先简支后连续箱梁结构体系转换施工探讨

先简支后连续箱梁结构体系转换施工探讨

黄金明

中铁七局集团武汉工程有限公司

单位省市：湖北省武汉市 单位邮编：430070

摘要：先简支后连续箱梁是当今连续梁桥施工中较为常见的一种方法，其特点是施工简单方便，质量可靠，不仅利于实现桥梁的连续化，而且利于实现桥梁施工的工厂化和装配化。同简支梁相比，在受力性能方面具有优越性，对混凝土的收缩、徐变，以及支座不均匀沉陷等影响较小；与同等跨径Ｔ梁、组合工字梁相比，结构高度低，抗扭刚度大，且较为美观。因此，在目前中、小跨径的连续梁桥建设中，先简支后连续箱梁施工法得到了广泛的应用。

关键词：先简支后连续箱梁；结构体系转换；施工探讨

1. 国内常见的几种先简支后连续箱梁设计

根据简支转连续时连续方法的不同，先简支后连续箱梁施工法常见有以下几种设计：①墩顶主梁连续采用普通钢筋。该方法的最大优点是简单易行，缺点是墩顶负弯矩区容易发生横向裂缝，影响桥梁的正常使用。②主梁纵向预应力钢束直接在墩顶连续。该方法是满堂支架施工时现浇连续梁中常用的设计方法，连续效果最好，但应用于先简支后连续箱梁时施工难度较大，往往需要特殊的连接器来完成，一般不采用。③墩顶两侧主梁在一定范围内布设预应力短束实现连续。该方法简单可行，克服了墩顶负弯矩区的开裂问题，连续效果和施工难度皆处于以上２种方法之间。

2. 体系转换施工总体程序

2.1箱梁预制

采用定型钢模板进行箱梁的预制，模板安装与钢筋制安配合进行，具体流程为:清理底模→梁肋骨架绑扎及波纹管定位→侧模和端模安装→浇筑混凝土→养护→张拉→孔道压浆、封锚→浇筑梁端混凝土→移梁至存梁场。

①预制梁采用全钢结构台座作底模，侧模和端模采用节段拼装式定型钢模板。

②制梁台座旁设置钢筋台座，钢筋骨架采取人工预绑扎成型，采用两台15t龙门吊，抬吊就位安装。预应力波纹管及各种预埋件与钢筋绑扎同时进行，波纹管用固定钢筋将其固定在梁体钢筋骨架上，预埋件采用螺栓固定在钢模板上。

③浇筑箱梁混凝土前严格检查伸缩缝、栏杆、泄水孔和支座等附属设施的预埋件是否齐全，位置是否准确，确认无误后方可浇筑混凝土。

④箱梁按照底板、腹板、顶板分层浇筑混凝土，一次连续灌注成型，由中间向两端推进，分层厚度不大于30cm。采用拌合楼集中拌制，搅拌运输车运输，用两台布料器入仓，附着式振动器配合插入式振捣器振捣密实。

⑤箱梁顶、底板和腹板较薄，施工前选用合适粒径的骨料，并做好配合比试验。梁端2m范围内及锚下混凝土局部应力大、钢筋密，早期强度要求高，施工过程中应充分振捣密实，以确保施工质量。

⑥拆模后进行预应力钢绞线穿索，安装锚具，使用穿心式千斤顶两端同时张拉，伸长值与压力表同时控制预应力正确。张拉作业左右对称进行，先里后外顺序张拉。张拉完成后可以在台座上进行孔道压浆，采用注浆机自一端向另一端注浆，孔道满浆后锁定排浆孔持压5min，排尽气、水后进行下一孔道注浆。

⑦采用用两台龙门起重机抬梁，运梁至存梁场存梁台座上，存梁期不得超过90d。

2.2永久支座安装

先简支后连续箱梁结构体系转换施工，在施工体系上是非常灵活的，能够充分按照工程的特点和内容来完成。先简支后连续箱梁结构体系转换施工在操作过程中，要求对永久支座安装进行深入研究。

①必须将墩台垫石顶面进行去除浮沙处理，应达到清洁、平整、无任何油污。

②在支撑垫石施工中，必须严格按照设计图来完成，标记出支座位置的中心线情况，同时还要在橡胶支座上，标记出十字交叉中心线。对于立交桥的施工，将橡胶支座准确安置在支座垫石之上，这样就可以促使支座的中心线能够与墩台设计位置的中心相互重合。

③在同一片梁体的两个支座处理上，应该保证在同一个平面上施工。为了更好地进行找平工作，可以尝试在浇筑之前，在橡胶支座以及垫石之间，铺涂好水泥砂浆，这样可以使支座在重力的作用下，达到自动找平的情况。

2.3钢筋安装

在应用先简支后连续箱梁结构体系转换施工过程中，钢筋安装属于细节处理工作。如果钢筋安装细节处理不佳，会对工程诸多项目造成不利影响。故此，建议在钢筋安装上，可以按照湿接钢筋构造图，有效地完成钢筋绑扎处理；纵向钢筋的安装，可以按照设计要求进行连接。另一方面，在预制梁伸出的顶板上层位置、底板的下层位置，均可以采用单面焊接的方法来完成；在预制梁体伸出的其他构造钢筋方面，则可以选择应用铁丝绑扎处理，达到更高的稳定性。

2.4安装预应力束道

为防止预应力筋与管道之间摩擦引起的应力损失增加及改变预应力筋的受力，应严格控制预应力束道的位置。束道在两预制梁端与现浇段相接处的位置偏差应控制在2mm以内。

预应力钢绞线的下料长度，为孔道的净长加上构件两端的预留张拉用的预留长度；预应力束的切断采用砂轮切割机，以保证切口平整，线头不散。禁止采用电弧切割下料。钢绞线的编束用20号铁丝绑扎，铁丝扣向里，间距1～1.5m。编束时应先将钢绞线理顺，并尽量使各根钢绞线松紧一致。绑好后的钢绞线束编号挂牌堆放。穿束一般采用人工直接穿束，也可借助钢丝作引线，用卷物机进行穿束。

2.5现浇混凝土

在日温最低时，浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板(梁与梁之间绞缝)混凝土；为防止混凝土收缩引起现浇段与预制梁的开裂及预应力损失，混凝土中掺加膨胀剂。因钢筋密集，规定混凝土石子的粒径不大于2cm。由于墩顶连接钢筋比较密，为了保证墩顶混凝土浇注质量，墩顶混凝土浇筑较缓慢，振动棒必须振捣密实，防止空洞产生。墩顶连接可分两次浇注，先浇注连接梁肋，浇注完成后，在混凝土没有初凝前，绑扎面板连接钢筋，再浇注面板混凝土。在浇注时要保证混凝土浇筑速度，防止施工缝的产生。

为防止振捣入仓困难和卡棒现象，使用小直径振动棒配合大直径振动棒。最后用平板式振捣器，确保现浇段混凝土密实。同时，因现浇段连同其上桥面铺装混凝土一起浇注，则须控制好表面平整度。全桥是在形成连续结构后，在墩顶浇注后的三天内应防止动荷载在桥面上作用，防止墩顶混凝土处出现微裂纹。

2.6拆除临时支座

在二次张拉、灌浆、封锚完成，待灌浆强度达到100％后，方可对临时支座进行拆除，将结构承重转化在永久支座上，完成简支变连续体系的转化。解除临时支座时，应特别注意严防高温影响橡胶支座质量。临时支座拆除时注意保证墩顶各永久支座同时受力，从而杜绝应力集中现象的发生，保证了体系转换的安全。接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土，剩余部分桥面板湿接缝混凝土应由跨中向支点浇筑。

结 语：

先简支后连续桥梁摆脱了等截面连续梁采用传统支架法和移动模架法的局限性，在不需要架设大跨度桥梁的情况下对提高桥梁结构合理性和整体受力性能方面有较强的优势。先简支后连续箱梁在目前的桥梁建设中占有相当的比例，此前在理论研究方面也做了很多工作，但由于体系的转换不可避免地会对结构各方面产生很大的影响，因此除在设计和施工阶段做认真细致的研究和组织外，今后还有必要在实验特别是成桥检测方面做进一步的研究，以更精确地指导设计和施工。

参考文献：

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2. 赵雷，谢井丽.先简支后连续箱梁体系转换的设计与施工[J].交通科技，2011.

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