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摘要:针对预应力混凝土简支变结构连续桥梁施工特点,以S大桥为工程背景,对预应力混凝土简支变结构连续梁桥施工工序中经常出现的几个问题进行了初步探讨,以期更好地为工程服务。
Abstract: Based on features of prestressing concrete bridge construction a continuous variable structure against to S Bridge as the engineering background .The article is a preliminary study of several issues that often appear in the prestressing concrete continuous beam bridge construction variable structure process to better serve Engineering Services.
关键词:预应力;简支变连续;施工工序
Key Words: prestressing force, simple support continuous change, construction process
中图分类号:TU757文献标识码:A文章编号:2095-2104(2011)12-0000--00
1 引言
近几年,预应力混凝土简支变结构连续梁桥在桥梁建设方面所占的比重呈现逐年递增趋势。相对于其它桥梁结构来说,预应力混凝土简支变结构连续梁桥更是依靠其诸多在桥梁工程建设方面不可复制的优点从众多结构中脱颖而出。此类结构不仅在国外桥梁工程建设方面已使用十分广泛,在国内的使用率也正在逐步提高,为了使其在桥梁工程中的应用更好、更快地得到普及。本文特以S大桥为工程背景,对预应力混凝土简支变结构连续梁桥施工工序中经常出现的几个问题进行了初步探讨,希望可以使其更好地在国内桥梁工程建设方面被广泛推广。
2简单介绍简支变结构连续梁桥
简支变结构连续桥梁一般是指先架设若干简支状态的主梁,然后将各简支状态的主梁在墩顶处连成一个整体以实现连续体系的桥梁。由于此种施工方法具有易操作、高质量等优点,且利用简单便捷的简支梁桥工序解决了只能依靠连续梁桥工序才能解决的问题,大大提高了建设效率、节约成本,所以在中、小跨径的桥梁建设中被广泛普及,可以说是迈出了历史性的一步。
3 工程简介
S大桥处在一条由内地连接到出海口的重要高速公路之间。由于其路线与水流方向之间的交角相对较小,且该桥与另一桥交叉共跨石头河,为了尽量减小桥墩的阻水面积,全部采用独柱式桥墩并在上部配孔,同时采用2-(5×30)m预应力混凝土简支变结构连续梁,两者之间交角为90°,整条桥梁长307米。
4 施工工序的基本流程
首先需要在预制场内预制箱梁,在混凝土强度完全达到设计强度要求后,方可张拉正弯矩区预应力钢束,并开始进行压浆操作,此时需要注意将箱梁底板通气孔内产生的杂物及时清理掉以免影响工程的顺利进行。将临时支座设置在桥墩顶的预定位置上,同时正确安装永久支座,然后在每个孔内安装上箱梁,并将箱梁置于临时支座上,进行到这里,便完成了简支结构状态的各个步骤。在此之后,按照设计要求分别将桥面钢筋与横梁钢筋以及连接接头段钢筋连接好,并设置接头钢束波纹管并穿束,在日温最低时(不高于+20℃且各现浇段的浇筑气温应基本相同,将温差控制在5℃以内为宜)浇注连续接头、中横梁及两侧与顶板钢束同长范围内的桥面整体化混凝土,然后张拉顶板钢束并完成压浆工序。待接头浇筑工作顺利完成后,从跨中向支点浇注剩余部分的桥面整体化混凝土,待全部浇注完成后,即可拆除工程开始阶段设置的临时支座,完成由简支到连续的体系转换。
5 施工工序的要求
5.1 张拉预制底座不仅要满足坚固、无沉陷等必备条件,同时为了避免由于排水系统部健全造成地基下沉,也要深入考虑如何排水问题。对于如何确定底座的反拱度值问题,一定要参照设计文件中所确定的理论反拱度值,并结合试制梁的张拉等实际施工情况方可最终确定。而反拱度则应该做成抛物线形状,并且钢模板的面板变形要≦1.5mm,模板挠度则需要满足内模、外模分别不超过两支点距离的1/250和1/400。对于钢筋接头问题则需考虑钢筋直径,若钢筋直径≧12mm,则应该采用焊接的方法;反之,则应该采用绑扎的方法。在施工过程中,若需要截断钢绞线,则首选切断机或砂轮锯,应该尽量避免使用电弧。
5.2 由于箱梁所使用的混凝土应通过试配分析后方可進行选定,这就要求配制过程中所使用的混凝土拌和物要满足和易性、凝结速度等施工所必备的条件,其中混凝土拌和物的坍落度则应根据施工条件另行确定,这里不便做出明确规定;同时要求所配制的混凝土要符合强度、耐久性等施工方面必需的质量要求,此处应该注意一点,即不适合通过加大含砂率的方法来提高混凝土的和易性,且混凝土的强度也不应该配制过高,以免影响工程的顺利进行。配制混凝土所使用的水灰比应该控制在0.35~0.45之间,水泥用量介于360kg/m3和500kg/m3之间为宜。
5.3 在试配混凝土之前应该利用静抗压弹性模量试验来确定其是否能够满足工程对混凝土的静抗压弹性模量的要求。
5.4 在确保钢筋、预埋件、波纹管、垫块以及模板全部满足预定的设计要求后,便需要清理模板中可能存在的杂物,只有在上述要求全部满足的情况下才能开始浇筑混凝土。此处需要额外注意的一点便是在浇筑的同时也要严格检查所使用的混凝土的均匀性和坍落度是否满足要求。
5.5 混凝土一般可采用两种浇筑方法,第一种即是对底板、腹板、顶板全断面采用由梁的一侧向另一侧斜向逐步推进的方法进行浇筑;第二种即是先浇底板和大部分高度的腹板,浇筑完成后再浇筑剩余的部分腹板和顶板,此处需要注意的是如果先后浇筑腹板处的时间差超过了混凝土自身的初凝时间,则应该果断按照施工缝来处理。
5.6 对于箱梁各板间(即腹板与底板间、腹板与顶板间)连接处的承托、预应力钢材锚固钢筋相对比较密集的一些部位,都应多加注意振捣。
5.7 箱梁混凝土应使用若干附着式振捣器来进行振捣,局部有些不容易振实的地方应该换用插入式振捣器来进行辅助振捣,以此来确保混凝土已经严格地振捣密实。在振捣器的使用过程中一定要注意以下两点,其一便是要将附着式振捣器进行均匀布置,其间离断不可大于有效半径的两倍;其二便是一定要避免插入式振捣器在工作中触碰到预应力管道。
5.8 混凝土的浇筑过程不可分开进行多次,要尽量一次性完成整个浇筑过程。若混凝土既不再继续下沉,也不再冒出气泡、顶板表面呈现平坦状态等现象,则标志着混凝土已浇筑密实。
5.9 一定要保证预制箱梁以及湿接缝钢筋构件特别是箱梁顶板的横向连接钢筋要牢固定位,同时钢绞线和锚具的质量问题也必须得到可靠保证,张拉时所需要的千斤顶在使用前也必须进行严格校定以确保工程质量。且在预应力张拉完毕需要及时灌浆,而在进行压浆前,则必须先将孔道清洁干净。
5.10 在吊装箱梁之前需要进行如下一些准备工作:首先应该在墩台的盖梁上标注好备注文字,如永久支座、临时支座以及箱梁腹板边缘位置等,以确保吊装工作合理有序地进行;其次要检查好箱梁预埋件的具体位置,并校正位于湿接缝位置处的横梁钢筋的准确位置;然后使用工具凿除固定在处理层和混凝土表面的杂物;最后便是安装好临时支座和永久性支座,并采用跨墩龙门架捆绑式对箱梁实施吊装工作。
5.11 在对顶板钢束进行张拉施工时要注意,张拉顶板连续束之前一定要保证主梁接头混凝土已达到了规定的强度要求。
5.12预先埋入防撞护栏和伸缩装置的锚固钢筋时切勿忘记预留泄水管的位置。
6 结语
通过对预应力混凝土简支变结构连续梁桥施工工序中经常出现的几个问题进行初步探讨,在计算原理与建设实践相结合的基础上对预应力混凝土简支变结构连续梁桥施工工序的经验进行总结,得到了在预应力混凝土简支变结构连续梁桥建设中应该着重注意的施工工序流程及要求,对当前预应力混凝土简支变结构连续梁桥建设具有极其重要的指导意义,希望可以有效地为工程服务。
参考文献:
[1]闫志刚.钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计[M].北京:机械工业出版社,2009.1
[2]苏茂琼.对预应力混凝土简支变结构连续梁桥施工工序的探讨[J].广东科技,2001(6),101-102
[3]赵龙江.大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工控制[J].铁道建筑,2011(9),24-26
[4]黄文华.预应力混凝土连续梁桥线形监控[J].地理空间信息,2011(5),132-134
Abstract: Based on features of prestressing concrete bridge construction a continuous variable structure against to S Bridge as the engineering background .The article is a preliminary study of several issues that often appear in the prestressing concrete continuous beam bridge construction variable structure process to better serve Engineering Services.
关键词:预应力;简支变连续;施工工序
Key Words: prestressing force, simple support continuous change, construction process
中图分类号:TU757文献标识码:A文章编号:2095-2104(2011)12-0000--00
1 引言
近几年,预应力混凝土简支变结构连续梁桥在桥梁建设方面所占的比重呈现逐年递增趋势。相对于其它桥梁结构来说,预应力混凝土简支变结构连续梁桥更是依靠其诸多在桥梁工程建设方面不可复制的优点从众多结构中脱颖而出。此类结构不仅在国外桥梁工程建设方面已使用十分广泛,在国内的使用率也正在逐步提高,为了使其在桥梁工程中的应用更好、更快地得到普及。本文特以S大桥为工程背景,对预应力混凝土简支变结构连续梁桥施工工序中经常出现的几个问题进行了初步探讨,希望可以使其更好地在国内桥梁工程建设方面被广泛推广。
2简单介绍简支变结构连续梁桥
简支变结构连续桥梁一般是指先架设若干简支状态的主梁,然后将各简支状态的主梁在墩顶处连成一个整体以实现连续体系的桥梁。由于此种施工方法具有易操作、高质量等优点,且利用简单便捷的简支梁桥工序解决了只能依靠连续梁桥工序才能解决的问题,大大提高了建设效率、节约成本,所以在中、小跨径的桥梁建设中被广泛普及,可以说是迈出了历史性的一步。
3 工程简介
S大桥处在一条由内地连接到出海口的重要高速公路之间。由于其路线与水流方向之间的交角相对较小,且该桥与另一桥交叉共跨石头河,为了尽量减小桥墩的阻水面积,全部采用独柱式桥墩并在上部配孔,同时采用2-(5×30)m预应力混凝土简支变结构连续梁,两者之间交角为90°,整条桥梁长307米。
4 施工工序的基本流程
首先需要在预制场内预制箱梁,在混凝土强度完全达到设计强度要求后,方可张拉正弯矩区预应力钢束,并开始进行压浆操作,此时需要注意将箱梁底板通气孔内产生的杂物及时清理掉以免影响工程的顺利进行。将临时支座设置在桥墩顶的预定位置上,同时正确安装永久支座,然后在每个孔内安装上箱梁,并将箱梁置于临时支座上,进行到这里,便完成了简支结构状态的各个步骤。在此之后,按照设计要求分别将桥面钢筋与横梁钢筋以及连接接头段钢筋连接好,并设置接头钢束波纹管并穿束,在日温最低时(不高于+20℃且各现浇段的浇筑气温应基本相同,将温差控制在5℃以内为宜)浇注连续接头、中横梁及两侧与顶板钢束同长范围内的桥面整体化混凝土,然后张拉顶板钢束并完成压浆工序。待接头浇筑工作顺利完成后,从跨中向支点浇注剩余部分的桥面整体化混凝土,待全部浇注完成后,即可拆除工程开始阶段设置的临时支座,完成由简支到连续的体系转换。
5 施工工序的要求
5.1 张拉预制底座不仅要满足坚固、无沉陷等必备条件,同时为了避免由于排水系统部健全造成地基下沉,也要深入考虑如何排水问题。对于如何确定底座的反拱度值问题,一定要参照设计文件中所确定的理论反拱度值,并结合试制梁的张拉等实际施工情况方可最终确定。而反拱度则应该做成抛物线形状,并且钢模板的面板变形要≦1.5mm,模板挠度则需要满足内模、外模分别不超过两支点距离的1/250和1/400。对于钢筋接头问题则需考虑钢筋直径,若钢筋直径≧12mm,则应该采用焊接的方法;反之,则应该采用绑扎的方法。在施工过程中,若需要截断钢绞线,则首选切断机或砂轮锯,应该尽量避免使用电弧。
5.2 由于箱梁所使用的混凝土应通过试配分析后方可進行选定,这就要求配制过程中所使用的混凝土拌和物要满足和易性、凝结速度等施工所必备的条件,其中混凝土拌和物的坍落度则应根据施工条件另行确定,这里不便做出明确规定;同时要求所配制的混凝土要符合强度、耐久性等施工方面必需的质量要求,此处应该注意一点,即不适合通过加大含砂率的方法来提高混凝土的和易性,且混凝土的强度也不应该配制过高,以免影响工程的顺利进行。配制混凝土所使用的水灰比应该控制在0.35~0.45之间,水泥用量介于360kg/m3和500kg/m3之间为宜。
5.3 在试配混凝土之前应该利用静抗压弹性模量试验来确定其是否能够满足工程对混凝土的静抗压弹性模量的要求。
5.4 在确保钢筋、预埋件、波纹管、垫块以及模板全部满足预定的设计要求后,便需要清理模板中可能存在的杂物,只有在上述要求全部满足的情况下才能开始浇筑混凝土。此处需要额外注意的一点便是在浇筑的同时也要严格检查所使用的混凝土的均匀性和坍落度是否满足要求。
5.5 混凝土一般可采用两种浇筑方法,第一种即是对底板、腹板、顶板全断面采用由梁的一侧向另一侧斜向逐步推进的方法进行浇筑;第二种即是先浇底板和大部分高度的腹板,浇筑完成后再浇筑剩余的部分腹板和顶板,此处需要注意的是如果先后浇筑腹板处的时间差超过了混凝土自身的初凝时间,则应该果断按照施工缝来处理。
5.6 对于箱梁各板间(即腹板与底板间、腹板与顶板间)连接处的承托、预应力钢材锚固钢筋相对比较密集的一些部位,都应多加注意振捣。
5.7 箱梁混凝土应使用若干附着式振捣器来进行振捣,局部有些不容易振实的地方应该换用插入式振捣器来进行辅助振捣,以此来确保混凝土已经严格地振捣密实。在振捣器的使用过程中一定要注意以下两点,其一便是要将附着式振捣器进行均匀布置,其间离断不可大于有效半径的两倍;其二便是一定要避免插入式振捣器在工作中触碰到预应力管道。
5.8 混凝土的浇筑过程不可分开进行多次,要尽量一次性完成整个浇筑过程。若混凝土既不再继续下沉,也不再冒出气泡、顶板表面呈现平坦状态等现象,则标志着混凝土已浇筑密实。
5.9 一定要保证预制箱梁以及湿接缝钢筋构件特别是箱梁顶板的横向连接钢筋要牢固定位,同时钢绞线和锚具的质量问题也必须得到可靠保证,张拉时所需要的千斤顶在使用前也必须进行严格校定以确保工程质量。且在预应力张拉完毕需要及时灌浆,而在进行压浆前,则必须先将孔道清洁干净。
5.10 在吊装箱梁之前需要进行如下一些准备工作:首先应该在墩台的盖梁上标注好备注文字,如永久支座、临时支座以及箱梁腹板边缘位置等,以确保吊装工作合理有序地进行;其次要检查好箱梁预埋件的具体位置,并校正位于湿接缝位置处的横梁钢筋的准确位置;然后使用工具凿除固定在处理层和混凝土表面的杂物;最后便是安装好临时支座和永久性支座,并采用跨墩龙门架捆绑式对箱梁实施吊装工作。
5.11 在对顶板钢束进行张拉施工时要注意,张拉顶板连续束之前一定要保证主梁接头混凝土已达到了规定的强度要求。
5.12预先埋入防撞护栏和伸缩装置的锚固钢筋时切勿忘记预留泄水管的位置。
6 结语
通过对预应力混凝土简支变结构连续梁桥施工工序中经常出现的几个问题进行初步探讨,在计算原理与建设实践相结合的基础上对预应力混凝土简支变结构连续梁桥施工工序的经验进行总结,得到了在预应力混凝土简支变结构连续梁桥建设中应该着重注意的施工工序流程及要求,对当前预应力混凝土简支变结构连续梁桥建设具有极其重要的指导意义,希望可以有效地为工程服务。
参考文献:
[1]闫志刚.钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计[M].北京:机械工业出版社,2009.1
[2]苏茂琼.对预应力混凝土简支变结构连续梁桥施工工序的探讨[J].广东科技,2001(6),101-102
[3]赵龙江.大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工控制[J].铁道建筑,2011(9),24-26
[4]黄文华.预应力混凝土连续梁桥线形监控[J].地理空间信息,2011(5),132-134