先簡(jiǎn)支后連續(xù)箱梁體系轉(zhuǎn)換施工技術(shù)初探

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1、忻州環(huán)城高速公路第二合同段專項(xiàng)施工方案先簡(jiǎn)支后連續(xù)箱梁體系轉(zhuǎn)換施工工藝初探摘要：隨著技術(shù)的發(fā)展，橋梁越來越多地采用了先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系。簡(jiǎn)支梁具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便可廣泛采用工業(yè)化施工，制安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，而連續(xù)梁具有橋梁線形好行車平順，結(jié)構(gòu)體系完整，梁體受力較好的優(yōu)點(diǎn)，而將這兩種優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合就形成了先簡(jiǎn)支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系。簡(jiǎn)支變連續(xù)轉(zhuǎn)換過程便成了施工關(guān)鍵，本文通過實(shí)例對(duì)體系轉(zhuǎn)換施工技術(shù)進(jìn)行探討研究。關(guān)鍵詞：連續(xù)箱梁先簡(jiǎn)支后連續(xù)體系轉(zhuǎn)換施工工藝一、工程概況K28+767.2忻河鐵路分離立交是忻州環(huán)城高速公路為跨越忻河鐵路、舊臺(tái)忻線、（莊力互通連接線）、忻

2、定干渠而設(shè)。橋梁采用4-30+4-30+5-30+4-35+4-30+4-30m裝配式預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁梁，共6聯(lián)，箱梁采用單獨(dú)預(yù)制、簡(jiǎn)支安裝、現(xiàn)澆連續(xù)接頭的先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系；下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)采用肋板臺(tái)，橋墩采用柱式墩，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁。橋梁全長(zhǎng)777m。簡(jiǎn)支梁橋?qū)儆趩慰嘴o定結(jié)構(gòu)，它構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，其結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計(jì)成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于在工廠內(nèi)或地上廣泛采用工業(yè)化施工，組織大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)，并用現(xiàn)代化的起重設(shè)備進(jìn)行安裝。采用裝配式的施工方法可以大量節(jié)約模板支架木材，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短工期，顯著快建橋速度。然而簡(jiǎn)支梁橋也存在很大缺點(diǎn)：從運(yùn)營(yíng)條件來說

3、，簡(jiǎn)支梁橋在梁銜接處的撓曲線會(huì)發(fā)生不利于行車的折點(diǎn)，一般簡(jiǎn)支梁在梁銜接處設(shè)置成伸縮縫或橋面連續(xù)，伸縮縫造價(jià)較高，易受破壞，又無法避免行車的不舒適性；橋面連續(xù)也容易出現(xiàn)破壞，另外簡(jiǎn)支梁跨中彎矩較大，致使梁的截面尺寸和自重顯著增加，需要耗用材料多，這些都是簡(jiǎn)支梁橋的顯著缺點(diǎn)。而連續(xù)梁橋同簡(jiǎn)支梁橋相比較而言，其特點(diǎn)差別很大：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且從橋梁建筑現(xiàn)代化的角度來衡量，鋼筋混凝土連續(xù)梁橋遜色于簡(jiǎn)支梁橋，因?yàn)楫?dāng)跨徑較大時(shí)，長(zhǎng)而重的構(gòu)件不利于預(yù)制安裝施工，而往往要在工費(fèi)昂貴的支架上現(xiàn)澆，需要的工期長(zhǎng)。但是連續(xù)梁橋無斷點(diǎn)，行車舒適，且由于支點(diǎn)負(fù)彎矩的存在，使跨中正彎

4、矩值明顯減少，從而減少材料用量及結(jié)構(gòu)自重，這些特點(diǎn)是簡(jiǎn)支梁橋所無法比擬的。先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋剛好發(fā)揮了上述兩種梁橋的優(yōu)點(diǎn)，克服它們的缺點(diǎn)。其施工特點(diǎn)是先按簡(jiǎn)支梁規(guī)?；┕?，后用濕接縫把相臨跨的梁塊連接成連續(xù)梁，從而得到連續(xù)梁優(yōu)越的使用效果。由簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)換為連續(xù)體系，是通過在箱梁端部頂部負(fù)彎矩區(qū)內(nèi)增設(shè)負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束來實(shí)現(xiàn)的，而為配合梁體結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換過程中需在箱梁端部布設(shè)相應(yīng)臨時(shí)支座并適時(shí)拆除來實(shí)現(xiàn)其體系的轉(zhuǎn)換。負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力束的張拉及臨時(shí)支座的安裝拆除，是能否實(shí)現(xiàn)體系順利轉(zhuǎn)換的重要環(huán)節(jié)，也是先簡(jiǎn)支后連續(xù)箱梁橋施工的難點(diǎn)工序之一。二、體系轉(zhuǎn)換施工工藝下面

5、以4×30米一聯(lián)為例，介紹體系轉(zhuǎn)換施工工藝簡(jiǎn)支后連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換大致可以劃分為5個(gè)階段，施工階段示意圖如下圖所示。第1階段：架設(shè)預(yù)制主梁，形成由臨時(shí)支座支承的簡(jiǎn)支狀態(tài)，梁跨中存在正彎距。此時(shí),主梁主要承受一期恒載的自重作用及相應(yīng)的施工荷載。兩箱梁處于簡(jiǎn)支狀態(tài)。第2階段:澆筑第①、②跨及第③、④跨間的接頭混凝土,待其達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,張拉負(fù)彎矩區(qū)鋼束,壓注水泥漿。二次鋼絞線的張拉逐漸從靜定結(jié)構(gòu)向超靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。此時(shí),主梁主要承受結(jié)構(gòu)一期自重作用及相應(yīng)的施工荷載;在已經(jīng)形成的連續(xù)梁段,結(jié)構(gòu)的徐變變形開始受到約束,產(chǎn)生徐變次內(nèi)力。第3階段:連接第②、③跨,過程同第

6、二階段;此時(shí),主梁主要承受一期自重、施工荷載及徐變次內(nèi)力。第4階段:拆除臨時(shí)支座,完臨時(shí)支座拆除完成后，靜定體系轉(zhuǎn)變?yōu)槌o定體系，完成簡(jiǎn)支變連續(xù)的轉(zhuǎn)換。完成橫向接縫制作由于墩頂處二次應(yīng)力的出現(xiàn)，使墩頂處產(chǎn)生二次負(fù)彎矩，極大程度上降低了跨中的正彎矩，且墩頂處存在著較大剪力。自此形成連續(xù)梁橋;此時(shí),結(jié)構(gòu)承受自重作用(包括橫向接縫部分的二期自重)、施工荷載、徐變次內(nèi)力。忻州環(huán)城高速公路第二合同段專項(xiàng)施工方案2.1、預(yù)制梁架設(shè)1、先預(yù)制主梁，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后，張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束，壓注水泥漿并及時(shí)清理箱梁底板通氣孔。2、制作臨時(shí)支座(使用中見下圖

7、)；臨時(shí)支座由無縫鋼管制成，分別由上部，底座和漏砂口構(gòu)成。在上部和底座無縫鋼管內(nèi)腔填充了干砂，支撐箱梁時(shí)箱梁壓于臨時(shí)支座上部頂板，當(dāng)進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換降低梁體時(shí)，同時(shí)將所有臨時(shí)支座漏砂口螺栓打開，臨時(shí)支座腔內(nèi)的干砂就均勻緩慢流出，支座上部下降，實(shí)現(xiàn)箱梁整體降低，下落于永久支座上。3、逐孔安裝主梁，置于臨時(shí)支座上成為簡(jiǎn)支狀態(tài)。忻州環(huán)城高速公路第二合同段專項(xiàng)施工方案2．2體系轉(zhuǎn)換絞縫施工示意圖（橫向濕接縫與絞縫施工示意圖相同）忻州環(huán)城高速公路第二合同段專項(xiàng)施工方案2.2.1、安裝底模及永久性支座1、永久支座安裝（1）、先將墩臺(tái)墊石頂面去除浮沙，表面應(yīng)清潔、平整無

8、油污。若墩臺(tái)墊石的標(biāo)高差距過大，可用水泥砂漿調(diào)整。（2）、在支承墊石上按設(shè)計(jì)圖標(biāo)出支座位置中心