结合某大桥的施工谈先简支后连续梁桥施工技术

结合某大桥的施工谈先简支后连续梁桥施工技术

张宏

摘要：随着桥梁建设的飞速发展，国内来出现了一种新型梁桥结构一先简支后结构连续梁桥，它兼顾了简支梁桥和连续梁桥的优点，全国各省份特别是在高速公路桥梁设计中逐渐以先简支后结构连续梁桥代替了原来单一的简支梁桥或连续梁桥。实际工程表明：先简支后连续梁桥正发挥了连续梁桥和简支梁桥两种梁桥的优点，克服了它们的缺点，因此对先简支后连续桥梁施工技术的探讨有重要意义。

关键词：先简支后连续梁桥;施工流程；要点; 质量

随着桥梁的质量要求的提升，桥梁施工技术极为关键。对于小跨径的公路桥梁多采用装配式钢筋混凝土板梁的形式;中等跨径的桥梁则采用装配式预应力混凝土T梁的形式;大跨径预应力混凝土连续梁桥，主要采用平衡悬臂浇筑法或拼装法。桥梁先简支后连续的施工方法在20世纪80年代兴起，并很快得到了广泛应用，但因其施工工艺较简支桥梁相对复杂，因此，如何掌握其施工技术并对施工质量进行控制就显得尤为重要。

1 先简支后连续的施工流程

先简支后连续梁桥是一种在预制梁板顶板设计中预埋用于连续张拉的预应力束波纹管，并在桥墩处设置1 道连续用现浇混凝土段，通过对板面预应力束进行二次张拉使相临的各跨连成整体，使梁板具有共同受力特点的新型桥梁。

设临时支座→安装底模及永久支座→梁(板) 吊装→现浇段钢筋绑扎→安装现浇段处预应力束波纹管→现浇段立模→浇筑现浇段混凝土→养护→待现浇混凝土强度达到100%设计强度后，穿束并张拉预应力束(连续束)→压浆→养护→拆除临时支座及模板。

2 预制梁施工注意要点

2. 1 模板要求

先简支后连续梁桥预制梁板的加工制作要求采用不宜变形的定型钢模，钢板的厚度一般≥5mm，且钢模拼缝平整，此方面与后张法简支梁板基本相同。但是先简支后连续梁桥的预制梁板由于涉及二次张拉工艺，在模板设计时同时要求增设齿块模板的设计。

2. 2 钢筋焊接要求

先简支后连续梁桥预制梁板的钢筋制作方法可采用绑条焊和搭接焊等焊接工艺，绑条焊和搭接焊又分别有单面焊和双面焊两种，单面焊焊接长度要求≥10d，双面焊焊接长度要求≥5d(d 为钢筋直径)。

2. 3 混凝土拌合要求

先简支后连续梁桥预制梁板的梁板混凝土拌制必须严格遵照设计配合比，控制混凝土的拌制质量。

2. 4 混凝土浇筑要求

除振捣棒应做到快插慢拔间距合理外，还应在模板两侧每隔2m 设置1 台小型附着式振动机，确保混凝土的振捣质量，特别是梁板端头部位和齿块处混凝土的浇筑质量，以防止在千斤顶张拉时梁板产生裂缝或锚具凹陷等质量问题。

由于混凝土浇筑过程中内芯模受到向上的浮力，必须采取有效措施防止梁板内芯模上浮，以确保顶板的厚度符合设计要求。另外，从施工流程中，可以发现先简支后连续梁桥不但具有简支梁桥预制板加工的特点，而且有其二次张拉等特有的施工特点。为了保证二次张拉时钢绞线穿束顺利进行，在板梁混凝土浇筑时应特别注意扁形波纹管的安装和保护工作，以防止安装不顺直或由于波纹管在浇筑混凝土时被破坏而使钢绞线难以穿越。此类问题在处理时可能会对板梁结构造成一定程度的破坏，严重的可能使该梁板作报废处理，从而造成不必要的损失。

2. 5 混凝土外观要求

先简支后连续梁桥预制梁板的混凝土表面基本要求与简支梁板要求相似，也必须做到无泌水、无蜂窝和无漏浆;梁板纵向边线也要求顺直，同时锚具安装要求与梁板纵向边线垂直。

3 先简支后连续的施工要点

3. 1 预制梁板的设计长度

我省某大桥设计单跨跨径为20m，共计五跨，总长105. 5m。其后张法预制梁(板)的设计长度为边梁19.62m，中梁19.4m，比相同跨径的简支梁桥设计长度短。两跨预制梁板端部之间的空缺部分即为现浇段混凝土施工操作部分。从力学的角度分析，该现浇段宽度越大越有利于连续后的桥梁整体受力性能，也有利于钢筋焊接和模板安装。但是由于受到施工中盖梁宽度和架梁工艺等的限制，故现浇段混凝土的宽度必须在确保安全架梁的前提下进行。

3. 2 梁板现浇段处端头形式

梁板端头应按图制成台阶状，有利于现浇段与梁板的结合与力的传递，同时有利于防止施加连续段预应力时结合面发生错动。

3. 3 二次张拉预留槽设计

先简支后连续梁桥预制板(梁) 有其他桥梁所不具有的预留槽设计。一般边跨每榀梁为2 个预留槽，中跨每榀梁为4 个预留槽，并预埋相应的扁形锚具以备进行二次张拉。

3. 4 临时支座设计与选材

由于先简支后连续设计中存在二次张拉施工，为此，在梁板安装过程中增设临时支座。临时支座的材质可根据实际施工需要选择木材或钢材等进行加工，并做实际试压后决定支座的材料和规格。为了便于临时支座的安装和拆除，永久支座处应设置高度≥5cm的混凝土垫层。待现浇段混凝土强度达到35MPa 以上，连续段混凝土强度足以承受梁板自重时，便可拆除临时支座。

3. 5 梁板架设要求

为了确保现浇段与预制段梁(板) 之间预应力孔道顺直，要求在板(梁) 安装过程中扁形波纹管中心严格对中，对应的梁(板)轴线中心偏差应控制在2mm 以内。在实际施工时，可在梁板扁形波纹管中心线处两端各设标志。

3. 6 梁板现浇段混凝土施工

在现浇段混凝土浇筑过程中，永久支座与底模间的缝隙用经过防锈处理的钢板垫实密封，严防漏浆。预埋钢筋的连接可采用绑条焊和搭接焊。现浇段混凝土可采用P•O 42. 5以上(包括P•O42.5)的高强度等级水泥，碎石最大粒径不宜>20mm，便于混凝土的振捣密实，混凝土强度一般比预制梁段高5MPa。

3. 7 梁板现浇段混凝土的外加剂控制

为了确保现浇段混凝土与预制板梁的结合性能，在混凝土配合比设计中加入了适量的高效减水剂和微膨胀剂，掺加剂的用量一般控制在水泥用量的0.5%～1%。高强减水剂和微膨胀剂的掺加有利于防止现浇段混凝土在养护过程中发生收缩性裂缝，从而影响混凝土在二次张拉中的承载能力和桥梁的整体受力性能。

3. 8 后连续的二次张拉施工

后连续的二次张拉为对梁板顶面的连续钢绞束进行施工张拉，这也是先简支后连续梁桥与简支梁桥的本质区别，是其特有的施工内容。在现浇段混凝土强度达到设计要求后进行二次张拉，预应力束采用高强低松弛钢绞线，该大桥二次张拉用的钢绞线标准强度为Rby = 1 860MPa。预应力束的张拉采用单面张拉，张拉顺序是从外侧向内侧，每次每块板张拉一根钢绞线，直至张拉结束。压浆工作要求在张拉结束后及时进行。

4 先简支后连续梁桥的施工质量控制要点

4. 1 桥面二次张拉用预留孔道的设置

在先简后连续施工中，二次张拉是后连续的关键，但二次张拉在施工中预埋管材料较难选择。由于设计的扁形波纹管尺寸一般为19mm×50mm和19mm×60mm，而钢绞线的直径为15.24mm，故其穿串所留空隙相当小，一旦波纹管变形或浇筑混凝土时波纹管漏浆，都会产生波纹管堵塞，钢绞线难以穿越的后果。在施工中采用硬质PVC管作为波纹管预埋材料，待预制板混凝土初凝后进行抽束，并在抽束过程中来回拉动PVC管，使预留空间尽可能扩大，以利于二次张拉时钢绞线的穿束工作。实践证明这一方法比较可行，在我省某大桥的实际施工中收到了良好的效果。

4. 2 扁形锚具的安装施工

该大桥所用的扁形锚具为YMB-3，YMB-4，YMB-53种。扁形锚具在施工安装时必须注意以下几点:①在安装施工中必须保证扁形锚具与扁形波纹管接顺，不能有拐点影响钢绞线的顺利穿进；②在安装时扁形锚具应尽量与板(梁) 的边线垂直，以利于二次张拉时齿块的整体受力；③扁形锚具的顶板保护层不得< 2cm；④在混凝土浇筑前，扁形锚具的压浆孔应用布料填充保护，防止砂浆堵塞，影响二次张拉后的压浆施工。

4. 3 临时支座选材、制作、安装及拆除

先简支后连续梁桥的临时支座有多种制作方式，可采用木材或钢材等进行制作。钢材制作的临时支座一般选用壁厚10mm 的钢板加工而成，其优点是承载力大，并可以重复利用;缺点是由于梁板自重等原因使临时支座拆除困难。木材制作的临时支座可采用4cm×4cm×16cm 的硬质方木制作，形成一个盒状的形式，使用时可在盒内填充黄砂或调节盒子盖板来调整临时支座的高度，临时支座的顶板和底板可采用竹胶板，但顶板的尺寸一般为10cm×10cm，以利于支座的拆除。木质临时支座的最大优点是制作简单，成本低，使用方便;缺点是在拆除时为破坏拆除，不可重复使用。在该大桥的施工中综合考虑上述两种临时支座的优缺点，采用了方木、混凝土块及砂袋组合的临时支座，上层选用方木剩料制作，中间采用浇筑混凝土的剩料制作成12cm×20cm×24cm 的混凝土块，下层为可调节高度的砂袋，该临时支座材料可就地取材，制作简单，使用方便，成本低，且便于拆除。混凝土块保证了架梁所需的承载力要求，在梁板架设过程中支座的高度可以根据板梁安装标高与对应墩台帽标高的差值在砂袋内增减砂子或选用适当木方的方法进行调节。

5 结 语

先简支后连续梁桥结构简单，施工方便，有利于采用工业化大规模预制生产并用现代化的起重设备进行安装，大大节约了现浇用的模板支架等材料，降低了劳动强度，缩短工期;同时，桥面无断点，行车舒适且支点负弯矩的存在使跨中正弯矩明显减少而减少材料用量及结构自重，从而达到材料最省，造价最低，工期最短，寿命最长的

　参考文献

　　[1]苏卫．乌龙江特大桥引桥先简支后连续结构的试验研究[J]．华东公路，2000．

　　[2]张鲲，等．浅谈先简支后连续预应力砼梁（板）施工技术[J]．青海交通科技，2003．

　　[3]林炎．先简支后连续桥梁施工技术方案[J]．交通科技，2004．