先简支后结构连续桥梁施工技术探讨

摘要：随着我国经济水平的不断提升，桥梁技术也有了大幅度的发展。先简支后结构连续桥梁施工体系的出现有效地提高了施工效率，并且提高了桥梁结构的承载能力，还能够对桥面裂缝的产生实施有效控制，所以在桥梁建设中先简支后结构连续具有重要应用优势。文章对先简支后结构连续桥梁的施工技术展开了分析。

关键词：先简支后结构；连续桥梁；施工技术；桥梁结构；承载能力；桥面裂缝 文献标识码：A

中图分类号：U445 文章编号：1009-2374（2016）01-0092-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.01.047

当前，现代化桥梁建设要求在保证运行安全的前提下降低行车噪音，以达到提升振动承受能力和保护周边生态环境的目的。先简支后结构连续桥梁施工技术可有效提高桥梁施工质量及效率，特别是针对部分大规模和大跨度的桥梁工程可从某一方面控制施工成本，既不影响工程质量，又有利于企业实现社会经济效益。

1 先简支后结构连续桥梁的应用优势

先简支后结构连续梁部结构的主要特点是：其预制梁段并非传统意义的成品梁，相反它是连续梁的一部分，只是具有半成品意义的较长时间处于简支状态的大梁段。这一结构将剪纸结构施工的便捷性有充分的应用，在对后连续施工的操作过程中，能够实现连续梁整体受力的目的。这种桥梁施工方法在实际施工中克服了简支梁和连续梁两种桥型的缺点，可以借助于后浇段和负弯矩区张拉实现体系转换，从一开始的简支梁转化到连续梁。预制梁和简支梁都采用场内集中控制，能改造预制梁预制和桥梁下部构造，缩短施工周期，有利于强化标准化作业和提高施工质量。运营中和施工过程中产生的恒载简支受力和总荷载先简支后连续梁设计的主要参考依据，特别在桥梁投入运行后期简支梁单跨受力要低于整体受力，尤其先简支后连续梁梁端连接主要采用预应力张拉，一定程度上提高了行车舒适性。

2 先简支后结构连续桥梁施工技术的实例分析

2.1 工程概况

本文所研究的桥梁工程案例位于某城市山道立交的沿港路段，全线为高架桥并跨越立交。高架桥南侧为集装箱码头，北侧为税区用地。原始地貌为滨海冲积平原，属低山山麓，经开挖后，山体平整并修筑现状道路。整个高架桥终点桩号为ZK10+035.642，左线设计起点桩号为ZK8+836.642。主线右线设计起点桩号为YK8+876.085，终点桩号为YK9+040.444，全长1200m。该桥上部结构为30cm后张法预应力混凝土箱型连续梁，全桥共37跨，每一联1～5跨不等。桥跨布置为35m+（4×35m）+（4×35m）+（4×35m）+（4×35m）+（4×30m）+（4×35m）+（3×30m）+（5×30m），预制箱梁共计378片。

2.2 施工技术

2.2.1 预制梁场建设。一个完整的预制场包括钢筋、混凝土混合物制备区、存梁区部分、小型钢件加工以及制梁区等，本文主要说明的是制梁区。

第一，制梁区及龙门吊设置。和场地地形条件相结合，在实际操作中一般情况下都是本着方便移梁和架梁的施工原则，选择合适的预制场地。如果桥址条件比较好（不跨大河沟、不跨交通路，且地势平坦），那么也就可以应用双孔门吊直接实现吊梁就位。不足之处是工序间有一定干扰，对长桥应慎用。桥址外围条件受限，桥址条件也较差（跨河、跨交通等），桥址顺桥向设预制场一般是不得已的选择。横桥向布置预制场的优点在于预制场可以只采用一台用于质量、移梁的大型龙门吊。即使场地（龙门吊走形轨）与桥向不能完全垂直而有一定夹角，也仍以一定夹角实现横桥向基本布置形式。

第二，制梁台座设置、维护。在制梁台座设置中考虑因素包括有场地条件、受力分析、工期要求以及起梁设备等。

地基处理：如果场地中的地基条件相对来讲比较差，则可以进行相应的硬化。

布置方式：通常是选择在龙门吊范围之内，依照龙门吊走向以及吊梁吊点情况等相关因素进行成排布置。

台座数量：需要对制梁工期、台座周转期以及模板等相关因素确定。

台座结构：先简支后结构梁部结构的先期预制梁为后张梁，在实施预应力之后，中部会出现拱起，台座顶端和梁板端头都需要承担较大的集中力。所以在进行制梁台座设计的时候，最好是端部做好扩大基础，一般下挖基坑应用浆砌片石基础，上面可以制作C30砼台座端部，厚度在20～40cm之间；为减少梁端集中应力，可以对其实施柔性化处理，以能够将其受力接触面加大。可以将砖砌或者现浇C20混凝土应用在台座中部。通常都会在台座中设置和模板相配套的拉杆孔，并在台座两端顶部埋设50型钢，以此确保胶管放置和钢侧模之间的接缝连接紧密；吊梁孔的预留位置和梁端之间的距离为70～90cm/cos（注：为梁端斜度）。想要确保其箱梁线性平直，则可以在台座跨中实施反拱设计，也可以在台座上实施水磨顶面涂蜡，在上面覆盖钢板或者粘贴数值绝缘板等。在施工过程中，还必须对台座经常进行检查和维护。

2.2.2 模板拆卸、安装。排除端模较小和内膜拆卸受限这些情况，一定要实施人工分块，通常情况下想要对质量周期缩短，均会采用人工配合空门吊对模板实施整体性拆装。对于外侧模的拆装可以分成四节，内模整体吊装可以分成两节。在拼装外模的时候，可以应用拉杆实施连接，将两侧模之间的宽度采用钢尺进行检查，确保其拼装接缝平整并且严密；在安装端头模板的时候需要有效控制梁端斜度；安装吊装内模之前一定要将模底支撑安装好，从而有效避免将其直接放置在底部钢筋上。最后，在完成梁顶部的钢筋绑扎工作之后，一体化固定内外模，同时还一定要测定好梁截面轴线，保证外侧模斜度能够真实准确。在进行模板拆卸的时候，基本顺序为先拆内膜，之后拆除端模，最后将侧外模拆除，且当混凝土强度达到20MPa以上时方可拆模。

2.2.3 预应力钢筋混凝土技术施工。在砼浇筑之前，要对原材料质量、施工可操作性、施工机械质量以及施工人员在岗情况等进行详细检查。随时检查砼浇筑过程中发热砼拌和质量，确保其坍落度是在6～12cm之间，同时也必须制作砼试件和张拉试块同期养护。

箱梁砼浇筑顺序为：底板→2/3高度腹板→剩余腹板和顶板，注浆将其从梁一端推向另一端。从内模顶开天窗进去底板砼，对于底板混凝土的坍落度一定要确保在6～8cm，可以采用插入式振动棒进行底板混凝土施工振捣。在浇筑底板完毕之后，要将底板顶模板及时扣牢。如果所采用的是非封闭式内底模，一般情况下会适当加大底板混凝土浇筑，同时实施振捣，人工对于实施反压，这样可以让混凝土进入到腹板几厘米深度。成段底板混凝土实施浇筑结束之后，注意一定要将内顶模及时封闭，这样可以对后续腹板和顶板浇筑工作提供便利。腹板和顶板施工过程中，其混凝土坍落高度确保在8～12cm。主要采用多台小功率附着式振捣器对腹板砼实施振捣，同时也可以加上插入式振捣器辅助进行振捣。采用插入式振捣器对顶板砼实施振捣。为了能够有效预防施工缝的出现，必须严格控制三层砼浇筑时差，保障其在初凝时间之内，通常可会把前层砼浇筑进行5～8m推进，之后实施后层浇筑。对于箱梁砼的振捣工作，一定要对过振和漏振工作有效预防，同时也要避免因为砼浇筑而发生内模上浮，其预防措施可以应用上压内模。砼浇筑完毕应及时养护，夏天要注意高温条件下的养护，冬天要具备砼冬季施工养护条件，同时要进行热工验算。

2.2.4 张拉、压浆。首先，在预应力钢筋预埋阶段必须对其曲线形状实施有效控制，以此对施工质量提供有效保障。要求每个控制点的高程定位一定要准确并牢固，在进行其他工序施工的时候不得对预应力钢管波形套管产生损害和影响，并且，要对过程中出现的问题及时发现和处理。其次在张拉和压浆实施阶段，严格依照要求控制张拉应力，确保其伸长值均是在设计范围之内；为使孔道内的浆体饱满，需确保压浆的计量准确无误。再次，在预应力工程施工中，要将连接处、外露孔道口以及各类孔道接口严密封堵，防止出现异物进入到其孔道中，从而出现孔道堵塞问题。最后，在进行浆体搅拌的时候，严格依照要求投放水泥、施工用水以及外加剂，没有将浆体彻底倒出的时候，禁止加入一些没有搅拌的新材料，严禁出料和进料工作同期实施。另外在压浆之前处理在管道中残留的水分或者垃圾，可以采用空压机先将其进行彻底清理；在安装普通钢筋时要注意保护预应力钢筋的成品，防止损坏或刺破预应力钢筋的外皮或套管。

2.2.5 架梁。先简支后连续桥梁联长确定过程中，一定要严格依照本次工程施工的实际地形和桥梁长度实施相应的分联，在分联结束之后要确保下部结构能够均匀受力，结构形式具有统一性。关于下部结构和支座的设计，固定支座的桥墩总长度，设定在一联总长度的1/3，但是最长长度必须在120m以下。其他桥墩上设滑动支座，伸缩端设定向滑动支座。桥梁湿接缝宽度确定。湿接缝宽度的确定：对双排支座连续梁桥，湿接缝宽度大于湿接缝内最粗纵桥向钢筋直径40倍；对单排支座连续梁桥，湿接缝宽度大于湿接缝内最粗纵桥向钢筋直径40倍，小于梁高为宜。

2.2.6 现浇接头混凝土。浇筑前，先严格做好永久支座的安设检查，确保安设工作做好之后，在其周围铺满干砂之后进行横梁底模设置。如果永久支座和临时支座之间距离太近，必须采用有效隔热措施对其进行隔离，以免在对临时支座解除的时候，橡胶支座质量受到高温的影响。可以采用特质组合钢模进行侧模制作，并进一步强化支撑和联固，确保其和预制梁之间的接缝严密。在浇筑中衡梁混凝土的时候通常情况是从每联两端逐渐向中间进行对称，间隔性实施。如果在浇筑同一联混凝土的时候，确保气温之间的差异不大。采用膨胀水泥进行混凝土接头。在进行混凝土灌注入模之前一定要对其模板和钢筋仔细检查，检查重点应该集中在钢筋形状、钢号、钢筋直径、保护层处理、钢筋根数以及绑扎牢固程度及预埋件处理，保证在混凝土灌注振捣时不移位、不松弛。为保证混凝土的支撑牢固强度和预防变形移位，要详细地计算和设计现浇混凝土的模板。灌注过程中均匀地将混凝土铺设在建筑结构物的关键灌注区域，使混凝土在成型中满足匀质密实和不变形的基本要求。可以应用绑条焊或者搭接焊方式实施现浇连续段预埋钢筋连接。关于对混凝土的选择则是选择和梁板同一个标号的混凝土，这样可以有效避免养生硬化中收缩性裂缝的发生，从而有效地预防对二次张拉中的承载力和桥梁受力性能产生影响，同时在进行现浇连续梁接头混凝土施工过程中，可以适当添加一些微膨胀剂。可以采用防锈处理过的钢板或者是竹胶板所制造的砂盒垫将永久橡胶支座和底模缝隙实施密封，以免出现漏浆问题。在结构受力最小或免受剪切的部位且与构件轴线、表面相垂直区域设置一条施工缝，主要针对由于前一批已灌筑混凝土不能在施工过程中停歇时不能发挥其应有的初凝效果，要想继续灌注主要待先前灌注混凝土的抗压强度达到1.2MPa以上，一定程度上还能防止因振捣而损害已灌注部分。一般混凝土灌注顺序为，对于灌注框架来说，从两端选择最佳时段逐渐向中央推进，基础灌注则选择分段选择最佳的时间从低处分层逐渐向高处推进，目的在于保证结构整体性。

2.2.7 湿接缝施工。在对湿接缝进行施工时要在临时支座上安装预制梁板并调整好轴线与标高，随后可开始施工。首先，对旧混凝土去皮。梁板表层混凝土去皮要控制在梁顶板要浇筑混凝土的范围内，大约去1～2mm，为保证新老混凝土的良好结合，在浇筑混凝土时湿润表面并座浆。依照本次施工资料可以看出，施工缝处理技术对新老混凝土连接面抗拉强度具有直接影响，如果是对于水平缝的处理则需要将其铺设的薄膜浮浆铲去1mm厚水泥之后，再将水泥砂浆铺设在施工缝上，另外也要使浇筑的混凝土抗拉强度折减率达到0.96。如果没有将其混凝土上的浮浆去除，那么其折减率则为0.45，因此在实际施工过程中一定要对混凝土进行去皮。其次，底模及永久性支座的安装。在永久性支座外周围安装底模之前要先将支座置于墩顶支座垫石上，采取有效措施密封永久性支座与底模间的缝隙，以免发生漏浆问题。根据实际情况及施工经济性分析结果，在混凝土作用下会出现泡沫板压缩情况，因此在实际施工中压缩泡沫板厚度一定要比支座厚度大，在其支座缝隙之中可采用砂浆或胶布封住，可在泡沫板上喷洒一层水泥浆，防止焊渣掉落至底模烧坏泡沫板，对于部分支底模空间大和支座较高现象在选用底模时可优先考虑木楔支撑木模。再次，安装钢筋。按钢筋设计要求和湿接缝钢筋构造图分别对钢筋进行绑扎和连接，由于底板受剪钢筋直径大，纵向两预制梁端伸出的钢筋长度无法采用搭接焊，因此在连接底板受剪钢筋时适合运用挤压套管，此方法方便且快速，尤其符合质量要求。最后，严格控制各材料用量，浇筑混凝土时采用小直径振捣棒的振捣器和平板式振捣器确保现浇段混凝土密实。

2.2.8 桥面系浇筑。在将其接头施工结束展开后，可以从跨中逐渐向支点实施混凝土浇筑，在将其浇筑结束之后，可以拆除这一联之内的临时支座，从而完成体系转换工作。

3 结语

先简支后结构桥梁施工技术是近年崛起的桥梁施工工艺，它除了能有效克服由于预应力和非预应力之间的不协调导致的结构变形问题，还能改良普通钢筋连接处的开裂，解决桥梁连接性不强等种种难题。对此，本文以某桥梁工程为案例，从该技术优点分析其施工技术，以供参考。

参考文献

[1] 黄勇.浅谈先简后支结构连续桥梁施工技术[J].建筑工程技术与设计，2014，（11）.

[2] 江坤.先简后支结构连续桥梁施工技术研究[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（28）.

[3] 张科显.铁路客运专线先简支后结构连续桥梁施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（28）.

[4] 祁文.分析路桥施工中先简支后结构连续桥梁施工技术的应用[J].科技致富向导，2014，（3）.

[5] 段德泉，穆龙祥.先简支后结构连续桥梁施工技术分析[J].交通世界（运输车辆），2015，（1）.

[6] 樊博.桥梁工程先简支后连续T梁施工管理[J].科技与企业，2014，（13）.

作者简介：武彦斌（1984-），男，内蒙古人，中铁二十局集团有限公司工程师，研究方向：桥梁工程。

（责任编辑：秦逊玉）