浅议先简支后连续小箱梁的桥梁施工工艺

浅议先简支后连续小箱梁的桥梁施工工艺

摘要：随着我国的高等级公路的快速发展，对连接高速公路的桥梁的质量要求也相应提升。由于现浇连续梁的施工复杂繁琐、费工费时，人们一直希望将简支梁的批量预制生产和连续梁的优越性能结合起来，实现用梁或板批量预制生产的方式来加快连续梁的建设这是我们常说的“先简支后连续施工”方法。先简支后连续小箱梁体系开始在桥梁施工上逐渐推广使用，比如我研究了先简支后连续小箱梁的桥梁施工工艺及注意事项，提出了真空灌浆的施工工艺，该施工工艺较好地适应了桥梁施工的使用性能要求。

关键词:先简支后连续；体系转换；真空灌浆

Abstract: Along with the rapid development of high-grade highway, the the quality requirements for the connection highway bridge has been correspondingly raised. Due to complex, trival and time and labor wasting of cast-in-situ through beam construction, people have been hoping to combine the prefabricated batch production of simple strutbeam and the superior performance of continuous beam to realize the acceleration of the construction of through beam by the way of prefabricated batch production of beam or plate, as the common saying method “the simple strutbeam to through beam” . And its small box girder starts to be gradually promoted used inbridge construction. In this paper, the author first studys the construction technology and matters needing attention, and then puts forward the vacuum grouting which adapts the using performance requirements of bridge construction.

Keywords: the simple strutbeam to through beam; system transformation; vacuum grouting

早期装配式桥梁大部分都是简支结构，采用桥面连续的形式减少伸缩缝的数量。近年来，随着桥梁的发展，对行车舒适性要求越来越高，不仅要求伸缩缝数量减少，而且要求桥梁相邻两跨之间主梁的转角连续，以及上部构造的整体性能。人们一直希望将简支梁的批量预制生产和连续梁的优越性能结合起来，由此就产生了将梁板预制、架设就位(简支梁状态)后，在墩顶连续段浇筑混凝土并张拉预应力使之连续的“先简支后连续梁”结构。

一、先简支后连续小箱梁施工工艺总体流程

1、先预制主梁，混凝土强度及弹性模量均应达到设计的100%后，张拉正弯矩区预应力钢束，压注水泥浆并及时清理箱梁通气孔。

2、在盖梁顶设置临时支座并安装好永久支座(伸缩装置处无需设临时支座)逐孔安装主梁，置于临时支座上成为简支状态，连接桥面板钢筋及端横梁钢筋。

3、连接连续接头段钢筋，绑扎横梁钢筋，设置接头板束波纹管并穿束。在日气温最低时，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，到设计强度和弹性模量均达到设计的100%后，张拉顶板负弯矩预应力钢束，并压注水泥浆。各现浇连续接头的浇筑气温应基本相同，温差应控制在5℃以内，并适宜在一天气温最低时施工。

4、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。浇筑完成后拆除一联内临时支座，完成体系转换。解除临时支座时，应特别注意严防高温影响橡胶支座质量。

5、连接顶板钢束张拉预留槽口处钢筋后，现浇铺装层混凝土、喷洒防水层、护栏施工、进行桥面铺装施工及伸缩装置安装。

二、混凝土的浇筑振捣和拆摸

后张法预制构件可在工地预制，也可利用桥面作为预制场。先简支后连续小箱梁结构为后张梁，存在预应力施加后，中部起拱，台座端部与梁板端头承受了较大的集中力的情况。为此，设计制梁台座时，端部应做特殊的处理，如局部扩大基础等。其余可采用浆砌片石基础，其上做20-40cm厚C30混凝土台座端部;为防止梁端集中应力过大，一般做柔性化处理，以增大受力接触面。台座中部采用砖砌或现浇混凝土。台座中一般预设与模板配套的拉杆孔;在台座两侧顶部埋设[50型钢，以放置胶管与钢侧模接缝密贴，防止浇灌混凝土时漏浆。根据实际需要，可设置预留吊梁孔位置，距梁端(90-110)cm/cos a，其中a为梁端斜度。为了保证箱梁线形平直，一般在台座跨中预设反拱。为了确保梁底美观，台座可以采用水磨顶面涂蜡、或粘贴树脂绝缘板、或覆钢板等措施。在施工中，还应经常对台座进行检查，及时做好维护。

1、对钢筋、预埋件、波纹管、混凝土保护层厚度及模板进行检查并经批准后，才能浇筑混凝土，浇筑前必须清除模板中杂物。

2、在浇筑时，应检查混凝土的均匀性和坍落度。

3、混凝土可采用底板、腹板、顶板全断面由梁一端向另一端斜向循序渐进的方法进行，浇筑完一段底板后需扣牢底板顶模板;或用先浇底板和2/3高度的腹板，再浇筑剩余腹板、顶板，若腹板处先后浇筑的时差超过混凝土的初凝时间，应按施工缝处理。箱梁腹板与底板及顶板连接处的承托、预应力钢材锚固钢筋密集部位，应特别注意振捣。

4、箱梁混凝土应以多个小功率附着式振捣器振捣为主，局部不易振实处以插入式振捣器辅助振捣，以确保混凝土振捣密实。附着式振捣器布置要均匀，间隔距离不得超过有效半径的两倍;插入式振捣器应避免触及预应力管道。

5、混凝土的浇筑应连续进行。混凝土密实的标志是混凝土停止下沉、不

再冒出气泡、顶板表面呈现平坦、泛浆。

6、浇筑混凝土时应防止模板、钢筋、波纹管等的松动、变形、破裂和移位。

7、混凝土初凝后，模板不应有振动。

8、混凝土浇筑完成，表面收浆干燥后，应及时养护(若在波纹管内放置芯棒，注意抽动的适宜时间)。

9、混凝土强度建议达到设计强度的80%，并征得监理工程师同意后方可拆模，拆模时应防止损伤混凝土。

三、真空辅助压浆

将预应力筋的塑料波纹管的连接设计为全封闭形式，利用真空泵先行将预应力孔道中的空气清除掉，使孔道内达到负压状态，然后压浆机以正压力轻松地将水泥浆注入预应力孔管中，之后，再利用一系列的控制措施，使其压浆饱和度达到95%以上。真空辅助压浆工艺流程:

1、切除锚头外多余的钢束，保证预应力锚固后外露的长度小于25mm。

2、清理锚垫板上装配螺栓孔和锚座底面的水泥浆，保证锚座底面平整。

3、装配好盖帽，注意保证排气孔要垂直朝正上方，排气孔密封好。

4、在两端锚座上安装压浆管、球阀和快换接头。

5、在安装完盖帽及设备后拧开排水口，利用高压风将管道内可能存在的水份吹干。

6、启动真空泵，开启出浆端接在接驳管上的阀门，关闭进浆端阀门。抽吸真空度要求达到-0.1MPa以上。

7、启动压浆机并压出残留在压浆机的水分、气泡，检查排出的水泥浆稠度。

8、保持真空泵启动状态，开启压浆端阀门浆搅拌好的水泥浆压入管道。

9、待水泥浆从出浆端压出时，检查水泥浆的稠度，直至稠度一致及流动顺畅后，关闭出浆端阀门，暂停压浆机。

10、开启压浆盖上的出气孔，开动压浆机。直至水泥浆从出气孔流出。待流出的水泥稠度一致及顺畅后，暂停压浆机，密封出气孔。

11、开动压浆机，保持压力大于0.7MPa，持压2min，关闭进浆口阀门，停止压浆。

12、移到下一孔道，继续压浆，压浆完毕后，清洗设备。

四、现浇桥面板与现浇连续段施工

桥面板混凝土需分段浇筑，首先浇筑连续段混凝土及结构负弯矩配筋区桥面混凝土，分批张拉预应力钢束后，形成连续结构，再浇筑其余桥面混凝土。用短钢筋将两侧钢筋连接搭焊，利用钢筋吊模，灌注由UEA膨胀剂配制的微膨混凝土保证接缝混凝土的结合。这种微膨混凝土可在结构中建立0.2-0.7MPa的预压应力，可防止或大大减轻混凝土硬化过程产生的收缩裂缝，从而达到抗裂防渗的结构自防水的目的。

五、先简支后连续桥梁施工方法的优势

与简支梁相比,先简支后连续体系的跨中弯矩相对较小,而内支座处则承受比完全连续梁小得多的负弯矩。简支转连续使结构在刚度上则获得很大的提高,并且对配筋设计与施工都极为有利。它既保持了简支梁施工简便和节省模板支架的优点,又吸取了连续结构减小活载弯矩的长处。为了承受活载的支点负弯矩,需将跨中的正弯矩钢筋在接近梁端处弯起,并伸到接头处与相邻的简支梁的同类钢筋相焊接。明显提高了经济效益,同时安装重量的减少也为施工带来方便 。采用简支转连续的施工方法,主梁可在下部工程施工的同时进行预制,成批生产,因此可以缩短施工周期,使施工简便快速,满足施工要求。

六、先简支后连续桥梁施工的质量控制

6.1 负弯矩锚固端齿板施工质量控制

先简支后连续桥梁结构负弯矩预应力钢束的锚固是通过梁板顶特有的齿板来持力的,齿板的尺寸必须符合设计和规范的要求,尤其注意齿板的锚固面必须与预应力钢束垂直,这样有利于二次张拉时齿板的整体受力及其在张拉时可避免损坏锚具夹片。负弯矩锚固端齿板设计钢筋布置非常紧密并且设有齿板加强钢筋,钢筋间距非常小。在浇筑混凝土时插入式振动棒很难插入其内振捣,如振捣不密实,在进行二次张拉时很容易将齿板拉裂影响质量,该工程施工采取平板式振动器与30型插入式振动棒相结合的振动方式,很好的解决了齿板处混凝土的振捣问题。

6.2 后连续现浇段施工质量控制

现浇连续段混凝土存在一个新老混凝土的连接结合问题,为此预制梁板的端头必须严格进行凿毛处理。对于我们4孔1联有3道现浇接头的形式,现浇接头施工从此联的端部两道现浇接头施工,完后再进行中间剩余的一道现浇接头

施工

6.3 施工中应注意的问题及建议

第一，做好技术交底工作,全面领会设计意图特别是对现场施工操作人员和现场技术人员要求务必按上述施工工艺及施工规范办理。第二，梁板预制时,湿接头预埋钢筋的位置一定要准确。第三，梁体上老混凝土的凿毛工作必须提前进行。第四，端模板周转次数多后拆装易变形,施工时需定期进行端模板尺寸的修正与校验。第五，由于永久橡胶支座均为水平布置,而桥面均有横坡,吊装时每一片的四个临时支座高度应考虑横坡,即内侧临时支座应比外侧临时支座高H(H=支座间距×桥面横坡)。

七、结束语

综上所述，先简支后连续这种桥梁结构施工工艺,在施工过程中必须结合实际的设计要求和条件来不断的探索改进和完善,充分理解先简支后连续的实际，加强各实施阶段的质量控制。相信在今后一段时间的公路基础建设中，先简支后连续着一种桥梁结构施工工艺将得到更加广泛的应用。

参考文献

[1]武建中,小箱梁先简支后连续技术分析.公路与汽运.2006.112:107-109.

[2]杨万里,项贻强,江劲丰.先简支后连续分布式箱梁桥后连续预应力合理张拉顺序研究.公路交通科技.2008, 25(1):79-82