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摘要:随着时代的进步,桥梁建筑领域施工技术也在不断的发展,目前出现了应用最为广泛的采用先简支后连续方式建筑桥梁,较传统的方法有一定的优势。本文就从先简支后连续桥梁的建造出发,分析了先简支后连续桥梁的特点,施工中的技术工艺要点,最终得出保证质量控制所需要注意的一些因素。
关键词:先简支后连续桥梁;技术要点;质量控制
引言
最近几年来,中国的经济正在快速发展,与此同时国家投入了巨大的资金建设道路交通基础设施,桥梁建造行业正在快速的崛起,采用先简支后连续的施工工艺进行桥梁建设的方法在实际中得到了广泛的应用。这种工艺方法建造的桥梁同时具有连续桥梁和简支桥梁的优点,特别是在我国跨过铁路的高速路桥梁的设计中,其应用最为明显,也推动了国内的桥梁建造事业快速发展。本文主要分析先简支后连续桥梁的特点及施工要求,在此条件下对桥梁的施工提出一定的质量控制的建议。
1、先简支后连续桥梁的特点
1.1先简支后连续桥梁的特点
先简支后连续桥梁作为一种全新的桥梁构造方法,是目前连续桥梁施工中采用最多的一种方法,也就是活载连续、恒载简支和支点不变的连续桥梁。通常情况下首先建造预制主梁,其过程按照简支梁的建造进行,然后形成简支形式,再把桥墩的顶部和主梁用混凝土浇注形成整体,等到浇注里边的混凝土到合适的强度之后形成连续的梁体结构。这种连续的梁体结构的跨中弯矩偏小,但是在支座的位置承载的的负弯矩比连续梁小的多。在进行实际的施工时依旧使用简支桥梁的施工方法,通过采用标准的预制钢筋混凝土构件进行批量的生产。由此可知,对此种梁结构进行施工时,下部梁墩和尚不的构件的预制可以同时实施,这样大大的节约了施工的时间,同时也提高了施工的速度和经济效益。采用这种施工方法,由于初始时预应力的张拉到浇注接缝后预应力的持续张拉,混凝土已经有了相当的龄期,这样就降低了收缩对整个结构的影响。采用先简支后连续的施工方法能够大大减小施工的周期,便于实现施工过程的标准化和装配化。可以防止连续桥梁施工过程中现场浇筑和满堂支架所带来的各种复杂工序。同时其施工工艺依旧是简支梁的施工工艺,最终能达到建造连续桥梁的要求,所以其有巨大的应用前景。先简支后连续桥梁的施工过程如下图1所示:
图1 先简支后连续桥梁的施工过程
1.2先简支后连续桥梁的优点
首先,先简支后连续桥梁变形比较小,因此支座出现不均匀的沉降和桥面刚度过大等情况不会对整个桥梁的安全造成太大的影响;其次,可以减少建造过程中使用的设备的数量,减轻预应力钢筋对地面造成的影响;最后整个建造过程都使用的是标准件可以缩短建造时间提高经济效益。
2、先简支后连续桥梁的施工流程及工艺要点
2.1施工流程
先简支后连续桥梁的施工流程为:
(1)预制主梁,混凝土强度达到设计要求强度的90%时再进行正弯矩区域钢束的预应力张拉,然后压浆,及时对主梁底部的通气孔进行一系列的清理操作。
(2)安装临时支座,永久支座,然后把主梁安装在临时支座之上,以满足简支条件,及时的将桥面钢筋和横梁钢筋进行焊接。
(3)将接头处的钢筋焊接起来,并安装接头钢管之后穿束。
(4)在接头部位浇筑混凝土,满足设计要求的强度后进行梁顶的预应力束的张拉,压浆;对接缝进行浇注,将梁横向连接;去除临时支座,达到体系转换的目的。
(5)在桥表面铺满钢筋网,再在桥面上浇筑混凝土;铺上沥青混凝土作为防水层。
2.2工艺要点
施工的工艺要点:
(1)预制主梁时,只有当预制主梁的混凝土的强度达到设计需求后才可以张拉预应力钢束。预应力钢束的张拉使用的是两端同时进行的方式,采用这种方式能够很好的防止主梁在横向上出现弯曲。在具体的施工过程中,需要对孔道和钢束之间的摩擦系数准确测量,同时还需要测量的是孔道的偏差系数、锚具的锚口损失和设计的张拉控制应力,以便于能够对预应力进行准确的控制,控制指标以张拉为主,伸长值为辅。
(2)对主梁两端进行现浇。一般工程中的主梁的端头都是做成马蹄形式的,采用这种形式在施工的过程中可以较好的使主梁和现浇段结合起来,同时可以实现力的快速传递以达到设计施工要求。
(3)当设计临时地支座和对其进行选材时,需要考虑到的关键要素有:保证临时支座的刚度和强度满足在进行施工的过程中不会沉降,同时要有利于施工的进行。工程实际中通常采用砂箱作为临时支座,把合适的钢管截成小段,然后在其内部装入标准砂,在钢管的侧部钻孔形成临时的阀门,由此制作的临时支座比永久支座高3到5毫米,方便在体系转换完成之后拆除。架设梁板的时候,需要知道临时支座的沉降了多少,依据梁板安装设计的高度和墩台帽高度的差值调整盖板和箱内的充砂量以实现对梁板高度的调节。
(4)安装设置永久支座的时候,应该保证其不会造成永久橡胶支座的表面破损。在安装之前,首先需要使用空气压缩机清理吧接缝清理干净,保证接缝内没有杂物,同时检查各支座的平整度,确保无误。安装的过程中如果出现纵坡大于1%,则为保证支座水平放置需要在梁底安装合适的钢垫板。
(5)连续段现浇混凝土。首先将连续段预先埋好的钢筋进行连接,比较常用的方法有帮条焊接和搭焊接。现浇所采用的混凝土的标号和预制梁板所使用的混凝土一样,为了预防在混凝土施工完成养护期间内混凝土因收缩而断裂的问题需要在现浇接头所使用的混凝土中加入一定量的微膨胀剂,一旦断裂,形成的裂缝将会影响二次预应力张拉的承载力和桥梁的正态受力性能。为防止发生施工中出现漏浆的现象,需要在低模和永久支座之间的间隙内安装钢板或对砂盒垫进行密封处理。
(6)负弯矩区域内二次张拉。在先简支后连续桥梁的建造过程中要对梁板顶部的與预应力钢束进行张拉,也就是负弯矩区域二次张拉,这个过程是与简支桥梁建造的根本区别。通常在工程中进行负弯矩二次张拉所使用的预应力钢束是具有较高强度的低松弛钢丝。在进行张拉的时候使用的是两端同时张拉的方法,两端都依据从外向内的顺序进行张拉。每次只对一个钢绞线进行张拉操作,完成后张拉下一根钢绞线知道所有的钢绞线都进行完张拉操作。进行完钢绞线的张拉操作之后紧接着必须做的是压浆的工序。
3、先简支后连续桥梁的施工质量的控制
3.1设置临时支座时的质量控制
对临时支座进行安装的时候,既要使支座的刚度和强度满足要求,也要保证易于拆装,落梁均匀。在主梁顶部进行完负弯矩预应力的张拉后,等到压浆的强度高于35MPa后才允许拆掉临时支座。在撤掉临时支座时需要保证每个孔对称、同步、均匀、平稳的进行。拆除临时支座之后要使永久支座和墩顶以及主梁底部能够完美结合。
3.2预应力质量控制
对预应力进行张拉的机器和设备在进入到工程现场之后需要进行及时的校验和标定,需要配套使用。此外,对于使用时间超过半年以上或者使用超过200次以上的千斤顶,在使用之前必须要进行校验和检修处理。张拉的时候一定要根据设计标准来进行,张拉的混凝土构件的强度需要满足设计的强度要求,防止出现因为混凝土收缩缓慢而造成的预应力的损失的情况发生。在进行预应力张拉的过程中应该严格观测油压表的指针有没有出现抖动或者回针的现象,完成张拉工作之后应该及时的对夹片的锚固状况进行详细检查。
4、结束语
综合目前我国在公路上修建的一些大、中型桥梁的工程实例上来看,大多都采用的是先简支后连续的结构体系进行的施工,这是因为先简支后连续的结构体系建造的桥梁具有伸缩缝少、刚度大、施工周期短以及行车舒适等优点。通过本文的分析,总结出了先简支后连续桥梁的重要结构特点优点以及其在施工过程中需要注意的技术要点,最终归纳了一些比较可行的控制施工质量的措施要点,能为同行提供一定的参考。
参考文献:
[1]徐金标.桥梁工程施工技术要点及质量控制[J].科技创新与应用,2013,03:181.
关键词:先简支后连续桥梁;技术要点;质量控制
引言
最近几年来,中国的经济正在快速发展,与此同时国家投入了巨大的资金建设道路交通基础设施,桥梁建造行业正在快速的崛起,采用先简支后连续的施工工艺进行桥梁建设的方法在实际中得到了广泛的应用。这种工艺方法建造的桥梁同时具有连续桥梁和简支桥梁的优点,特别是在我国跨过铁路的高速路桥梁的设计中,其应用最为明显,也推动了国内的桥梁建造事业快速发展。本文主要分析先简支后连续桥梁的特点及施工要求,在此条件下对桥梁的施工提出一定的质量控制的建议。
1、先简支后连续桥梁的特点
1.1先简支后连续桥梁的特点
先简支后连续桥梁作为一种全新的桥梁构造方法,是目前连续桥梁施工中采用最多的一种方法,也就是活载连续、恒载简支和支点不变的连续桥梁。通常情况下首先建造预制主梁,其过程按照简支梁的建造进行,然后形成简支形式,再把桥墩的顶部和主梁用混凝土浇注形成整体,等到浇注里边的混凝土到合适的强度之后形成连续的梁体结构。这种连续的梁体结构的跨中弯矩偏小,但是在支座的位置承载的的负弯矩比连续梁小的多。在进行实际的施工时依旧使用简支桥梁的施工方法,通过采用标准的预制钢筋混凝土构件进行批量的生产。由此可知,对此种梁结构进行施工时,下部梁墩和尚不的构件的预制可以同时实施,这样大大的节约了施工的时间,同时也提高了施工的速度和经济效益。采用这种施工方法,由于初始时预应力的张拉到浇注接缝后预应力的持续张拉,混凝土已经有了相当的龄期,这样就降低了收缩对整个结构的影响。采用先简支后连续的施工方法能够大大减小施工的周期,便于实现施工过程的标准化和装配化。可以防止连续桥梁施工过程中现场浇筑和满堂支架所带来的各种复杂工序。同时其施工工艺依旧是简支梁的施工工艺,最终能达到建造连续桥梁的要求,所以其有巨大的应用前景。先简支后连续桥梁的施工过程如下图1所示:
图1 先简支后连续桥梁的施工过程
1.2先简支后连续桥梁的优点
首先,先简支后连续桥梁变形比较小,因此支座出现不均匀的沉降和桥面刚度过大等情况不会对整个桥梁的安全造成太大的影响;其次,可以减少建造过程中使用的设备的数量,减轻预应力钢筋对地面造成的影响;最后整个建造过程都使用的是标准件可以缩短建造时间提高经济效益。
2、先简支后连续桥梁的施工流程及工艺要点
2.1施工流程
先简支后连续桥梁的施工流程为:
(1)预制主梁,混凝土强度达到设计要求强度的90%时再进行正弯矩区域钢束的预应力张拉,然后压浆,及时对主梁底部的通气孔进行一系列的清理操作。
(2)安装临时支座,永久支座,然后把主梁安装在临时支座之上,以满足简支条件,及时的将桥面钢筋和横梁钢筋进行焊接。
(3)将接头处的钢筋焊接起来,并安装接头钢管之后穿束。
(4)在接头部位浇筑混凝土,满足设计要求的强度后进行梁顶的预应力束的张拉,压浆;对接缝进行浇注,将梁横向连接;去除临时支座,达到体系转换的目的。
(5)在桥表面铺满钢筋网,再在桥面上浇筑混凝土;铺上沥青混凝土作为防水层。
2.2工艺要点
施工的工艺要点:
(1)预制主梁时,只有当预制主梁的混凝土的强度达到设计需求后才可以张拉预应力钢束。预应力钢束的张拉使用的是两端同时进行的方式,采用这种方式能够很好的防止主梁在横向上出现弯曲。在具体的施工过程中,需要对孔道和钢束之间的摩擦系数准确测量,同时还需要测量的是孔道的偏差系数、锚具的锚口损失和设计的张拉控制应力,以便于能够对预应力进行准确的控制,控制指标以张拉为主,伸长值为辅。
(2)对主梁两端进行现浇。一般工程中的主梁的端头都是做成马蹄形式的,采用这种形式在施工的过程中可以较好的使主梁和现浇段结合起来,同时可以实现力的快速传递以达到设计施工要求。
(3)当设计临时地支座和对其进行选材时,需要考虑到的关键要素有:保证临时支座的刚度和强度满足在进行施工的过程中不会沉降,同时要有利于施工的进行。工程实际中通常采用砂箱作为临时支座,把合适的钢管截成小段,然后在其内部装入标准砂,在钢管的侧部钻孔形成临时的阀门,由此制作的临时支座比永久支座高3到5毫米,方便在体系转换完成之后拆除。架设梁板的时候,需要知道临时支座的沉降了多少,依据梁板安装设计的高度和墩台帽高度的差值调整盖板和箱内的充砂量以实现对梁板高度的调节。
(4)安装设置永久支座的时候,应该保证其不会造成永久橡胶支座的表面破损。在安装之前,首先需要使用空气压缩机清理吧接缝清理干净,保证接缝内没有杂物,同时检查各支座的平整度,确保无误。安装的过程中如果出现纵坡大于1%,则为保证支座水平放置需要在梁底安装合适的钢垫板。
(5)连续段现浇混凝土。首先将连续段预先埋好的钢筋进行连接,比较常用的方法有帮条焊接和搭焊接。现浇所采用的混凝土的标号和预制梁板所使用的混凝土一样,为了预防在混凝土施工完成养护期间内混凝土因收缩而断裂的问题需要在现浇接头所使用的混凝土中加入一定量的微膨胀剂,一旦断裂,形成的裂缝将会影响二次预应力张拉的承载力和桥梁的正态受力性能。为防止发生施工中出现漏浆的现象,需要在低模和永久支座之间的间隙内安装钢板或对砂盒垫进行密封处理。
(6)负弯矩区域内二次张拉。在先简支后连续桥梁的建造过程中要对梁板顶部的與预应力钢束进行张拉,也就是负弯矩区域二次张拉,这个过程是与简支桥梁建造的根本区别。通常在工程中进行负弯矩二次张拉所使用的预应力钢束是具有较高强度的低松弛钢丝。在进行张拉的时候使用的是两端同时张拉的方法,两端都依据从外向内的顺序进行张拉。每次只对一个钢绞线进行张拉操作,完成后张拉下一根钢绞线知道所有的钢绞线都进行完张拉操作。进行完钢绞线的张拉操作之后紧接着必须做的是压浆的工序。
3、先简支后连续桥梁的施工质量的控制
3.1设置临时支座时的质量控制
对临时支座进行安装的时候,既要使支座的刚度和强度满足要求,也要保证易于拆装,落梁均匀。在主梁顶部进行完负弯矩预应力的张拉后,等到压浆的强度高于35MPa后才允许拆掉临时支座。在撤掉临时支座时需要保证每个孔对称、同步、均匀、平稳的进行。拆除临时支座之后要使永久支座和墩顶以及主梁底部能够完美结合。
3.2预应力质量控制
对预应力进行张拉的机器和设备在进入到工程现场之后需要进行及时的校验和标定,需要配套使用。此外,对于使用时间超过半年以上或者使用超过200次以上的千斤顶,在使用之前必须要进行校验和检修处理。张拉的时候一定要根据设计标准来进行,张拉的混凝土构件的强度需要满足设计的强度要求,防止出现因为混凝土收缩缓慢而造成的预应力的损失的情况发生。在进行预应力张拉的过程中应该严格观测油压表的指针有没有出现抖动或者回针的现象,完成张拉工作之后应该及时的对夹片的锚固状况进行详细检查。
4、结束语
综合目前我国在公路上修建的一些大、中型桥梁的工程实例上来看,大多都采用的是先简支后连续的结构体系进行的施工,这是因为先简支后连续的结构体系建造的桥梁具有伸缩缝少、刚度大、施工周期短以及行车舒适等优点。通过本文的分析,总结出了先简支后连续桥梁的重要结构特点优点以及其在施工过程中需要注意的技术要点,最终归纳了一些比较可行的控制施工质量的措施要点,能为同行提供一定的参考。
参考文献:
[1]徐金标.桥梁工程施工技术要点及质量控制[J].科技创新与应用,2013,03:181.