简支结构连续梁桥施工技术问题的探讨

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简支结构连续梁桥施工技术问题的探讨

简支结构连续梁桥是一种兼具简支施工便利性与连续结构受力优越性的桥梁形式,其核心在于“先简支、后连续”:预制梁体按简支方式架设就位,再通过现浇湿接头(墩顶负弯矩区)及体系转换,使结构整体化,形成连续梁受力体系。该技术广泛应用于中小跨径公路、铁路桥梁,尤其适用于地形复杂、运输受限或工期紧张的工程场景。

施工关键技术难点集中于体系转换过程。一是湿接头混凝土质量控制要求高,需采用微膨胀、早强高性能混凝土,并严格控温防裂;二是预应力张拉时机与顺序直接影响内力重分布,须依据精细化计算确定张拉阶段、束数及伸长量,避免墩顶开裂或梁体上拱超限;三是支座临时约束解除与永久支座转换需同步、精准,否则易引发附加应力或不均匀沉降;四是施工期间交通组织、线形监控与应力监测缺一不可,需布设应变计、倾角仪及GNSS等实时反馈数据,动态指导张拉与调梁。

此外,环境因素影响显著:大风、高温或低温均可能加剧湿接头收缩徐变差异,导致纵向裂缝;而多跨连续化过程中,若各联施工进度不协调电力投标书及施工组织设计(doc 58),还可能引发纵向温度应力叠加风险。因此,科学编制施工组织设计、强化全过程BIM模拟与智能监测、完善质量追溯机制,已成为提升此类桥梁耐久性与安全性的关键保障。该技术在推动桥梁工业化建造与绿色施工方面具有重要实践价值。(498字)

简支结构连续梁桥,是将预制梁(板)简支架设,后通过现浇砼湿接头将相邻两跨主梁在墩顶连为整体,形成连续梁,这样的结构体系就叫做简支结构连续梁桥。这种桥梁结构体系的出现是中、小跨径桥梁建设的一大提高。

小桥:5≤Lk≤20m

中桥:20≤Lk≤40m

大桥:40≤Lk≤150m

特大桥: Lk>150m

目前应用较多的是13m~50m。

1、从制梁到安装(吊装),属于简支结构,方便施工。

简支T梁的施工,就是构件的预制和安装,适宜标准化、工业化生产;从生产条件、劳动条件比连续梁施工所受到的环境条件、地质水文条件的限制和制约少得多,也方便管理,容易确保施工质量。

2、通过墩顶湿连接及第二次张拉结构转换,使简支梁转换为连续梁。也就是说在使用服役期间是连续梁的特点,节约材料、减轻自重、增大跨度和刚度、行车舒适。

3、由于是超静定结构,对基础要求、对其他的次生应力较为敏感。

4、蒲家院子大桥的支座型式,为双支座墩顶湿连接结构,较单支座结构易于实现结构转换。

5、桥面铺装是桥梁结构的组成部分:

1)、梁肋的箍筋成为桥面铺装的连接筋

2)、在翼板上设有专门的连接筋

以上的连接筋均与桥面铺装的钢筋网有构造要求。

(二)、受力(受载)特点

在跨径、荷载相同的情况下,简支梁与连续梁各跨弯矩图的绝对平均值是基本相等的,不同的只是正(跨中)弯矩在连续梁结构体系中减小,它的减小值就是相邻墩顶负弯矩值的平均值。

从以上的分析得出:简支结构连续梁系的结构转换的关键是墩顶第二次张拉能否满足设计要求。

如何保证第二次预应力张拉的张拉力和钢绞线的伸长达到设计要求。这其中的具体注意事项、措施、工艺要求等均是保证预应力损失要最小,最终目的是墩顶负弯矩在结构系中分配到的负弯矩值最大化(设计值)。

1、锚下齿板的施工质量,翼板的D区(加厚区)的施工质量

(1)、形状—50cm长的齿板,单向斜坡高出3cm,这个部分的砼浇筑不密实的主要原因是斜面砼。

(2)、改为15+35cm两段组成,其中15cm段做成3/15的斜面钢模和35cm段钢模,制作成高出翼板3cm的平面砼,便于加砼拌合料,使砼振捣密实,这个部位砼的密实度尤为重要。

(3)、负弯矩束槽口钢模必须要有足够的强度和刚度— 以保证其锚下板的固定,并与波纹管轴线保持垂直。

2)、钢筋:齿板范围是预应力张拉的应力集中扩散区:

(1)、锚下螺旋筋安放要到位。

(2)、预应力扩散区内应是钢筋网片加强筋,在翼板加厚段内,由于构件尽管加厚了,还是比较薄,只能在双层筋之间加拉结筋,在这里它起的作用实际上就是钢筋网片的作用,不要把它当成一般的拉结筋,什么“梅花”间隔设置都是错误的。

(3)、在原设计中不足的地方:在最需要“加强”的波纹管两侧设计图中没有“拉结筋”,请示设计后,同意补足拉结筋,即每一个交点上均有拉结筋设置。

3)、砼浇筑:砼的浇筑,强调的是指包括墩顶湿连接的砼浇筑T梁及翼板加厚段的砼浇筑,首先是密实、配合比稳定。

(1)、翼板加厚段,虽然对其上面加厚3cm,底面加厚7cm.但是也只有25cm,钢束N1是锚齿板下段扩散长度,包括齿板在内也只有1.1米长,并且完全是设置于翼板内(距梁肋有25cm距离)。

(2)、钢束N2设于梁肋的边缘位置(梁端1.7m段),其余段也是置于翼板内,在齿板内及加厚段的砼浇筑应充分捣实。

4)、扁波纹管的安装及确保其不变形

扁波纹管90×22mm,是由圆管压塑成型的扁波纹管,高度为22mm,若均能保证22mm的尺寸,对张拉时的穿钢绞线是不成问题的,但由于加工的误差、短向刚度较差,加之砼浇筑过程等施工影响,这样对穿钢绞线很有可能造成困难,防止措施:

用比钢绞线直径大2~3mm的镀锌管或不锈钢管,以对应于钢束根数穿入波纹管内,在脱模后抽出再用。每端头大于7m的10根,大于3m的10根。

二、严格工艺标准、确保安装质量

这里要强调的是:提高认识,根除陈规陋习,转变观念,严格按施工程序、施工工艺、规范,确保安装质量,在其他在建高速路桥梁工程的安装现场中见到的问题最大的也是安装质量存在的问题最为严重。

重庆交大向教授提到的有的相邻梁(板)高差达12cm,本人在在建工程中也见到高差达10cm以上,是安装验收规范值的十几倍,这就侵占了桥面铺装厚度相邻裸桥安装中,相邻构件高差失控,是一个量化检验指标,有的人认为“我控制,别人都失控”,不以为然。

波纹管就位,除了放线的准确外,就是钢筋与波纹管相碰撞的处理问题:

(1)、在T梁台座的侧面按图纸要求每米一个点,从跨中向两端顺序编号,跨中为0#,前后各1#~15#。波纹管检查中要有记录表格,含误差值、检测者、记录者等。

(2)、水平段可间隔一点检测,曲线段每点检测。

(3)、依钢束每编号一表,记录完整。

(4)、记录表作为分析张拉效果、质量差异的依据之一。

2)、与钢筋相碰撞的处理:波纹管与钢筋相碰,有可能的部位就是“马蹄”箍筋N9及肋板拉结筋N11、N12、N13,其中N11~N13梁肋的单支拉结筋,适当移位,即可解决,但N9与波纹管相碰就不能简单移位或随意弯折的。

(1)、N11~N13的移位(一般是上下移位)应与波纹管定位筋相配合,即移位后的钢筋应作为定位筋的加强和补充,当然定位筋也能起到拉结加强筋的作用,防止砼开裂。

(2)、N9(N10)钢筋的处理:N9(N10)是“马蹄”的箍筋,是钢绞线,尤其是N3(N4)双束钢绞线设置其中,张拉后在“马蹄”内产生的次生应力比较大,处理不好会在次生应力的作用下,产生(最大可能是在“马蹄的阴角斜面内”)纵向裂纹。

a、N9的上交叉点高(保护层5cm)5+22.7+39.7/2=47.6(cm)

b、φ60波纹管外径6.8cm(R=3.4cm)

②、相碰后的处理:只能是钢筋让位于波纹管,必须符合钢筋砼结构的构造要求,附图1为Φ60波纹管与N9相碰的区段图;图2为N9弯折配筋图;图3为N9加工图;图4为弯折错误示意图。

③、N10若发生碰撞,也按N9的处理原则进行处理,不能违反构造要求的两个要点:

弯折的方向,向内不向外;

弯折后的钢筋长度应伸入受压区,同时满足受拉钢筋锚固长度要求。

④、N11~N13 移位后作为波纹管的定位筋之一。

钢筋的加工、制作要求在预应力砼桥跨结构中应满足功能要求、抗次生应力,防止裂纹集中及构造要求。

1)、按功能要求的钢筋有:

(1)、翼板、横隔板湿连接主筋(连为整体受力)

(2)、梁端82.4cm长度及翼板加厚段的网片筋(预应力扩散区)

(3)、梁端箍筋、梁肋纵筋加密区段(抗剪)

(4)、梁肋纵向筋(抗裂)

2)、钢筋加工要求:确保保护层厚度和钢筋骨架的整体外观质量。

3)、钢筋加工管理:为了对半成品的钢筋的制作、存放加强管理,严格按钢筋分类框图进行分类挂牌存放。

公路路线设计规范(征求意见稿)jtg d20-20061)、梁场布局:梁场布局分为台座区、钢筋制作区、砂石料场、搅拌站、库房、办公及架桥机组装场等。

2)、台座:共计8个台座

(1)、制作要求:29.5m长的砼肋墙,宽45cm,基础宽0.9m,端基础加宽加长,台面用3mm厚薄钢板铺面,两侧为固定式防漏浆止水带(胶管)。

(2)、预拱度(反拱),以设计预拱度控制值,按二次抛物线,241.7cm的平均分配,按台座预拱度控制图进行验收自检,精度为±2mm误差。

(3)、预拱度的检查校验:台座第一片移梁后进行检测校验,直至稳定后,定期检测。

4、砼施工:砼施工在预应力T梁工程中与钢束就位一样是影响其桥跨结构安装质量的主要因素。除强度的一致性外,还有配合比的一致性、砼的密实性(水灰比、孔隙比)、粗集料的性能(浆集比)、振捣、养生,很多指标都是工艺流程中的控制指标,只有严格地按照施工工艺要求施工,在施工过程中的各个环节均达到设计及规范的要求,才能使生产出来的构件达到桥跨结构的安装质量要求,即相邻梁高差不大于规范值。

jc∕t 2359-2016 预应力混凝土t型梁5、T梁的架设和横向连接

T梁架设采用双导梁架桥机,单幅架设,先左后右,左第一跨、左1号墩顶湿连接为首件工程。

以上就该桥施工中的主要技术问题进行研讨,这只是我在十余年施工工作中的一点体会,预应力施工是个比较复杂的施工工序,出现问题的几率也比较大,各施工单位处理的方式方法也不尽相同,在此就不一一列举,希望本文能为广大同行提供一个可参考的施工方法,如有不妥之处敬请同行们斧正。

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