先简支后连续桥梁施工质量控制研究

　　现阶段我国高速公路建设迅速发展，大量装配式预应力梁桥得到应用，同时对桥型结构和施工工艺的要求也越来越高，为了车辆在行驶过程中足够的舒适和平稳，从广泛使用的简支梁桥逐渐发展成先简支后连续的结构，这样的结构不仅具有简支梁桥和连续梁桥的优点，还避免了两者的缺点。但是，在施工时必须把握好关键步骤，一旦控制不好，就会对桥梁的质量和后期使用效果造成影响。为此，现根据工程实例对先简支后连续桥梁施工技术要点和质量控制进行详细的分析，以供同行参考。

　　《桥梁建设》现由中国铁路工程总公司主管，中铁大桥局集团有限公司主办，中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司出版。《桥梁建设》主要报道和交流我国桥梁工作者在科技、设计、施工等方面的实践成果和理论探讨，重点突出桥梁工程领域的新技术、新工艺、新设计、新设备、新材料及最新科研成果，为读者提供相关的技术、经济信息。

　　引言

　　先简支后连续桥梁是由预制梁段和现浇梁段组合构成的，是先按照简支梁规模化进行预制安装施工，然后对连续段进行浇筑，张拉负弯矩预应力筋，并且将临时支座拆掉，从简支梁过渡到连续梁，实现双排支座变成单排支座的体系转变过程。这样，在恒载和活载的作用下，其结构的受力是连续梁的受力特征，而且多跨一联架构使得桥面伸缩缝的数量减少，解决桥面裂缝问题，从而在行车时感觉更加舒适和平稳，还降低成本和缩短工期，施工水平得以极大程度的提升。

　　1.工程实例

　　珠海机场高速公路某标段桥梁工程：设计起点桩号K12,400，设计终点桩号：K22,300，工程全长9.9km。本工程由路基工程180米(K12,400-K12,580)、桥梁工程9720米(K12,580～K22,300)组成;其中K13,880～K15,180段设全互通立交一座，K17,860-K18,260段设特大桥1座;主桥采用结构形式为96,160,96mPC连续刚构，互通立交匝道桥采用现浇混凝土箱梁;全桥预制箱梁段长8015m，分别为梁长25米2392片，梁长30米144片共2536片，预制箱梁段采用先简支后连续结构。

　　本工程现浇工程量大和预制梁数量多任务重工期短，且预制安装段交替间隔有现浇段，预制安装无法连续进行，交接段必须依照先现浇再预制安装的顺序施工;还有整个工程的预制数量大，运梁距离长，运梁通道狭窄，吊装起重吨位大，因此对施工进度、质量、安全均有较高要求。

　　2.先简支后连续梁桥施工技术要点

　　先简支后连续梁板是后张法预应力混凝土梁，可以场地集中预制，在桥上就能进行体系的转换，吊装时首先使用临时支座，按照简支安装完成后，在连续墩上浇筑永久支座，现浇接头和铰缝混凝土、张拉克服负弯矩的预应力，将体系转换为连续梁，最后对桥面铺装层浇筑混凝土，桥梁施工完成。

　　2.1梁板预制

　　1)选择的预制场地和所布置的台座，要方便吊运梁板以及运输混凝土。2)底模和侧模是最主要的，底模设计时要严格遵守两个原则：刚度足够，不变形;表面平整，光滑洁净。侧模设计时也要确保刚度，还要确保强度和稳定性，尺寸要符合要求，表面也要平整和光滑洁净，接缝连接紧密，不会漏浆。3)梁板预制工序：将钢筋捆扎在台座上，并将其焊接成钢筋骨架，先将波纹管道按坐标位置进行固定，注意支座、伸缩缝等部位的预埋件施工;然后进行预埋件的埋设，混凝土进行集中拌和，混凝土振捣以附着式为主，插入式为辅。4)达到规定强度后进行预应力张拉，张拉时以应力控制为主，伸长量为校核。5)在完成真空压浆之后就可以进行混凝土封端，只需要对梁的伸缩缝端进行封端就可以。此外，在进行封端前要先将预制梁端、翼缘凿毛并对其进行清洗。

　　2.2梁板安装

　　在安装梁板前，必须要进行技术交底和安全教育，重复检查核对支座垫石标高和中线，安装的临时支座要有足够的强度，精确地计算出沉降值和压缩值，从而能够控制梁板安装的底面标高，并且要方便拆除。梁板安装要按照先中间梁再对称边梁的架设顺序，借助起吊车直接放到正确位置。每片梁放置好后，立即进行横向的联系固定。值得注意的是，在使用起吊等设备前一定要对其进行仔细检查验收，确保施工安全性。

　　2.3现浇连续接头

　　梁板吊装完成后即进行湿接缝、中横梁及梁端连续部位钢筋连接及混凝土浇筑，注意要及时把负弯矩波纹管连接贯通;对连续接头混凝土需采用提高标号、参微膨胀剂等措施防止混凝土产生收缩裂缝。

　　2.4结构连续

　　结构连续施工的重点就是连续段负弯矩预应力筋的张拉，如果完成了张拉，那么整联桥梁就形成了一个不完整的连续体系，就是恒载简支，活载连续;而在临时支座拆除后，则会形成一个完整的等跨连续体系，也就是总荷载连续，这样就完成了简支梁到连续梁的过渡。

　　2.5体系转换

　　负弯矩预应力筋在完成全部的张拉、压浆和封锚后，就可以落梁，进行体系的装换，这也是先简支后连续桥梁施工的关键环节。在转换体系时重点就是确保梁体均匀、同步的下降，支座共同承担重力。

　　3.先简支后连续桥梁施工质量控制

　　3.1台座设置

　　台座基础应换填压实、浇筑混凝土垫层;台座应设置反拱，反拱度设置和分配应满足设计和线形要求;台座的侧边应顺直并采用止浆橡胶带或胶管防止漏浆。

　　3.2模板安装

　　底模采用通长钢板，不得采用砼底模，钢板厚度应不小于5mm，并确保钢板平整、光滑，及时涂脱模剂，并采用有效的措施以防止底模污染;侧模拼装顺直无错台，并保证粱体尺寸符合设计要求;内模安装应定位精确，并采取措施防止上浮。模板拼装完成后，应进行检查验收工作，合格后方可进行下一工序的施工。

　　为防止地基不均匀沉降导致箱梁裂缝，在箱梁预制过程中，应经常观测底模的沉降(沉降观测点选在台座角点)，尤其要注意两端头部分砼是否有开裂现象。若发生不均匀沉降，应立即进行修整。

　　3.3自动喷淋养护系统

　　场地内根据梁片养生时间及台座数量设置足够的梁体养生用的自动喷淋设施，喷淋水压加压泵应能保证提供足够的水压，保确保梁片的每个部位均能养护到位，尤其是翼缘板底面及横隔板部位。养护用水需进行过滤，避免出现喷嘴堵塞现象。

　　3.4临时支座的设置

　　要确保临时支座具有足够的刚度和强度，安装和拆除方便，落梁均匀。完成预应力张拉后，在压浆达到强度后就可以将临时支座拆掉。在拆除临时支座时，要做到逐孔对称，均匀而且平稳，同步地进行;拆除后永久支座和墩顶、梁底要精密贴合。从目前的施工技术来看，设置临时支座有许多种方式，例如可卸落砂箱支座方式，采用这种方式时，要对砂箱在承受梁板自重，以及架桥机的重量后的沉降量进行充分的考虑，梁底和支座之间要留有空隙。在施工过程中，各个砂箱的沉落量可能出现不完全一样的情况，从而使部分梁板吊空，出现质量问题。对此有以下两种解决方式：1)进行预压试验，通过计算得到砂箱受力后的平均沉降量，将结果作为现场支座安装的指导，使梁板的安装标高的设计的标高一致。2)适当地降低支座垫石的标高，预留大约三厘米高的混凝土梁靴，在进行湿接头的浇筑时，在支座上方垫一块钢板，直接浇筑在钢板上，形成混凝土梁靴。此外，用于临时架立梁板的临时支座，必须要达到一定的强度和刚度，其产生内应力会影响梁板的质量;其支座标高是否准确，对梁板顶面标高、铺装层的厚度等都会造成影响;其位置设置是否准确和支座与梁板是否密贴，对梁板受力情况也会造成影响。因而要对临时支座的标高等各个方面进行全面检查，确保其可靠性。

　　3.5墩顶连续断和湿接缝等现浇段施工

　　1)预留钢筋调直和除锈处理。用钢丝刷将钢筋表面的浮锈清理干净，将钢筋调整到设计的位置，而且要让对应的钢筋在同一条轴线上。根据设计图纸，连续段钢筋进行双面搭焊接，之后要将焊渣清理掉。2)可以使用竹胶板作为底模模板，要用对拉螺栓在模板之间进行定位和固定。3熄结施工经验发现，现浇连续段混凝土施工存在的主要问题就是新老混凝土的连接结合，所以，必须对预制梁板的端头进行严格的凿毛处理。在现浇连续段混凝土养生硬化的过程中为了避免收缩性裂缝的产生，從而影响混凝土二次张拉的承载力，以及桥梁的整体受力，现浇连续段街头混凝土应该加入适当的微膨胀剂，添加量一般情况下是水泥用量的0.5%-1%。要尽量在一天气温最低的时候进行施工，温度控制在5℃以内。

　　3.6负弯矩张拉施工

　　1)桥面负弯矩预应力钢束张拉要在现浇连续段混凝土的强度达到设计要求，而且混凝土的凝期在四天以上才可以进行。2)张拉要采用油表压力数为主，伸长量为辅的双控方法，理论伸长值和实际伸长值不能超出6%，如果差距太大超出规定范围，就要及时找出原因，并解决问题后继续张拉。3)在张拉操作中要做到孔道、锚具和千斤顶三对中，大缸慢进油，而且对中及找平的动作要快。两端要同时进行对称张拉，分级一步步进行加载，没完成一级张拉，要检查是否出现滑移、断丝等情况，如果出现异常要及时寻找原因，并解决问题，再继续进行张拉。4)张拉完工后，要在24h之内进行压浆。在进行压浆前首先要将多出的钢绞线剪掉，冲洗管道并吹干，之后立即进行压浆。

　　3.7现浇连续段施工

　　现浇连续段混凝土中的主要问题就是新老混凝土的间接结合，所以，预制梁板的端头必须进行严格的凿毛处理。为了现浇连续段混凝土在养生硬化的过程中避免产生收缩性裂缝，从而对二次张拉的承载力以及桥梁的整体受力造成影响，现浇连续段接头混凝土要添加适当的微膨胀剂。

　　3.8主梁现浇接头与湿接缝施工

　　接头处混凝土的浇筑顺序必须按照设计方案的要求进行，从主梁预制到浇筑完横向湿接缝之间的时间不超过三个月为最佳。湿接缝的混凝土浇筑可以使用吊模进行施工，模板要使用钢模板，钢模板的刚度和强度要足够。模板在安装牢固后，将已经做过凿毛处理的混凝土结合面进行冲洗，在次层混凝土浇筑之前先要在施工缝刷一层水泥净浆。湿接缝的浇筑要在温度较低时进行，并且要做好养护工作，避免产生裂缝。

　　4.结束语

　　先简支后连续的结构大大降低了施工的难度，并且满足了结构连续性的要求，提高承载能力，减少梁部伸缩缝，并且有效地降低了桥面产生横向裂缝的情况。但是其专业性较强，施工工序繁琐，任何一个环节都对桥梁的整体质量有非常大的影响。所以，在施工过程中要严格把关，认真总结施工经验及注意事项，逐步提高先简支后连续结构的施工质量，以促进我国桥梁建设的不断发展。