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【摘要】结合淮盐高速公路蟒蛇河特大桥的施工实例,对先简支后连续的预制、安装及桥面铺装施工工艺进行分析,提出了应注意的几个问题。
【关键词】桥梁;施工;工艺分析
【中图号】U442.5【文献标示码】A【文章编号】1005-1074(2009)03-0064-01
1工程概况
淮盐高速公路西起淮安市楚州区,东至盐城市以南,与盐通高速公路交叉,全长104.011公里,是国家重点公路天津至汕尾公路的支线,是江苏省规划的“四纵四横四联”高速公路主骨架中徐州—盐城公路的重要组织部分,是横穿苏北腹地的一条重要的东西向交通通道。
为避免多跨简支梁桥面连续在接缝处易于破损引起桥面跳车的弊端,淮盐高速公路在设计时就采用了先简支后连续,即在多跨桥墩处相邻孔梁端用预埋钢筋,现浇接头的办法,将简支梁受力状态改为连续受力,为克服墩顶梁结构产生的负弯矩,增设钢绞线预应力束。蟒蛇河特大桥上部结构采用23×30m装配式预应力混凝土连续箱梁,下部结构采用柱式墩、肋式台,基础采用钻孔灌注桩基础,桥梁全长698.2m,以5#墩、11#墩、17#墩将全桥分为四联先简支后连续桥,连续梁最大长度180m。
2先简支后连续施工工艺流程
先简只后连续桥的梁为后张法预应力砼梁,场地集中预制,在桥上进行体系转换,吊装时先采用临时支座按简支梁安装就位后,再连续墩上预置永久橡胶支座,现浇接头砼、张拉克服负弯矩的预应力束,将体系转为连续梁,最后浇筑铰缝砼和桥面铺装层砼,完成桥梁施工。
3技术要求和施工工艺分析
根据先简支后连续梁的工作原理和施工工艺流程可知:新老混凝土连接面处理;临时支座、永久支座正确安装;连接钢筋、预应力束施工质量是从简支变为连续施工质量的关键。
新老混凝土连接面处理。有试验资料表明,新老混凝土连接面的抗拉强度与施工缝处理方法有关,经凿毛处理的新老砼面的弯曲抗拉强度(40号砼)为1.25MPa,表1为施工缝处理方法与抗拉强度的关系参考表。所以,对现浇接头部位的板顶面即相邻孔板顶第二齿块间(10m长范围)应去皮,对周边接触面和梁全长内横向铰缝务必在预制场内凿毛洗净,以减少高空作业并保证新老砼粘接质量。
对于搁置30m梁的临时支座,其强度和刚度必须保证在梁架设过程中不破损,基本无沉降量,搁置30m梁的临时支座采用将钢管截成简状侧边钻孔临时阀门封闭灌装砂层的办法,高度可比永久支座略高3~5mm,以便体系转换时最后拆除,在浇筑湿接头砼前,应对永久性橡胶支座表面进行保护(塑料膜或薄钢板覆盖)其接缝处残渣、杂质可用空压机清除干净,并仔细检查各支座放置的平整度。
对多孔桥梁采用先简支后连续,其连续长度对30m梁而言,宜控制在200m以内,先简支后连续桥支座在伸缩缝处和连续墩处不同,伸缩缝处采用GYZF4支座,连续墩处采用GYZ或GYZF4支座,在连续墩处支座下设10cm厚支座垫石,GYZ及GYZF4支座不允许倾斜安装,对于体系转换永久橡胶支座,当纵坡≥1%时,需采取措施使支座平置,当有纵坡时必须采用梁底预埋钢垫板调平后再放置支座。
梁就位后,相邻两孔梁间距离仅有40~50cm,工作面过窄,设计图上对φ20连接钢筋要求采用单面焊接,为保证预埋钢筋连接质量,在预制梁时必须保证预埋筋位置,安装预制梁要严格控制梁位,使相邻梁钢筋一一对应,保证箱梁受力合理。
湿接头部位新老砼接合最易成为结构的薄弱环节,新老砼强度必须达到一致,连成整体,所以湿接头部位老砼去皮相当重要,事前将缝内残渣、杂质清除干净,湿接头砼必须分层浇筑,层层仔细震捣。另外接头砼养护要及时。
湿接缝砼养护达到强度后,即可对梁顶面扁锚穿束张拉,对半幅桥面而言先中间后两边,对称张拉作业,当此项工作结束后,才能浇筑湿接缝砼和桥面铺装,不能倒置。
4施工中应注意的问题及几点措施
①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务必按上述施工工艺要求及施工规范办理。②梁预制时湿接头预埋钢筋位置一定要准确,梁端钢筋预留长度要一致,这样为梁就位,钢筋焊接创造有利条件。③梁体上混凝土的去皮工作必须提前进行,当预制的梁刚拆模后即开始施作,除对梁端部接头老砼去皮外,还必须重视湿接缝砼和梁上部负弯矩区梁顶凿毛,避免梁全部安装完毕,钢筋接头连接好后再作此道工序,费时、费工,残渣、杂物飞落湿接头缝隙内,用高压风或高压水枪均无法彻底清除,影响湿接头砼浇筑质量,给今后桥梁运营安全带来隐患。④箱梁预制时,要做到以下几点:一是防止芯模上浮,必须用足够刚度,强度的反压槽钢压住芯模;二是负弯矩扁波纹管预埋坐标正确,内有衬芯防止漏浆,同时做好波纹管与锚垫板包裹工作,防止锚垫板被堵。⑤端模板及芯模周转次数多后拆装易变形,施工时需定期进行端模板及芯模尺寸修正与校验。⑥为保证永久橡胶支座受力均匀为变形,必须做到以下几点:一是在预制梁预埋钢板时根据梁位情况及时调整预埋钢板位置,保证梁就位时梁钢板水平;二是在安装永久橡胶支座时要保证支座水平。
淮盐高速公路主线多跨桥梁全部采用先简支后连续梁形式,与整体现浇梁相比,梁更便于集中预制,通过在桥上完成体系转换,较好地解决了多跨桥梁简支梁接头易破损所引起的桥面跳车问题。
【关键词】桥梁;施工;工艺分析
【中图号】U442.5【文献标示码】A【文章编号】1005-1074(2009)03-0064-01
1工程概况
淮盐高速公路西起淮安市楚州区,东至盐城市以南,与盐通高速公路交叉,全长104.011公里,是国家重点公路天津至汕尾公路的支线,是江苏省规划的“四纵四横四联”高速公路主骨架中徐州—盐城公路的重要组织部分,是横穿苏北腹地的一条重要的东西向交通通道。
为避免多跨简支梁桥面连续在接缝处易于破损引起桥面跳车的弊端,淮盐高速公路在设计时就采用了先简支后连续,即在多跨桥墩处相邻孔梁端用预埋钢筋,现浇接头的办法,将简支梁受力状态改为连续受力,为克服墩顶梁结构产生的负弯矩,增设钢绞线预应力束。蟒蛇河特大桥上部结构采用23×30m装配式预应力混凝土连续箱梁,下部结构采用柱式墩、肋式台,基础采用钻孔灌注桩基础,桥梁全长698.2m,以5#墩、11#墩、17#墩将全桥分为四联先简支后连续桥,连续梁最大长度180m。
2先简支后连续施工工艺流程
先简只后连续桥的梁为后张法预应力砼梁,场地集中预制,在桥上进行体系转换,吊装时先采用临时支座按简支梁安装就位后,再连续墩上预置永久橡胶支座,现浇接头砼、张拉克服负弯矩的预应力束,将体系转为连续梁,最后浇筑铰缝砼和桥面铺装层砼,完成桥梁施工。
3技术要求和施工工艺分析
根据先简支后连续梁的工作原理和施工工艺流程可知:新老混凝土连接面处理;临时支座、永久支座正确安装;连接钢筋、预应力束施工质量是从简支变为连续施工质量的关键。
新老混凝土连接面处理。有试验资料表明,新老混凝土连接面的抗拉强度与施工缝处理方法有关,经凿毛处理的新老砼面的弯曲抗拉强度(40号砼)为1.25MPa,表1为施工缝处理方法与抗拉强度的关系参考表。所以,对现浇接头部位的板顶面即相邻孔板顶第二齿块间(10m长范围)应去皮,对周边接触面和梁全长内横向铰缝务必在预制场内凿毛洗净,以减少高空作业并保证新老砼粘接质量。
对于搁置30m梁的临时支座,其强度和刚度必须保证在梁架设过程中不破损,基本无沉降量,搁置30m梁的临时支座采用将钢管截成简状侧边钻孔临时阀门封闭灌装砂层的办法,高度可比永久支座略高3~5mm,以便体系转换时最后拆除,在浇筑湿接头砼前,应对永久性橡胶支座表面进行保护(塑料膜或薄钢板覆盖)其接缝处残渣、杂质可用空压机清除干净,并仔细检查各支座放置的平整度。
对多孔桥梁采用先简支后连续,其连续长度对30m梁而言,宜控制在200m以内,先简支后连续桥支座在伸缩缝处和连续墩处不同,伸缩缝处采用GYZF4支座,连续墩处采用GYZ或GYZF4支座,在连续墩处支座下设10cm厚支座垫石,GYZ及GYZF4支座不允许倾斜安装,对于体系转换永久橡胶支座,当纵坡≥1%时,需采取措施使支座平置,当有纵坡时必须采用梁底预埋钢垫板调平后再放置支座。
梁就位后,相邻两孔梁间距离仅有40~50cm,工作面过窄,设计图上对φ20连接钢筋要求采用单面焊接,为保证预埋钢筋连接质量,在预制梁时必须保证预埋筋位置,安装预制梁要严格控制梁位,使相邻梁钢筋一一对应,保证箱梁受力合理。
湿接头部位新老砼接合最易成为结构的薄弱环节,新老砼强度必须达到一致,连成整体,所以湿接头部位老砼去皮相当重要,事前将缝内残渣、杂质清除干净,湿接头砼必须分层浇筑,层层仔细震捣。另外接头砼养护要及时。
湿接缝砼养护达到强度后,即可对梁顶面扁锚穿束张拉,对半幅桥面而言先中间后两边,对称张拉作业,当此项工作结束后,才能浇筑湿接缝砼和桥面铺装,不能倒置。
4施工中应注意的问题及几点措施
①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务必按上述施工工艺要求及施工规范办理。②梁预制时湿接头预埋钢筋位置一定要准确,梁端钢筋预留长度要一致,这样为梁就位,钢筋焊接创造有利条件。③梁体上混凝土的去皮工作必须提前进行,当预制的梁刚拆模后即开始施作,除对梁端部接头老砼去皮外,还必须重视湿接缝砼和梁上部负弯矩区梁顶凿毛,避免梁全部安装完毕,钢筋接头连接好后再作此道工序,费时、费工,残渣、杂物飞落湿接头缝隙内,用高压风或高压水枪均无法彻底清除,影响湿接头砼浇筑质量,给今后桥梁运营安全带来隐患。④箱梁预制时,要做到以下几点:一是防止芯模上浮,必须用足够刚度,强度的反压槽钢压住芯模;二是负弯矩扁波纹管预埋坐标正确,内有衬芯防止漏浆,同时做好波纹管与锚垫板包裹工作,防止锚垫板被堵。⑤端模板及芯模周转次数多后拆装易变形,施工时需定期进行端模板及芯模尺寸修正与校验。⑥为保证永久橡胶支座受力均匀为变形,必须做到以下几点:一是在预制梁预埋钢板时根据梁位情况及时调整预埋钢板位置,保证梁就位时梁钢板水平;二是在安装永久橡胶支座时要保证支座水平。
淮盐高速公路主线多跨桥梁全部采用先简支后连续梁形式,与整体现浇梁相比,梁更便于集中预制,通过在桥上完成体系转换,较好地解决了多跨桥梁简支梁接头易破损所引起的桥面跳车问题。