论文部分内容阅读
【摘 要】 随着梁桥的发展，一种兼顾简支梁桥和连续梁桥的优点的桥型——先简支后连续梁桥应运而生。其施工特点是先按简支梁规模化施工，后用湿接缝把相临跨的梁块连接成连续梁，从而得到连续梁优越的使用效果。
【关键词】 简支梁;体系;转换;施工
一、前言
随着梁桥的发展，一种兼顾简支梁桥和连续梁桥的优点的桥型——先简支后连续梁桥应运而生。
先简支后连续梁桥充分发挥了简支梁和连续梁桥的优点，克服它们的缺点。其施工特点是先按简支梁规模化施工，后用湿接缝把相临跨的梁块连接成连续梁，从而得到连续梁优越的使用效果。体系转换是先简支后连续桥梁施工的关键工序，为保证该工序的施工质量，提高企业的社会效益和经济效益，下面以杭浦高速公路镇保公路分离立交桥为实例简述先简支后连续桥梁体系转换的施工施工方法。
二、适用范围
先简支后连续桥梁这种结构上下部可以同时施工、进度快，上部结构采用的基本是简支梁的施工方法，得到的却是结构更优的连续梁。这种结构比其它装配式连续梁湿接缝数量少，不需要临时支架，特别适用与软土、深水、高墩等。在我国公路建设中，跨径为20～30m的连续梁桥大量采用了这种结构。根据这种结构的特点可知，随着跨径的增大，自重内力迅速增加，简支梁内力占去了连续梁内力的大部分而显得不合理。一般认为先简支后连续桥梁的适用跨径为50m以内。
三、施工工艺
（1）临时支座的选用
预制梁板安装在临时支座上，并调整好轴线与标高后即可进行湿接缝的施工。对于搁置梁板的临时支座其强度和刚度必须保证在梁板架设过程中不破损，基本上无沉降量。目前广泛使用的临时支座有硫磺砂浆性临时支座、活塞套筒式临时性支座、硬木框砂池式临时性支座等，根据使用情况看，硫磺砂浆性临时支座科技含量较高，能有效降低劳动强度，但易对盖梁造成污染。活塞套筒式临时支座一次性投入过大，但可重复利用，适合特大桥使用。硬木框砂池具有成本低，拆卸方便的特点，但其承载力较低，适用与跨径较小的小箱梁。如杭浦高速镇保公路分离立交桥20m跨小箱梁安装时，由于桥梁跨数较多，为重复使用，其临时支座采用的就是活塞套筒式临时支座。
（2）施工顺序
考虑到梁板接长收缩和温度应力的影响，湿接缝的浇注一般采取“先两侧，后中间，隔跨施工”的原则，即从联端向中间对称施工。在一联湿接头砼浇注完成，达到设计要求的强度后，进行负弯矩预应力束的张拉注浆工作，然后浇注桥面板的接缝砼，在一联的所有湿接缝施工完毕后，进行体系转换，完成由简支变连续的施工。下图是杭浦高速公路镇保公路分离立交桥的小箱梁湿接缝的施工顺序。
（3）梁板连续端砼凿毛
将梁板连续端的砼进行细致的凿毛，一般凿除表层混凝土去皮1mm～2mm，在浇注混凝土时湿润表面，以保证新老混凝土的良好结合。根据一些试验资料表明，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抗弯曲强度（C40砼）为1.25Mpa，下表为施工缝处理方法与抗拉强度的关系参考表。所以，对现浇接头部位的梁板连续段及桥面板连接处务必在安装前进行详细的凿毛处理，以减少高空作业并保证新老砼的粘接质量。
（4）安装底模及永久性支座
将永久支座在箱梁安装前预置于墩顶支座垫石上，在调整好永久支座位置后在永久性支座外周围安装底模，为严防漏浆，永久性支座与底模间的缝隙应采取有效措施密封。根据实际情况及经济性，底模大多采用泡沫板，考虑到泡沫板在现浇混凝土作用下会有所压缩，选择泡沫板厚度要比支座厚度大2mm，并与支座间的缝隙用胶布或砂浆封住，防止漏浆。如果安装好泡沫板底模后，仍有些后续工序须进行电焊，为防止焊渣掉落至底模烧坏泡沫板，可在泡沫板上喷洒一层水泥浆。对于支座较高，支底模空间大的情况，可用木楔支撑木模板当底模。
（5）钢筋安装
按湿接缝钢筋构造图绑扎钢筋，纵向钢筋按设计要求进行连接。纵向钢筋连接可采用搭接焊、帮条焊或套筒压接接头。因上述中底板受剪钢筋直径大，间距小，纵向两预制梁端伸出的钢筋长度连接不足，无法采用搭接焊，如采用帮条焊则其钢筋间距小，焊接受条件限制，质量不高，因此底板受剪钢筋宜采用挤压套筒连接。
施工中，先把套筒套入其中一片梁的伸出钢筋，同时将另一片梁的对应钢筋调直，把套筒移至两钢筋中间，进行挤压。注意做好标记，防止未将套筒置于两钢筋中间而使挤压时挤压在套筒内无钢筋处，破坏接头使用性能。采用此方法快速、方便也能符合质量要求。但是对于小箱梁在预制时的预埋钢筋要求的精度也相对要高，架梁时也要注意前后两片小箱梁预埋钢筋的位置要对应。在连接完连续端纵向钢筋后，进行中横梁的钢筋绑扎。
（6）波纹管的定位安装
1）按设计要求梁板的负弯矩预应力预留孔道采用扁波纹管，每片粱预制扁波纹管按施工的实际情况下料。
2）扁波纹管安装前要检查是否有破洞、变形现象，要保证波纹管道畅通，否则浇筑砼时，砼浆进入堵死管道，使钢绞线无法通过，影响负弯矩工作。
3）在梁顶板钢筋绑扎成型后，便可进行波纹管的安装，安装按图纸设计位置进行，每隔1m绑扎或用钢筋焊接于主筋之下，直顺平畅，在波纹管接头位置要搭接好，且每端搭接长度不小于15cm，不能出现错台、毛头，同时用胶带纸包裹密封。
4）扁波纹管与锚垫板连接时，要将波纹管伸人锚垫板内约10cm左右，不能出现错台，并用胶带纸包裹密封。
5）锚垫板安装时会出现与主筋、箍筋相互干扰，这时要将主筋、箍筋位置适当调整，保证锚垫板的位置。
（7）浇注现浇混凝土
根据该段的受力情况，设计上采用与预制梁砼强度相同的C50号微膨胀混凝土，即在混凝土中掺加膨胀剂，就是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。因此处钢筋密集，混凝土用的石子的粒径不大于2cm。根据配合比，严格控制各材料用量，浇注混凝土时采用小直径振捣棒的振捣器配合大直径振捣棒的振捣器，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。
（8）养生
混凝土施工完毕，为防止早期收缩出现裂缝，最好在捣实抹平后即用塑料薄膜覆盖，在混凝土初凝前，掀开塑料薄膜，混凝土会泛水至表面，这时进行二次收浆，以控制平整度及防止出现裂缝。收浆完再用塑料薄膜覆盖待下次洒水养生时，换砂或草袋洒水代替塑料薄膜继续养生。
（9）张拉
张拉控制应力σk=0.75σb=1395Mpa。
张拉方法采用两台千斤顶两端同时张拉。
预应力筋张拉程序为0→初应力→σcon（持荷2min锚固）。
张拉顺序：预应力筋的张拉顺序必须符合设计要求。如设计无具体要求，一般从上面一束开始顺时针张拉。
预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。预应力筋锚固后的外露长度不小于30mm，锚固完毕后经检验合格后采用无齿锯切割。并尽快封锚，防止锈蚀。
（10）管道压浆
管道压浆必须在预应力筋正式张拉全部完毕24小时内进行，且宜在5天内完成。压浆前需经检查无滑丝及其它异常情况，确认合格后才允许进行。
正式压浆24小时之前，必须先将锚头部位全部缝隙堵塞严密。堵塞部分是锚套与支承垫板接触面的缝隙和锚套与夹片间、夹片与钢绞线之间的间隙。压浆前应清除管道内杂物及积水，方法可用高压风吹。灰浆泵最高输浆压力以保证压入水泥浆饱满、密实为准，其值应为0.6-0.7Mpa。
（11）临时支座的拆除
当负弯矩筋张拉注浆的水泥浆达到设计规定的强度后，要立即拆除临时支座，完成体系转换工作。在拆除临时支座时，要尽量使临时支座同步、均匀、缓慢的拆除。对于拆用硫磺砂浆的临时支座，可将同一墩顶处的各临时支座的电阻丝并联，同时通电解除，可使墩顶各永久支座同时受力，杜绝应力集中现象发生，保证体系转换的安全。对于采用活塞套筒临时支座，可采取多人同时打开套筒砂门的方法拆除临时支座，也能保证体系转换的安全。
【关键词】 简支梁;体系;转换;施工
一、前言
随着梁桥的发展，一种兼顾简支梁桥和连续梁桥的优点的桥型——先简支后连续梁桥应运而生。
先简支后连续梁桥充分发挥了简支梁和连续梁桥的优点，克服它们的缺点。其施工特点是先按简支梁规模化施工，后用湿接缝把相临跨的梁块连接成连续梁，从而得到连续梁优越的使用效果。体系转换是先简支后连续桥梁施工的关键工序，为保证该工序的施工质量，提高企业的社会效益和经济效益，下面以杭浦高速公路镇保公路分离立交桥为实例简述先简支后连续桥梁体系转换的施工施工方法。
二、适用范围
先简支后连续桥梁这种结构上下部可以同时施工、进度快，上部结构采用的基本是简支梁的施工方法，得到的却是结构更优的连续梁。这种结构比其它装配式连续梁湿接缝数量少，不需要临时支架，特别适用与软土、深水、高墩等。在我国公路建设中，跨径为20～30m的连续梁桥大量采用了这种结构。根据这种结构的特点可知，随着跨径的增大，自重内力迅速增加，简支梁内力占去了连续梁内力的大部分而显得不合理。一般认为先简支后连续桥梁的适用跨径为50m以内。
三、施工工艺
（1）临时支座的选用
预制梁板安装在临时支座上，并调整好轴线与标高后即可进行湿接缝的施工。对于搁置梁板的临时支座其强度和刚度必须保证在梁板架设过程中不破损，基本上无沉降量。目前广泛使用的临时支座有硫磺砂浆性临时支座、活塞套筒式临时性支座、硬木框砂池式临时性支座等，根据使用情况看，硫磺砂浆性临时支座科技含量较高，能有效降低劳动强度，但易对盖梁造成污染。活塞套筒式临时支座一次性投入过大，但可重复利用，适合特大桥使用。硬木框砂池具有成本低，拆卸方便的特点，但其承载力较低，适用与跨径较小的小箱梁。如杭浦高速镇保公路分离立交桥20m跨小箱梁安装时，由于桥梁跨数较多，为重复使用，其临时支座采用的就是活塞套筒式临时支座。
（2）施工顺序
考虑到梁板接长收缩和温度应力的影响，湿接缝的浇注一般采取“先两侧，后中间，隔跨施工”的原则，即从联端向中间对称施工。在一联湿接头砼浇注完成，达到设计要求的强度后，进行负弯矩预应力束的张拉注浆工作，然后浇注桥面板的接缝砼，在一联的所有湿接缝施工完毕后，进行体系转换，完成由简支变连续的施工。下图是杭浦高速公路镇保公路分离立交桥的小箱梁湿接缝的施工顺序。
（3）梁板连续端砼凿毛
将梁板连续端的砼进行细致的凿毛，一般凿除表层混凝土去皮1mm～2mm，在浇注混凝土时湿润表面，以保证新老混凝土的良好结合。根据一些试验资料表明，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抗弯曲强度（C40砼）为1.25Mpa，下表为施工缝处理方法与抗拉强度的关系参考表。所以，对现浇接头部位的梁板连续段及桥面板连接处务必在安装前进行详细的凿毛处理，以减少高空作业并保证新老砼的粘接质量。
（4）安装底模及永久性支座
将永久支座在箱梁安装前预置于墩顶支座垫石上，在调整好永久支座位置后在永久性支座外周围安装底模，为严防漏浆，永久性支座与底模间的缝隙应采取有效措施密封。根据实际情况及经济性，底模大多采用泡沫板，考虑到泡沫板在现浇混凝土作用下会有所压缩，选择泡沫板厚度要比支座厚度大2mm，并与支座间的缝隙用胶布或砂浆封住，防止漏浆。如果安装好泡沫板底模后，仍有些后续工序须进行电焊，为防止焊渣掉落至底模烧坏泡沫板，可在泡沫板上喷洒一层水泥浆。对于支座较高，支底模空间大的情况，可用木楔支撑木模板当底模。
（5）钢筋安装
按湿接缝钢筋构造图绑扎钢筋，纵向钢筋按设计要求进行连接。纵向钢筋连接可采用搭接焊、帮条焊或套筒压接接头。因上述中底板受剪钢筋直径大，间距小，纵向两预制梁端伸出的钢筋长度连接不足，无法采用搭接焊，如采用帮条焊则其钢筋间距小，焊接受条件限制，质量不高，因此底板受剪钢筋宜采用挤压套筒连接。
施工中，先把套筒套入其中一片梁的伸出钢筋，同时将另一片梁的对应钢筋调直，把套筒移至两钢筋中间，进行挤压。注意做好标记，防止未将套筒置于两钢筋中间而使挤压时挤压在套筒内无钢筋处，破坏接头使用性能。采用此方法快速、方便也能符合质量要求。但是对于小箱梁在预制时的预埋钢筋要求的精度也相对要高，架梁时也要注意前后两片小箱梁预埋钢筋的位置要对应。在连接完连续端纵向钢筋后，进行中横梁的钢筋绑扎。
（6）波纹管的定位安装
1）按设计要求梁板的负弯矩预应力预留孔道采用扁波纹管，每片粱预制扁波纹管按施工的实际情况下料。
2）扁波纹管安装前要检查是否有破洞、变形现象，要保证波纹管道畅通，否则浇筑砼时，砼浆进入堵死管道，使钢绞线无法通过，影响负弯矩工作。
3）在梁顶板钢筋绑扎成型后，便可进行波纹管的安装，安装按图纸设计位置进行，每隔1m绑扎或用钢筋焊接于主筋之下，直顺平畅，在波纹管接头位置要搭接好，且每端搭接长度不小于15cm，不能出现错台、毛头，同时用胶带纸包裹密封。
4）扁波纹管与锚垫板连接时，要将波纹管伸人锚垫板内约10cm左右，不能出现错台，并用胶带纸包裹密封。
5）锚垫板安装时会出现与主筋、箍筋相互干扰，这时要将主筋、箍筋位置适当调整，保证锚垫板的位置。
（7）浇注现浇混凝土
根据该段的受力情况，设计上采用与预制梁砼强度相同的C50号微膨胀混凝土，即在混凝土中掺加膨胀剂，就是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。因此处钢筋密集，混凝土用的石子的粒径不大于2cm。根据配合比，严格控制各材料用量，浇注混凝土时采用小直径振捣棒的振捣器配合大直径振捣棒的振捣器，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。
（8）养生
混凝土施工完毕，为防止早期收缩出现裂缝，最好在捣实抹平后即用塑料薄膜覆盖，在混凝土初凝前，掀开塑料薄膜，混凝土会泛水至表面，这时进行二次收浆，以控制平整度及防止出现裂缝。收浆完再用塑料薄膜覆盖待下次洒水养生时，换砂或草袋洒水代替塑料薄膜继续养生。
（9）张拉
张拉控制应力σk=0.75σb=1395Mpa。
张拉方法采用两台千斤顶两端同时张拉。
预应力筋张拉程序为0→初应力→σcon（持荷2min锚固）。
张拉顺序：预应力筋的张拉顺序必须符合设计要求。如设计无具体要求，一般从上面一束开始顺时针张拉。
预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。预应力筋锚固后的外露长度不小于30mm，锚固完毕后经检验合格后采用无齿锯切割。并尽快封锚，防止锈蚀。
（10）管道压浆
管道压浆必须在预应力筋正式张拉全部完毕24小时内进行，且宜在5天内完成。压浆前需经检查无滑丝及其它异常情况，确认合格后才允许进行。
正式压浆24小时之前，必须先将锚头部位全部缝隙堵塞严密。堵塞部分是锚套与支承垫板接触面的缝隙和锚套与夹片间、夹片与钢绞线之间的间隙。压浆前应清除管道内杂物及积水，方法可用高压风吹。灰浆泵最高输浆压力以保证压入水泥浆饱满、密实为准，其值应为0.6-0.7Mpa。
（11）临时支座的拆除
当负弯矩筋张拉注浆的水泥浆达到设计规定的强度后，要立即拆除临时支座，完成体系转换工作。在拆除临时支座时，要尽量使临时支座同步、均匀、缓慢的拆除。对于拆用硫磺砂浆的临时支座，可将同一墩顶处的各临时支座的电阻丝并联，同时通电解除，可使墩顶各永久支座同时受力，杜绝应力集中现象发生，保证体系转换的安全。对于采用活塞套筒临时支座，可采取多人同时打开套筒砂门的方法拆除临时支座，也能保证体系转换的安全。