先简支后连续梁桥的结构特性及施工分析

先简支后连续梁桥的结构特性及施工分析

刘泽南

中建五局土木工程有限公司湖南长沙410004

摘要：随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的提高。道路桥梁项目的增多，桥梁建设的施工工艺也得到了相应的发展，先简后支结构连续桥梁施工工艺在最近几年得到了较为广泛的应用。经过几年以来的实践证明，这项技术本身有着较高的效益，填补了连续桥梁以及简支桥梁自身的缺点，并结合了这两种体系的优势，在桥梁构造过程中可以有效地提升施工的收益以及其质量。

关键词：先简支后；连续梁桥；结构特性；施工分析

引言

随着我国经济的快速发展，桥梁的建设也越来越多，桥梁的结构类型及施工工艺也不断地增加。在高等级公路桥涵中，主要以多孔中跨径桥梁为主。对于行车速度要求较高的桥梁，必须具备良好的连续性，但简支连续梁桥由于易开裂的缺点，使它在连续桥中所处地位较低。而现浇连续桥梁的施工较为复杂，所需的施工周期较长，适应不了高速发展的需求。结合上面所述桥梁的缺点改正并将它们的优点相结合后得到先简支后连续梁结构的桥梁。

1先简支后连续梁的受力及变形特征

先简支后连续梁可分为简支梁阶段及连续梁阶段。简支梁阶段指的是预制梁板的安装架设过程，连续梁阶段指的是混凝土的浇注，张拉负弯矩预应力钢筋及拆除临时的支座使简支梁连接成为连续结构。先简支后连续梁的受力情况与简支梁和连续梁不同是由于先简支后连续梁在简支梁阶段时，简支梁的构件除了自重外还有施工荷载等，而在形成连续梁结构时，构件还要承载后期的车辆荷载，后期的预应力及使用时的其他荷载等。因此，先简支后连续梁的受力和简支梁或连续梁有较大的差异：先简支后连续梁相对于简支梁而言，其跨中弯矩较小；相对于连续梁而言，其支点处的负弯矩较小。先简支后连续梁的结构变形也与它们不同，主要在于先简支后连续梁的简支阶段变形在形成连续梁之后就受到约束，导致变形在两个不同的结构体系内进行，互不干扰。

2应用优势

对于大跨径桥梁体系而言，一般的施工技术，整体的施工环节和施工流程要求复杂，周期长，耗费大量人力物力。为使得施工工序简化，先简支后结构连续梁施工技术应运而生。通过生产和施工的有效结合，最大程度发挥了简支梁和连续梁桥施工中两者的优势。提高了施工技术水平，缩短施工周期，提高经济效益。（1）简支梁施工中的每片梁都是预制生产，保证了梁体的质量；（2）连续梁施工中常有高度不够，变形等问题，而简支梁施工可以在很大程度上解决连续梁所存在的问题，使得桥梁的变形范围在可控的范围内。同时，提高了施工效率；（3）可以借助其他施工技术，将简支梁转化为连续梁；（4）简支梁为标准构件，可统一批量生产，这样便可节约施工成本，并且降低施工周期；（5）有效提高施工机械化程度，可将施工场地移步到场外，保证了环境影响不到施工，更好的便利了施工地段的交通。

3技术处理措施

3.1纵向湿接缝施工

3.1.1永久支座安装

主梁端口有60cm宽的竖向湿接缝，在纵向湿接缝作业之前要求精准地将支座装配到位，支座表层要求以一种水平的形态呈现，并要求和梁底预埋的钢板贴合紧密。支座在体系转变之前要求处于非受力状态之下，只有这样才能保障支座的受力均匀，确保整体桥体的稳定与安全。

3.1.2纵向湿接缝混凝土的浇筑

为确保纵向湿接缝的整体强度要高于梁体混凝土的强度，接口处混凝土要求使用与梁体规格相同的强度为C50的膨胀混凝土，并且在当天的最低温的条件之下进行接口处的浇筑工作，以此来减少接头区域梁体内部的温度应力。混凝土下料之前要求开展对应的波纹管安装与连接工作，并确保管道的密闭，不得出现漏浆的情况。在下料之后要求使用对应的探孔装置进行检测，并在齿板区域借助压力水来清洁管道的内部。

3.2临时支座的选取

为了让梁体的底部维持一个平衡的状态，确保梁体底部标高的精准度，较多项目选用了刚度较大的硫磺砂浆预制块来当做是临时支座的材料，主要是有着下列这些优势：（1）抗压强度大、刚度高、韧性强、不易碎。选择强度为C40的硫磺砂浆作为建筑材料，混合的比例为，硫磺：辉绿岩粉：砂石：石棉绒=1：0.4：1.25：0.01（重量比），辉绿岩与砂石能有效地强化硫磺砂浆的整体刚度以及强度，石棉绒的作用则是提升材料的韧性以及减少其脆性，避免连续作业环节中硫磺砂浆出现断裂的情况。硫磺砂浆预制块的大小规格是15~30cm，其厚度按照具体的桥墩的位置做出相应的整改，每片梁底配置4个，以此来确保施工建设的安全进行。（2）标高控制准确。硫磺砂浆制块的刚度大，不会被挤压变形，而且可以根据切实的施工需求来调整改变其厚度大小，以此来确保梁底维持一个水平的形态，并确保梁底标高的精准程度。（3）拆卸便捷。硫磺砂浆制块在制造的过程要求加入电阻丝，以此来有效地避免因为电流过高而导致的电阻丝熔断的情况出现，要求选择电阻值较大的电阻丝，并且其电阻丝的功率最好控制在300~500W之间，配设的距离控制在5cm左右。在体系转变时，把相同墩顶区域各临时支座当中的电阻丝并联起来，并一同将通电断开，只有这样才能让桥墩顶部的各个支座受力均匀，以此来避免应力集中情况的出现，有效地保障了体系转换工作的安全进行。

3.3优化施工

（1）预制简支梁，预制接头，在简支梁强度达到要求时，对接头钢束进行预应力张拉并浇筑。（2）安放支座与架设简支梁。预制好主梁后，将安放好支座，防止支座落空。同时，采用硫磺砂浆制作成垫层来做临时支座，主梁的纵向坡度可以由砂浆的厚度来调节，同时在砂浆里埋入电热丝，以便拆除。（3）连接预应力钢筋，在梁端接缝处进行绑扎工作，连接纵向钢筋，并摆放好。（4）安装摸板，支设模板时，底模采用泡沫板，厚度比支座厚2mm，裂缝用砂浆封住，防止漏浆。对于高支座，可用木楔支撑，对于较宽的底模，要防止变形。底模安装要顺直牢固，并做好防漏措施。（5）接头混凝土现浇，现浇和预制的混凝土型号要相同，根据受力情况，防止预应力损失，需要参入膨胀剂。严格控制各种配料用量。采用连续浇筑，水平分层的方法浇筑。浇筑顺序为底板，腹板，顶板。控制好拌合物的倾落高度，采用分层浇筑和震捣。同时，需控制好表面平整度。（6）体系的转换。在预应力管道达到强度时，进行体系转换。转换是整个工程的重点，转换的成功与否关系到使用效果和承载能力。转换时需注意：采用硫磺砂浆作为临时支座，并且加入电热丝，以便于体系的转换和支座的拆除；支架的安放的高程误差＜1mm，防止发生扭曲；支座需要经过自检和监理检查，若在合格范围内，则可使用；支座，梁底，垫石需无缝连接，且质量必须符合设计要求；体系转换时，必须控制下沉量。

结语

综上所述，先简支后连续的桥梁施工技术能有效控制项目的整体施工质量，依照以往施工技术进行预制和安设预应力梁板，在设计方案中缩减了伸缩缝量，这就能使行车的平顺性得到保障，并且工程的表观质量同样能得到提升，进而使桥面顺利排水，后期的养护及维修工作也更加容易开展，此外还能优化结构受力，降低预应力及初始上拱度，促进桥面铺装作业的进行。可见，先简支后连续梁不但将简支体系的优势发挥出来，还具备连续体系的独特优势。

参考文献：

［1］刘忠新．先简支后连续梁桥施工技术．交通世界，2017（32）：119－120［2018－01－27］．

［2］周仁松．先简支后连续桥梁施工技术方案．交通世界，2016（03）：82－83．

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