箱梁先简支后连续施工工法

-- 编制陈 伟李兴江 -- -- 中铁八局集团昆明铁路建设有限公司 2007年 9 月 30日 一前言 随着桥梁技术的发展，综合各类结构体系的优点，桥梁越来越多地采用了先简支后连续结 构体系。简支梁具有施工工艺简单，建造预制场地及台座结构简单易行，预制安装方便的优点， 而连续梁具有桥梁线形好行车平顺，结构体系完整，梁体受力较好的优点，而将这两种优点相结 合就形成了先简支后连续的结构体系。我单位在近年的桥梁施工中严格按照施工工艺施工，不断 总结完善先简支后连续施工工艺形成了本工法。 通过该工法的应用，取得了较好的经济效益和社会效果。 二、工法特点 本工法具有施工工艺简单，预应力施工设备通用性强，安全可靠的特点。 采用先简支后连续施工工艺的桥梁，每一联结构体系转换后，其结构体系属于超静定结构， 也就是连续结构，它具有梁体整体线形好，受力合理，行车平顺，桥梁运行多年后跨中不易产生 挠度的特点。而又克服了连续梁施工必须采用满堂脚手架（或支架）或移动模架投入设备多且占 地较大，影响桥下通行的缺点。因此，近年来被广泛推崇。 传统的连续梁混凝土必须采用搭设满堂支架现浇或采用移动模架现浇，待混凝土强度达到 -- -- 相应强度进行预应力施工形成连续梁。当桥下净空不足或须通车通航，不具备搭设支架时就必须 采用移动模架进行施工，而移动模架设备投入过大，造价较高不便推广。采用先简支后连续施工 方法是先将梁体按照简支梁的施工方法在预制场进行梁体预制，同时完成正弯矩区预应力体系的 施工，此时梁体作为简支梁可以进行梁板安装，安装后将一联的所有梁体联接形成一体，同时在 负弯矩区预留孔道内穿入预应力束，浇灌梁端横梁和湿接缝使其形成整体，之后进行负弯矩区预 应力束施工形成连续体系。 三、适用范围 本工法适用于曲线半径大于400m ，跨度 16m以上，多跨结构桥梁施工。适用于桥下无支 架搭设条件，需要通车通航的桥梁工程施工。 该施工工艺建立在桥梁设计时，对桥梁结构体系就采用本工法进行设计的桥梁工程。 四、工艺原理 先简支后连续箱型连续梁桥与普通板桥最主要的区别，在于其施工过程中结构受力体系的转 换，即这种结构体系转换前属于简支梁，结构体系转换后变为连续梁。而普通板梁桥设计为简支 梁不能进行体系转换，从受力方面分析可知，连续梁比普通简支梁各部分受力更为均匀合理。 由简支转换为连续体系，是通过在箱梁端部顶部负弯矩区内增设负弯矩预应力束来实现的， 而为配合梁体结构体系转换，在转换过程中需在箱梁端部布设相应临时支座并适时拆除来实现其 体系的转换。负弯矩区预应力束的张拉及临时支座的安装拆除，是能否实现体系顺利转换的重要 环节，也是先简支后连续箱梁桥施工的难点工序之一。 箱型梁在预制场预制并完成正弯矩区预应力施工后，作为简支梁进行安装，并采用临时支座 （每片箱梁 4个临时支座）支撑于盖梁上。待箱梁安装完毕即将每一联的连续端端部负弯矩区预 应力束管道和非预应力钢筋进行连接（含连续端横梁）。钢筋及管道连接完毕后立模浇筑连续端 横梁及负弯矩区梁间湿接缝混凝土。立模时确保各永久支座处连续端横梁底部距永久支座间距均 为10mm （确保一联所有永久支座顶部预留间隙相等），待混凝土强度达到设计强度90 以上， -- -- 即可进行负弯矩预应力束穿束张拉。张拉完毕进行孔道压浆。此时，桥梁整联上部结构已经形成 一个连续的整体。此时将一联所有临时支座同时降低，保证一联整个梁体同时平稳降落在永久支 座上， 并拆除临时支座即可完成简支体系向连续体系的转换。最后再对跨中湿接缝混凝土进行浇 筑即全部完成体系转换。待全部湿接缝混凝土达到设计强度即可进行桥面铺装作业。 本工法在进行体系转换中使用的临时支座由无缝钢管制成，分别由上部，底座和漏砂口构成。 在上部和底座无缝钢管内腔填充了干砂，支撑箱梁时箱梁压于临时支座上部顶板，当进行体系转 换降低梁体时，同时将所有临时支座漏砂口螺栓打开，临时支座腔内的干砂就均匀缓慢流出，支 座上部下降，实现箱梁整体降低，下落于永久支座上，从而实现体系转换。 五、工艺流程及操作要点 （一）工艺流程（图一） 架设梁片前，在盖梁顶面标出临时支座位置线 布置临时支座，架设梁片 连接连续端接头钢筋，设置接头板处波纹管并穿束 浇梁端端横梁及梁端湿接缝混凝土 -- -- 梁端端横梁及梁端湿接缝混凝土强度达到90 ％，张拉负弯矩预应力筋 一联梁片负弯矩预应力束张拉完毕，浇剩余的湿接缝混凝土 拆除一联临时支座，完成体系转换 （二） 、操作要点 1、先预制主梁，混凝土达到设计强度的 90后，张拉正弯矩区预应力钢束，压 注水泥浆并及时清理箱梁底板通气孔。 2、制作临时支座 使用中见右下图 ； 3、 布设临时支座设置临时支座并 安装好永久支座（永久支座和临时支 座一样高，联端无需高临时支座）；参 见右图。 4、逐孔安装主梁， 置于临时支座 上成为简支状态，及时连接桥面板钢 筋及端横梁钢筋；参见右图。 -- -- 5、连接连续接头段钢筋， 绑扎横梁钢 筋，设置接头板处波纹管并穿束；参 见右图。 6、在日温最低时， 浇筑连续接头、 中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内 的桥面板混凝土； 7、当接头、 中横梁达到设计强度 的 95后，张拉顶板负弯矩预应力钢 束（参见右图），二次张拉采用单根张 拉和锚固，并压注水泥浆。每联箱梁 形成连续的步骤详见施工顺序图（参 见下图） 。 -- -- 现浇接头施工顺序图 第一步 米一联 四氟滑板支座 第一步 米一联 第二步第三步第一步 第二步第一步 第一步 米一联 第二步第三步第二步第一步 第一步 米一联 四氟滑板支座 第二步第一步第三步 第二步第一步 8、接头施工完成后，浇筑剩余部 分桥面板湿接缝混凝土，剩余部分桥 面板湿接缝混凝土应由跨中向支点浇 筑；参见右图。 9、浇筑完成后拆除一联内临时支座，完成体系转换。解除临时支座时，应特别 注意严防高温影响橡胶支座质量。 六、劳动组织 以一座长达156m的大桥为参考，应由下列工种及人数组成，本工艺按一班工作 时计（表一）。 劳动组织（表一） 序号 1指挥 2技术员 工种人数 1 1 现场指挥协调 施工中的技术指导 -- 分工 -- 3安全质量检查员 4架梁工人 5钢筋工 6模板工 7混凝土工 8机电工 1 7 6 8 4 1 安全检查及值班 运梁4人，架梁3人 焊接桥面梁端端横梁及湿接缝钢筋等 安装桥面梁端端横梁及湿接缝模板 浇筑桥面梁端端横梁及湿接缝混凝土 修理机械，电器调配 七、主要机具设备（表二） 主要机具设备（表二） 序号 1 2 3 4 5 6 机具名称规格型号 单位 数量备注 用来架梁 用来运梁 用于焊接钢轨的连接拉杆 用于放轴线及垫石线 用于测量梁顶面标高 用于检测钢轨的间距等 架桥机 运梁车 电焊机 全站仪 水平仪 钢卷尺 120t 120t BX-300 Tc402 台 辆 台 台 台 把 1 1 4 1 1 1 八、质量控制 1、工程技术人员要深入现场仔细检查，若有异常情况及时处理。 2、制作临时支座要求 （1）在转换前有足够的支撑强度，保证在转换前各项作业顺利完成； （2）能在梁归落时操作方便，保证一联梁片同时沉落，同时要便于操作； （3）要