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预应力箱梁先简支后连续施工工艺总结

 预应力箱梁先简支后连续施工工艺总结

       摘要:预应力箱梁先简支后连续结构因诸多优点,目前广泛应用于公路桥梁、市政桥梁建设上。本文结合笔者近年来承建的具体工程实例,对其施工工艺进行探讨。

  关键词:后张法箱梁,先简支,后连续,工艺,总结

  

  1概述

  先简支后连续预应力箱梁在高速公路桥梁中已逐步被推广应用。这种梁型集简支梁和连续梁的优点于一身,克服了简支梁整体性差的弱点,同时也克服了现浇连续梁对支架和地基的要求;因为这种梁型有诸多优点,国内已经建成通车的京(北京)-福(福州)、连(连云港)-霍(霍尔果斯)等高速公路的大桥、特大桥多采用此种梁型。该结构形式充分利用了简支结构施工方式的便捷,通过采用后连续施作,最终实现了连续梁整体受力的效果。

  我自2004年参加工作以来先后参加了多座同类型梁部结构桥梁的施工,如:洛(洛阳)-平(平顶山)高速跨京福高速特大桥;安徽沿江高速东山大桥;天津海河开启桥;正在施工的大广高速盐河故道大桥。多座桥同类梁部结构施工的工程实践,使我对该类型梁部结构有了一定的认识。结合多座同类结构桥梁的工程实践,现对其主要施工工艺试做如下分析、总结。

  2主要施工工艺

  先简支后连续预应力箱梁结构其整体性工艺过程为:先期预制并简支安装具有半成品意义的箱梁段,预制箱梁时完成正弯距预应力施加,在梁端预留与横梁相连接的钢筋,并在箱梁顶板内预留负弯距预应力束孔道;架设安装完成之后,后浇筑钢筋混凝土连续接头,达到强度后施加负弯矩预应力,然后解除临时支座,达到整联桥梁连续的目的。

  2.1预制梁场设置

  完整意义的预制厂一般包括钢筋及小型钢件加工区、混凝土混合物制备区、制梁区及存梁区部分等,这里重点考虑制梁区。

  结合场地地形条件,本着方便移梁、架梁施工的原则,选择预制场地。对于桥址条件较好(不跨大河沟、不跨交通路,且地势平坦)的情况,可以优先考虑顺桥向双龙门吊方案,该方案的优点是可以采用双龙门吊直接吊梁就位。如安徽沿江高速东山大桥,在桥位(两排墩后施工)顺桥向布置预制厂,采用跨桥幅双龙门吊方案,效果很理想。不足之处是工序间有一定干扰,对于长桥宜慎用。桥址外围条件受限,桥址条件也较差(跨河、跨交通路等),桥址顺桥向设预制厂一般是不得已的选择。如天津海河开启桥,预制厂采用双龙门吊,另外还采用架桥机架梁。洛平高速跨京福高速特大桥,有条件横桥向布置预制厂,均采用了横桥向布置方案。该方式的优点在于预制厂可以只采用一台用于制梁、移梁的大型龙门吊。即使场地(龙门吊走行轨)与桥向不能完全垂直而有一定夹角,也仍以一定夹角实现横桥向基本布置形式。

  一般根据场地条件、起梁设备、工期要求及受力分析等综合考虑。

  地基处理:场地地基条件差的,应适当硬化。

  布置方式:宜在龙门吊范围内,结合龙门吊走行方向、吊梁吊点情况成排布置。

  台座数量:宜考虑制梁工期要求、模板与台座周转期等确定。

  台座结构:就笔者现在掌握的情况看,先简支后连续梁部结构的先期预制梁(或箱梁或板梁或T梁),均为后张梁,一般均存在预应力施加后,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或低标号砼基础,其上做20--40cm厚C30砼台座端部;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。台座中一般设置与模板配套的拉杆孔;一般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(70-90)cm/cosα(注:α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。

  2.2模板设计制作与安装拆卸

  2.2.1模板设计制作:

  箱梁预制模板底模为台座顶面,外模和端模采用定型钢模,内模采用组合钢模。

  外模设计是一个重要环节,以采用分块栓接模板组合为例,主模块采用大块平面钢模板,面板厚度与肋板间距采用四周约束平面板体受荷条件计算确定;肋板采用槽钢或厚钢板。外模支撑架采用槽钢焊接。外侧模支架间距宜结合上下拉杆设置,采用侧模受荷变形约束控制计算确定。

  内模采用组合覆塑木质层压板或采用组合钢模板,顶板采用可自由抽拉的活动板,有利于底板混凝土浇注,它可直接支承在内支架上。可不设全封闭式内底模,但需设具有一定平面宽度的带弧形角的内底角模板,并且混凝土施工后应及时拆模。内部支架一般采用角钢制作,相互间采用栓接,以便于拆卸。

  端模设计一般采用略厚的钢板,以便于拆装、固定锚垫板波纹管端部。为保证模板及预制梁质量,模板制作尽可能采取工厂化制造。

  2.2.2模板拆卸、安装:

  除端模较小及内模拆卸受限而采用人工分块进行之外,为了缩短制梁周期,模板拆装应尽可能采用人工配合龙门吊整体进行。外侧模可分四节拆装,内模安装可分两节整体吊装。外模拼装时,结合拉杆连接,用钢尺进行两侧模间宽度检查,拼装时要注意接缝严密、平整;端头模板安装要注意梁端斜度控制;内模安装吊装前要设置内模底支撑,以免直接放在底部钢筋上。另外,梁顶部钢筋绑扎完成,内外模联固一体化后,必须注意做梁截面轴线测定,确保外侧模斜度准确。

  模板的拆卸次序一般是先拆内模,其次是端模,最后是侧外模。

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