力損失。論文參考。我們可以通過控制張拉設備的完好性、張拉的技巧性和張拉溫度等方面來減少主梁預應力損失。而在連續(xù)結構或者簡支結構就不會出現(xiàn)這種情況。
2、橫向聯(lián)系薄弱
橋梁在實施體系轉換時,通常較為注重縱向聯(lián)系,從而忽略橫向聯(lián)系,導致橫向聯(lián)系的剛度不夠,通車不久就出現(xiàn)病害。武漢市某高速公路高架橋的每跨第三、四片梁體之間的絞縫破損嚴重,國內一般采用鑿出破損的混凝土,重新焊接鋼筋后澆筑高強度混凝土來修復。
3、擾度大、裂縫多
擾度過大可能跟預應力損失過大、混凝土材料徐變預測不準確、豎向施工接縫剪切徐變過大、活荷載具有靜載特性以及混凝土單向應力強度準則不符合復雜應力狀態(tài)等有關。
腹板斜向裂縫一般位于橋梁跨中,裂縫呈現(xiàn)上寬下窄特征, 位置靠近腹板的上托板。根據(jù)不同的情況,目前國內大多采用高壓灌膠和貼碳纖維布來處理裂縫。
參考文獻:
龐君鵬《先簡支后連續(xù)體系橋梁施工方法研究》. 中國水運.2007年
滕燕寧《箱型剛架連續(xù)體系橋梁的特點及構造分析》.交通科技.2004年第4期