预应力混凝土简支转连续箱梁桥施工工艺分析__墨水学术,论文发表,

所属栏目：职业教育论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:170

副标题#e#
　　预应力混凝土简支转连续箱梁桥施工工艺分析
　　袁德军
　　（长沙市公路桥梁建设有限责任公司，湖南长沙，410007）
　　摘要：结合S大桥工程实例，分析了预应力混凝土简支转连续箱梁桥的构造措施和施工工艺。
　　关键词：预应力；简支转连续；连续箱梁桥；施工工艺
　　中、小跨径预应力混凝土简支转连续梁桥在近年来公路桥梁中所占的比重在逐年增加,与其它桥梁结构相比，预应力混凝土简支转连续梁有诸多优点使得该种结构被越来越多的应用于桥梁工程，在国外，此类桥梁在桥梁工程建设中应用已经非常广泛，国内的桥梁设计、施工水平也有了极大的提高，目前桥梁工程中预应力混凝土简支转连续梁的应用也有了较大的普及和推广。本文结合S大桥工程实例，分析了预应力混凝土简支转连续箱梁桥的构造措施和施工工艺。
　　1工程简介
　　S大桥位于连接内陆与出海口的一条重要高速公路交通干线。桥位处工程地质：表层为碎石土和漂石，层厚1～2m，其下为全风化及强风化花岗岩。桥位处纵断线位较高，路线与水流方向交角较小，且本桥与凉水至汪清公路石头河中桥交叉跨越石头河（本桥上跨），为减小桥墩阻水面积，桥墩采用独柱式墩，且左、右幅桥墩连线方向与水流方向基本一致，上部配孔采用2-（5×30）m预应力混凝土简支转连续箱梁，交角90°,桥梁全长307m。桥台为肋板台，墩、台均为扩大基础。
　　2简支转连续箱梁的计算
　　内力计算采用有限元的方法，按照空间实用理论简化为平面杆系，按照平面杆系对梁体沿纵向划分单元，采用桥梁博士计算软件进行计算，跨中荷载横向分布系数分别采用刚接梁法、支点采用杠杆法计算，桥面板计算按单向板和悬臂板计算。10cm现浇C40整体化混凝土中8cm计入受力、2cm为整平层不计受力。根据箱梁横断面布置和箱梁典型横断面，将桥梁按照空间实用理论简化为平面杆系，将箱梁结构单元离散。主梁计算按不同施工阶段采用不同计算图式。成桥后，上部采用五孔一联（L＝5×30m）。桥梁横向分布系数计算采用刚接梁法，分别计算中梁、边梁的纵向内力。
　　3构造措施
　　简支转连续箱梁施工采用工厂预制，吊装就位后，现浇湿接缝和接头，张拉顶板预应力，拆除临时支座，形成5孔一联连续箱梁。为减轻安装重量和增加横向整体性，在各箱之间设置横向湿接缝，每联端部横梁部分与箱梁同时预制，各墩顶横梁现浇。
　　为满足锚具布置的需要，箱梁端部在箱内侧加厚，腹板内预应力钢束除竖弯外，在主梁加厚段尚有平弯。与此相应的锚固面在三个方向倾斜，使预应力钢束张拉时垂直于锚固端面。为了扩散应力，预应力锚具在梁端布置力求均匀。
　　由于本设计为部分预应力构件，故跨中底板下层钢筋和支点处顶板上层钢筋根据承载能力极限状态计算设置。
　　钢绞线弯折处采用圆曲线过渡，管道必须圆顺，预制箱梁定位钢筋在曲线部分以间隔50cm、直线段间隔为100cm设置一组，顶板负弯矩钢束的定位钢筋每隔100cm设置一组。
　　箱梁顶板负弯矩钢束的钢波纹扁管应在预制箱梁时预埋，在箱梁安装好后，浇注连续接头段前应将对应的扁管连接好。
　　预制箱梁简支安装时的临时支座，可采用硫磺砂浆制成，硫磺砂浆内埋入电热丝，采用电热法解除临时支座。
　　4施工工艺流程
　　首先在预制场预制箱梁，待混凝土强度达到设计强度的100%后，张拉正弯矩区预应力钢束，压浆并及时清理箱梁底板通气孔。在桥墩顶预定位置设置临时支座并安装好永久支座，逐孔安装箱梁，使箱梁置于临时支座上，此时为简支结构状态，之后连接桥面钢筋与横梁钢筋，连接接头段钢筋，设置接头钢束波纹管并穿束。在日温最低时（不高于+20℃且各现浇段的浇筑气温应基本相同，温差应控制在5℃以内）浇注连续接头、中横梁及两侧与顶板钢束同长范围内的桥面整体化混凝土。达到设计强度的1#p#副标题#e#00%时，张拉顶板钢束并压浆。
　　接头完成后，由跨中向支点浇注剩余部分的桥面整体化混凝土，浇注完成后，拆除一联内的临时支座，完成体系转换。拆除临时支座时应特别注意严防高温影响橡胶支座质量。喷洒防水层、安装伸缩装置、进行桥面系施工。
　　5施工工艺要求
　　张拉预制底座应坚固、无沉陷，并考虑利于排水，防止由于排水不畅造成地基下沉。底座的反拱度值应参照设计文件所提供的反拱度值(为理论计算值，为建议值)、结合实际施工和生产性试制梁的张拉情况确定。反拱度应做成抛物线。钢模板的面板变形不应超过1.5mm。模板挠度:外模不应超过模板两支点距离1/400、内模不应超过两支点距离1/250。钢筋接头当钢筋直径≥12mm时，采用焊接；当钢筋直径<12mm时，可采用绑扎。预应力钢材：施工过程中钢绞线的截断宜采用切断机或砂轮锯，不得使用电弧。钢波纹管：金属钢波纹管可采用成品镀锌钢波纹管或用镀锌钢带制作，但钢带厚度对于负弯矩束扁波纹管应不小于0.35mm；对于箱梁内圆截面波纹管厚度应不小于0.30mm。
　　箱梁混凝土的配合比，应以质量比计并应通过设计和试配选定。配制的混凝土拌和物应满足和易性、凝结速度等施工技术条件，制成的混凝土应符合强度、耐久性等质量要求，提高混凝土的和易性不宜采用加大含砂率和水泥的方法，混凝土强度亦不宜配制过高。混凝土拌和物的坍落度应根据施工条件确定，箱梁预制宜选用70mm左右。混凝土的水灰比应控制在0.35～0.45之间，水泥用量最小不得小于360kg/m3，最大不宜大于500kg/m3。
　　混凝土应在试配时做静抗压弹性模量试验，以满足对混凝土静抗压弹性模量的要求。
　　对钢筋、预埋件、波纹管、混凝土保护层厚度（垫块）及模板满足设计要求后，才能浇筑混凝土，浇筑前必须清除模板中杂物。在浇筑时，应检查混凝土的均匀性和坍落度。
　　混凝土可采用底板、腹板、顶板全断面由梁一端向另一端斜向循序渐进的方法进行，浇筑完一段底板后需扣牢底板顶模板；或用先浇底板和2/3高度的腹板，再浇筑剩余腹板、顶板，若腹板处先后浇筑的时差超过混凝土的初凝时间，应按施工缝处理。
　　箱梁腹板与底板及顶板连接处的承托、预应力钢材锚固钢筋密集部位，应特别注意振捣。
　　箱梁混凝土应以多个小功率附着式振捣器振捣为主，局部不易振实处以插入式振捣器辅助振捣，以确保混凝土振捣密实。附着式振捣器布置要均匀，间隔距离不得超过有效半径的两倍；插入式振捣器应避免触及预应力管道。
　　混凝土的浇筑应连续进行。混凝土密实的标志是混凝土停止下沉、不再冒出气泡、顶板表面呈现平坦、泛浆。混凝土强度建议达到设计强度的80%。预制箱梁及湿接缝钢筋构件均现场绑扎或焊接，尤其是箱梁顶板横向连接钢筋，要牢固定位。钢绞线和锚具，质量必须得到可靠保证，张拉用千斤顶在使用前应全面进行校定。
　　预应力张拉完毕后应及时灌浆。压浆前，须将孔道清洗洁净、湿润，如有积水应用吹风机排除。
　　箱梁吊装前的准备工作:在墩台盖梁上标注永久性支座、临时性支座及箱梁腹板边缘位置；检查箱梁预埋件位置；校正湿接缝位置处横梁钢筋位置；凿除处理层、混凝土表面的水泥砂浆和松弱层；安装好临时支座及永久性支座，临时支座采用硫磺砂浆应试验配合比。箱梁吊装采用跨墩龙门架捆绑式吊装。
　　顶板钢束张拉施工：主梁接头混凝土达到规定的强度值后，方可张拉顶板连续束。顶板钢束张拉完成后，校正槽口普通钢筋，采用相同直径钢筋电焊连接。
　　预制箱梁应保证支座预埋钢板的位置、高度正确。防撞护栏和伸缩装置的锚固钢筋应预先埋入，并注意预留泄水管的位置。至此预应力混凝土简支转连续箱梁上部构造的主要施工工艺基本完成。
　　参考文献：
　　[1]何林兴（编译）．预应力混凝土构件由简支变连续#p#副标题#e#的新技术，国外公路，1995，85(1)
　　[2]吴天真.先简支后连续小箱梁桥的分析和试验研究.浙江大学硕士学位论文,2005