先简后支连续技术在桥梁工程施工应用

先简后支连续技术在桥梁工程施工应用

朱韩斌

达濠市政建设有限公司

摘要：目前，桥梁工程建设过程中，如桥梁上部结构为箱梁时，通常都采用先简支后连续技术进行施工，确保同一联内的上部结构形成整体。文章结合笔者施工实践，指出该技术具有经济、先进、实用，可推广应用。

关键词：先简后支；连续；箱梁；桥梁；施工；质量控制

前言

要保证车辆在高等级公路行驶高速、安全和平稳，桥梁结构必须具有较高的连续性。采用简支梁结构的桥梁，构造较为简单，但存在桥面不连续，出现较多的跳车问题，影响车辆运行。采用先简支后连续的桥梁结构，能有效减小桥梁接缝，使到车辆运行更加平稳和舒适，并且造价便宜、施工快，目前已在许多地方尤其是在广东地区普遍采用。

一、工程简介

广东省内需要建造一座桥梁，工程所在地河流密布，基础软土部分较深，并且范围较广，要处理软基的费用较高，存在着许多不稳定因素，鉴于本工程施工周期较短，经多方认真研究别选，最终确定采用等跨先简支后连续小箱梁高架桥设计，在满足工程质量和施工周期的基础上，有效避免了简支梁接缝较多和连续箱梁施工速慢、投资大的问题。

桥梁总长度为148m，上部结构采用4x35m先简支后连续的预制预应力混凝土小箱梁结构，全桥共需要35m预制预应力混凝土小箱梁32片。

二、先简后支继续小箱梁施工工艺

施工工艺流程图见图1

三、先简后支继续小箱梁质量控制措施分析

1预制小箱梁

在进行预应力混凝土小箱梁施工时，如果工序控制不到位，箱梁底板和腹板交接的地方，容易出现漏浆，密实度不够，导致产生冷缝、孔洞、水波纹等问题。

分析问题产生的原因，设计上存在缺陷，致使钢筋间距、保护层不够，施工过程没有严格依照既定的工序施工，如骨料级配不合理，粗骨料粒径过大，粗骨料容易堆积在底层波纹管上缘，在振捣腹板波纹管下的混凝土时，为确保梁体密实性，没有按规定振捣，如振捣过度时，波纹管下缘处就会形成砂浆层，从外观上看，梁体在腹板局部出现不密实或沿底层波纹管方向出现一层水波纹。

为有效解决上述问题，施工中要注意做好工序的质量控制：

（1）加入橡胶条。

在模板和模板接缝处，嵌入橡胶条，可避免产生漏浆问题；

（2）做好浇注前各项准备工作后，方可浇筑混凝土，施工中各工序要衔接紧密；

（3）浇注腹板波纹管以下混凝土时，要筛选粗骨料，保证粗料粒径符合施工要求；

（4）保证混凝土坍落度。适度控制混凝土坍落度，有需要时可用小直径较振捣棒进行振捣，振捣时间控制在30s~50s为合适；混凝土浇注顺序应从梁的一端开始，逐步向另一端推进。

2预应力张拉及压浆

预应力孔道宜采用钢制波纹管，按规定布设管道位置，不能有偏差。

按梁长方向每隔1m左右设置一道定位筋，曲线部分适当加密，以确保管道坐标的准确。

预应力筋的安装完成后，要对其进行检查，确保位置准确，直线线形要呈顺直状，曲线线形要圆滑，预应力筋要紧密牢固，接头完好无损，管壁不得有破损，如出现破损，要及时进行修补，安装锚垫板位置要准确等。

安装锚具时应使锚板对中，夹片均匀打紧并外露一致。

安装千斤顶时，对直线钢束应使张拉力作用线与孔道中心线重合，对曲线钢束，应使张拉力的作用线与孔道中心线的末端切线重合。

当混凝土达到设计强度90%以上时，方可进行张拉。

进行张拉作业时，要在钢绞线两端，同时对称张拉，以油压表应力控制为主，要校核张拉伸长值，实际伸长值应达到设计要求，如出现偏差，不能超过理论伸长值6%，如超出偏差值，需要暂时停止作业，查找原因并进行解决。

总结以往实践经验，发生误差的原因主要包括：

1）油表读数精确度不够；2）千斤顶校验存在不足；3）计算理论延伸量时，预应力钢绞线弹模取值不准。

防止问题出现的解决措施包括：

1）指派专人负责张拉工作，张拉时适度控制伸长量和应力。

2）千斤顶、油表要定期检查和校验。张拉其间，如果发现情况出现异常，要马上停止作业，及时查找原因，检查原因，再次校验千斤顶和油表。

3）校验千斤顶、油表时，宜采用率定值，也就是根据实际初应力、控制应力校验对应的油表读数得出的数值为依据。

4）加大对钢绞线检测次数，进入施工现场的每捆钢绞线，均需抽取样本，进行弹模试验，以保证钢绞线理论延伸量的准确。

张拉作业完成后24h内，要进行压浆，如果不按时压浆，预应力筋会出现锈蚀，造成预应力损失。

压浆其间，有关技术管理人员要及时对施工情况进行检查，保证注浆压力，当压浆孔道较长时，要增加压力。

当需要一次性进行压浆时，要加大压力。压浆要持续，及至孔道另一端出浆、排气孔排出的水泥浆稠度达到规定要求时，才可停止压浆。

当压浆未满中途需要停止压浆时，要立即用压力水冲洗干净，做好有关措施后才可以再次压浆，压浆作业完成后，要及时把压浆管和压浆机清洗干净，防止堵塞，方便下次顺利压浆。

3现浇连续段施工及体系转换

先简支后连续混凝土箱梁施工，其关键环节就是保证连续段的转换满足设计要求。

混凝土浇注前，要先把预制箱梁的梁端部位和接缝混凝土相连接的地方，进行凿毛处理，直至使原有混凝土表面凿出石子，之后进行冲洗，保证石子干净。浇注前要洒水湿润石子，保证混凝土接缝处的强度满足设计要求。

选择混凝土浇筑的时间，通常都安排在一天当中温度最低的时候进行作业，减少外界温度变化对混凝土产生拉应力产生的影响。

在接头混凝土强度达到设计要求，养生时间足够后，可进行合龙段预应力束张拉。

张拉应遵循对称张拉、先边墩后中墩、先腹板合龙束后底板顶板合龙束的原则进行，并严格执行张拉工艺。张拉后及时压浆封锚。

当每一联的预应力施加完成，且管道水泥浆达到设计强度时，就可以进行体系转换。体系转换的目的是将预制板由简支变为连续，直接关系到连续梁的承载能力。由于这种结构支座间距大，易造成梁体三条腿受力现象，使箱梁扭曲而影响使用寿命。一般采用在湿接缝施工前先将永久支座置于垫石上，放好后在支座外周围安装底模，并采取有效措施密封，严防漏浆，然后将支座钢板放置在支座上，并进行预压，以消除三者之间的空隙和一部分非弹性变形，再进行混凝土浇筑施工。在临时支座拆除过程中应保证箱梁同时下落，可优先选用钢砂顶临时支座。

4箱梁顶面调平层裂缝防治

由于结构自身具有的特点和施工存在问题等因素，容易导致箱梁顶面调平层出现裂缝。

通常情况下，按照设计规定，箱梁顶面调平层的厚度，必须小于10cm，但实际安装时，会产生一定的误差，以及箱梁张拉起拱产生的差异等原因，会导致箱梁顶面调平层厚度不一，部分桥面存在厚薄不均的地方，影响到桥面铺装层的刚度和承载能力，造成铺装层损坏。

在中墩支座处是负弯矩区，上缘受拉，有的设计要求调平层与箱梁顶板必须按施工缝处理，这样即使桥面铺装与箱梁形成整体后，铺装层参与受力，按三角形应力分布图式，越是距中性轴越远的地方，应力越大，越容易开裂，而且箱梁是预应力混凝土，调平层是普通钢筋混凝土，热膨胀系数不一样，会导致混凝土调平层会因时间推移出现开裂。

为防止出现上述问题，要合理制定存梁期限，避免太长。吊装梁作业完成后，要及时进行铺装层施工，施工要注意控制厚度，要均匀一致。

要严格检查施工材料的质量，确保混凝土的整体强度，条件具备时，可在调平层混凝土中，加入一定量的掺聚丙烯纤维，可有效防止铺装层裂缝出现。

铺装层正式施工前，先把梁表面凿毛，之后清理干净，增强铺装混凝土与桥面的粘聚力，防止出现空鼓问题；钢筋设置时，要准确定位，防止施工期间中操作不当导致钢筋移位，影响钢筋网承受荷载的能力；

调平层施工完成后，要根据规定时间进行养护，防止出现干缩裂缝；

在确保桥面强度满足设计要求，变形完全稳定时，可进行通车，否则，桥面会因为过早承受车辆重载，出现损坏。

四、结束语

先简支后连续施工技术，施工速度快，结构体系连续完整，造价经济、行车舒适，特别适合在中小跨径预应力混凝土桥应用。

该施工技术不是太复杂，但要做好关键施工工序的质量控制，保证桥梁质量达到验收标准。

参考文献

[1]齐渭斌.现浇混凝土箱梁施工质量控制，值工程，2011（12）．

[2]王宇洋，应力混凝土小箱梁支架技术及施工探讨，筑工程技术与设计，2015（8）