李栋论：预应力箱梁先简支后连续施工工法研究.doc

预应力箱梁先简支后连续施工工法研究李栋（作者简介：李栋，男，山西省朔州市朔城区人，1973年11月出生，朔州路桥建设有限责任公司工程师，研究方向：路桥施工）摘要：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。关键词：先简支后连续；箱梁；工法；研究1.先简支后连续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。1.1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支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。 　 1.2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。2.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。3.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。4.工艺流程及操作要点4.1工艺流程架设梁片前，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。4.2操作要点4.2.1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。4.2.2制作临时支座；4.2.3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）；4.2.4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；4.2.5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；4.2.6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； 4.2.7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，二次张拉采用单根张拉和锚固，并压注水泥浆。4.2.8接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面板湿