先简支后连续结构桥梁施工技术

浅谈先简支后连续结构桥梁施工技术摘要：先简支后连续结构体系近几年在我国高速公路及路网工程中的大、中桥梁建
设中得到广泛应用，本文简要阐述了先简支后连续结构体系的优点及施工工艺要点，探讨
了施工过程中采用的简便易行的工艺技术，最后提出先简支后连续桥梁施工的质量控制意
见。

关键词：公路桥梁先简支后连续施工技术
随着国家加大基础设施投资，高速公路及路网交通工程建设突飞猛进,公路沿线的大、中桥梁建设也在迅速发展。

近年来我国的大、中桥梁建设广泛采用先简支后连续桥梁施工技术,该技术兼具了简支梁桥和连续梁桥的技术优点,克服了它们的缺点，先简支后连续施工使桥梁结构简单，施工方便，既可组织大规模预制生产，节约模板支架，降低劳动强度，缩短工期，又可减少桥梁上的伸缩缝，增强结构的整体性和行车的舒适性，还较理想地解决了传统的施工技术中大跨径简支梁桥面开裂等问题，因此对先简支后连续桥梁施工技术的探讨有重要意义，笔者结合依兰河大桥简单介绍“先简支后连续”的具体施工方法。

1、工程概况
汪清至延吉高速公路是吉林省延边州南北向交通主干线，第八
合同段设大桥跨依兰河，桥位处设计流量610m3/s，设计流速3.55 m/s，设计水位200.461 m，中心桩号k48+878，交角45°，桥梁全长166米，上部结构采用4×20+4×20米预应力砼简支转连续箱梁。

2、施工工艺简介
先简支后连续桥梁主要施工程序：箱梁的预制、安装→墩顶现浇湿接头混凝土→达到设计强度100%时张拉顶板负弯矩钢绞线→
压浆→浇筑整体化混凝土→拆除临时支座，体系转换完成→桥面铺装、护栏施工。

墩顶湿接头混凝土和负弯矩钢绞线张拉应采用“对称浇筑，对称张拉”的施工顺序，即先浇筑1号、3号墩顶湿接头，张拉1号、3号墩顶负弯矩钢绞线，再浇筑2号墩顶湿接头，张拉2号墩顶负弯矩钢绞线，施工工序如图1所示。

3、箱梁预制、安装
3.1、预制台座应坚固、无沉陷，利于排水，防止由于排水不畅造成地基下沉。

底座的反拱度值应参照设计文件所提供的反拱度值、结合实际施工和生产性试制梁的张拉情况确定。

本桥跨径为
20m，反拱度采用-16mm，反拱度做成抛物线。

3.2、箱梁外模采用定型钢模，具备足够的强度、刚度和稳定性，表面光洁、无变形，接缝严密不漏浆。

内模采用钢模，定位应准确、牢固，在浇灌底板、腹板混凝土时需采取措施防止内模上浮。

3.3、预制箱梁，待混凝土强度达到设计强度的100％后，张拉正弯矩区预应力钢绞线，压浆并及时清理箱梁底板通气孔。

3.4、钢绞线张拉工艺
钢绞线张拉程序如下：0→0.1σcon→o.2 σcon →张拉控制应力σcon (含锚口摩阻损失)持荷5分钟锚固。

钢绞线采用双控，以钢绞线伸长量校核，钢绞线伸长量的量测应注意：0→0.1σcon的伸长量不宜直接量测，而应采用推算的方法，即以0．1σcon张拉到o．2σcon的钢绞线伸长量作为0→0.1σcon的伸长量。

实测伸长值与理论伸长值的差值应控制在±6％以内，否则应暂停张拉，提出解决方案。

本桥箱梁共有6束钢绞线，每束4~5根，以（中跨梁直线钢束）为例来计算说明如下：
(1) 张拉伸长值计算
p=pj（2-klt+μθ/2 ）=1395n/mm2（2-0.0015×9.446m）
/2=1385.1n/mm2
pp=（p+ pj）/2 =1390.1 n/mm2
△l=2pplt/es =2×1390.1n/mm2×9446mm/1.92×105n/mm2
=137mm
p-扣除各种损失后预应力筋的跨中张拉力；
pp—预应力筋的平均张拉力，取张拉端拉力与计算截面处扣除孔道摩擦损失后的拉力平均值；
pj—预应力筋的控制张拉力即σcon=1395mpa；
lt—预应力筋的实际长度；
es—预应力筋的弹性模量；经试验确定为：es =1.92×105/mm2
k—考虑孔道（每米）局部偏差对摩擦影响的系数；取k=0.0015 μ--预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取μ=0.17；
曲线预应力筋在计算伸长量是只需要将直线段和曲线段分段计算即可；
(2) 张拉
根据张拉力计算出对应的油压表读数，张拉过程按10%f—20%f —100%f，持荷5min锚固，每个阶段记一个伸长值读数。

张拉应力的控制采用“双控”，当千斤顶张拉至设计吨位时，通过实测伸长值与理论伸长值的差值在±6％以内的标准进行应力校核，一旦差值超过标准，应暂停张拉，待查明原因并采取措施后再继续张拉。

（3）张拉结果检验
实际张拉伸长值=100%f时伸长值+20%f时伸长值-2×10%f时伸长值。

误差率=（实际伸长值-理论伸长值）/理论伸长值，误差应控制在±6％以内，其中一片箱梁张拉实测数值见下表，数据表明伸长值符合规范要求。

3.5、真空辅助压浆工艺
3.5.1、清理锚垫板上的压浆孔，保证压浆孔道通畅。

3.5.2、确定抽真空端及压浆端，安装引出管、球阀和接头，并检查其功能。

搅拌水泥浆使其水灰比、流动性、泌水性达到技术要
求指标。

3.5.3、启动真空泵抽真空，使真空度达到-o.08～-o.1mpa并保持稳定。

3.5.4、启动压浆泵，当压浆泵输出的浆体达到要求稠度时，将泵上的输送管接到锚垫板上的引出管上，开始压浆。

3.5.5、压浆过程中，真空泵保持连续工作。

3.5.6、待抽真空端的透明网纹管中有浆体经过并进入储浆罐时，关闭阀4，然后关掉真空泵，打开排气阀3，当水泥浆从排气阀顺畅流出，且稠度与压入的浆体一样时，关闭阀2。

3.5.7、压浆泵继续工作，在0.5～o.7mpa下，持压1～2分钟。

3.5.8、关闭压浆泵及压浆端阀门1，完成压浆。

3.6、设置临时支座（非连续端设置永久支座），逐孔安装箱梁，使箱梁暂时处于简支状态，及时连接桥面钢筋与每联两端横梁钢筋。

临时支座在盖梁上的布置如图3所示。

临时支座的制作，常见的方法有三种：可落式砂筒临时支座、素混凝土临时支座、硫磺砂浆临时支座，硫磺砂浆经验配合比采用中（粗）砂：石英砂：硫磺=5：1.5：3.5。

本桥施工采用可落式砂筒临时支座，这种方法经济、简便、易于操作，应用较为广泛。

4、浇筑墩顶湿接头
一联箱梁安装完毕后即时进行湿接头施工，浇筑湿接头时应从两边往中间浇筑，施工顺序按图1所示。

现浇湿接头承受着最大的弯矩和最大的剪力，因此，湿接头的施工为重点控制工序。

4.1、安装永久支座。

支座采用板式橡胶gyz325×55（nr）支座，支座上设2cm 厚预埋钢板并按设计要求加焊锚固钢筋，安装湿接头底模时应使预埋钢板外露1cm并保证钢板水平。

4.2、钢筋绑扎。

箱梁纵向钢筋采用焊接或绑扎连接，中横梁钢筋严格按设计图纸设置并准确定位。

并且桥面整体化钢筋绑扎同时施工完毕。

4.3、连接箱梁顶板波纹管。

波纹管连接采用比主梁内波纹管直径大1cm的塑料波纹管螺旋连接，为防止钢绞线与孔道之间摩擦引起的应力损失加大及改变钢绞线的受力，应严格控制塑料波纹管的位置，确保波纹管连接顺畅、牢固，接头处用胶带密封，为防止混凝土浇筑过程中波纹管变形过大，可在管内放置塑料管芯棒。

4.4、模板安装。

箱梁湿接头及中隔梁因断面形状不规则，外模采用覆膜竹胶板现场拼装，湿接缝吊模也采用竹胶板，为保证现浇段与主梁间顺接良好、外形美观，模板安装时与梁体接触处加贴密封条确保密不漏浆。

4.5、浇筑湿接头混凝土。

箱梁连续接头、中横梁及两侧张拉预留槽口范围内的桥面整体化混凝土同时整体浇筑，采用c50混凝土，
浇筑时间选在日温最低且不高于20℃时施工。

4.6、养生。

混凝土浇筑完毕后应及时采取有效措施进行养生，以防止早期收缩裂缝的产生，养生采用无纺土工布覆盖洒水养生。

4.7、混凝土达到设计强度的100％时，张拉顶板负弯矩钢绞线并压浆。

钢绞线采用两端同时张拉，压浆采用真空辅助压浆，张拉、压浆工艺与施工主梁时一致。

每联形成步骤详见图1施工工序图。

4.8、接头施工完成后，连接顶板钢绞线张拉预留槽口处的钢筋，浇筑剩余部分桥面整体化混凝土，整体化混凝土由跨中向支点浇筑。

4.9、体系转换。

此工序为本桥施工的关键工序，先简支后连续至此才算完成，体系转换拆除临时支座时同样采取对称的原则，即先拆除1号、3号桥墩、再拆除2号桥墩墩顶临时支座的顺序。

临时支座如果采用硫磺砂浆作成垫层，电热法拆除临时支座时，应特别注意严防高温影响橡胶支座质量。

4.10、安装伸缩装置、进行桥面系施工。

防撞护栏和伸缩装置的锚固钢筋应预先埋入，并注意预留泄水管的位置。

所有新、老混凝土的结合面均应严格凿毛处理。

5、施工过程中关键技术的有关质量控制及注意事项
5.1、临时支座设置的质量控制。

临时支座应有足够的强度和刚度，拆装方便，落梁均匀。

采用可落式砂筒临时支座砂，要充分考虑砂箱承受箱梁自重和架桥机重量后的沉降量，在施工中经常会
出现每个砂箱沉落量不一致的情况，导致一片梁下四个临时支座受力不均，箱梁发生偏移，产生质量隐患，应通过预压试验取得砂筒在受力以后的平均沉降量，并以此指导现场安装临时支座，控制箱梁的安装标高与设计标高一致。

5.2、预制箱梁底座的设置要求。

施工底座时，底座两端基础应加深处理，以防张拉后梁体上拱两端受力，底座下沉，导致梁体爱损。

另外反拱按抛物线设置，误差不超过2mm，否则将影响下道工序桥面整体化混凝土的施工质量。

5.3、箱梁模板的质量要求。

箱梁外模、内模均采用钢模，钢模加工应具备足够的强度、钢度，支撑应牢固、定位准确，在浇灌底板、腹板混凝土时，需用方木或工字钢与外模支架联结，然后用短方木压住内模顶面，防止内模上浮，否则顶板混凝土将厚度不够，或者顶板混凝土会向上隆起，从而导致桥面整体化混凝土施工出现质量问题。

5.4、湿接头现浇段施工质量控制。

新老混凝土的连接结合是现浇连续段混凝土存在的主要问题，为此预制梁板的端头必须严格进行凿毛处理。

为了防止现浇连续段混凝土在养生硬化过程中发生收缩性裂缝影响混凝土在二次张拉过程中的承载力和桥梁的整体受力性能，现浇连续段接头混凝土可添加微膨胀剂，掺加剂量一般控制在水泥用量的0.5%～1%之间。

先简支后连续每联各现浇连续接头的浇筑气温应基本相同，温差控制在5℃以内，并尽量安排在一
天气温最低时施工。

5.5、现浇整体化混凝土施工的质量控制。

按施工规范要求，从主梁预制到浇筑完横向湿接缝与桥面整体化混凝土的时间不宜
超过3个月。

现浇整体化混凝土施工前应凿除桥面板混凝土表面的水泥砂浆和松弱层，同时凿除不符合横坡平面上的混凝土。

为使现浇整体化混凝土与主梁间紧密结合成整体，主梁顶面必须拉毛，可采用垂直跨径方向划槽，槽深0.5～1.ocm，横贯板宽，每延米长不少于15道。

6、结语
总之，先简支后连续结结构形式相对于传统意义上的连续梁而言，降低了施工难度，同时在一定程度上达到了结构连续的目的，提高了结构的承载能力，减少了梁部的伸缩缝，并可控制桥面横向裂缝的产生。

对于中小跨径的预应力混凝土桥梁而言，先简支后连续结构桥梁无疑是一种经济合理、具有较强竞争力的桥型，随着施工方法的不断提高与完善，越来越多的桥梁设计采用了此种桥型，因此，在施工中应该加强质量控制，认真总结经验，及时吸取教训，逐步提高和控制好先简支后结构连续桥梁的施工质量。

注：文章内的图表及公式请以pdf格式查看。