箱梁先简支后连续施工工法

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1、-陈伟 李兴江中铁八局集团*铁路建立*2007年9月30日一：前言随着桥梁技术的开展，综合各类构造体系的优点，桥梁越来越多地采用了先简支后连续构造体系。简支梁具有施工工艺简单，建造预制场地及台座构造简单易行，预制安装方便的优点，而连续梁具有桥梁线形好行车平顺，构造体系完整，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构造体系。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，平安可靠的特点。采用先简支后连续施工工艺的桥梁，每

2、一联构造体系转换后，其构造体系属于超静定构造，也就是连续构造，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。而又克制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，待混凝土强度到达相应强度进展预应力施工形成连续梁。当桥下净空缺乏或须通车通航，不具备搭设支架时就必须采用移动模架进展施工，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展梁体预制，同时完成正弯矩区预应力体系的施工，此

3、时梁体作为简支梁可以进展梁板安装，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，之后进展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，多跨构造桥梁施工。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，对桥梁构造体系就采用本工法进展设计的桥梁工程。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，在于其施工过程中构造受力体系的转换，即这种构造体系转换前属于简支梁，构造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展体系转换，从受力方面

4、分析可知，连续梁比普通简支梁各局部受力更为均匀合理。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，而为配合梁体构造体系转换，在转换过程中需在箱梁端部布设相应临时支座并适时撤除来实现其体系的转换。负弯矩区预应力束的*拉及临时支座的安装撤除，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，作为简支梁进展安装，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展连接含连续端横梁。钢筋及管道连接完毕后立模浇筑连续端横梁及负弯矩

5、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，待混凝土强度到达设计强度90%以上，即可进展负弯矩预应力束穿束*拉。*拉完毕进展孔道压浆。此时，桥梁整联上部构造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，并撤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展浇筑即全部完成体系转换。待全部湿接缝混凝土到达设计强度即可进展桥面铺装作业。本工法在进展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，

6、支撑箱梁时箱梁压于临时支座上部顶板，当进展体系转换降低梁体时，同时将所有临时支座漏砂口螺栓翻开，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到达90，*拉负弯矩预应力筋一联梁片负弯矩预应力束*拉完毕，浇剩余的湿接缝混凝土撤除一联临时支座，完成体系转换二、操作要点1、先预制主梁，混凝土到达设计强度的90%后，*拉正弯矩区预应力钢束，压注水

7、泥浆并及时清理箱梁底板通气孔。2、制作临时支座(使用中见右以下图)； 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、中横梁到达设计强度的95%后，*拉顶板负弯矩预应力钢束参见右图，二次*拉采用单根*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以下图。8、接头施工

8、完成后，浇筑剩余局部桥面板湿接缝混凝土，剩余局部桥面板湿接缝混凝土应由跨中向支点浇筑；参见右图。9、浇筑完成后撤除一联内临时支座，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，应由以下工种及人数组成，本工艺按一班工作时计表一。劳动组织表一序号工种人数分 工1指挥1现场指挥协调2技术员1施工中的技术指导3平安质量检查员1平安检查及值班4架梁工人7运梁4人，架梁3人5钢筋工6焊接桥面梁端端横梁及湿接缝钢筋等6模板工8安装桥面梁端端横梁及湿接缝模板7混凝土工4浇筑桥面梁端端横梁及湿接缝混凝土8机电工1修理机械，电器调配七、主要机具设备表

9、二主要机具设备表二序号机具名称规格型号单位数量备 注1架桥机 120t 台1用来架梁2运梁车120t辆1用来运梁3电焊机B*-300台4用于焊接钢轨的连接拉杆4全站仪Tc402台1用于放轴线及垫石线5水平仪台1用于测量梁顶面标高6钢卷尺把1用于检测钢轨的间距等八、质量控制1、工程技术人员要深入现场仔细检查，假设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要考虑到经济性。我们设计的临时支座具体作法是：由上座和下座构成，其中上座采用外径145mm的无缝钢管及一块厚度14mm，长宽

10、均为200mm的方形钢板制成，上座无缝钢管内采用C25混凝土填充。下座采用内径150mm的无缝钢管及一块厚度为14mm长宽均为240mm的底板钢板制成，下座无缝钢管下部设有2个放砂螺口，下座内填充一定高度的河砂，将上座嵌入下座内，通过调整下座内河砂的数量来调节整个临时支座的高度。并进展了砂筒临时支座的试验，即依据河砂较好的流动性，装入砂筒内，河砂细度模数为3.2，经压力试验，临时支座抗压强度完全可满足要求。3、当预制梁板吊装在临时砂支座上时，呈简支状态，此时需将板端间预留的钢筋连接成网，并浇注砼使之纵向连续。4、二次*拉是在现浇段到达设计强度95后进展，其位于板的上部。浇注湿接头时，预先埋入波

11、纹管，二次*拉仍采用单根*拉和锚固。*拉完毕后，在板间上部形成了足以承受负弯矩的构造。体系转换的目的是将板由简支变为连续，即使原来并不承受弯矩的板端处墩位可承当负弯矩，并以此减少在跨中出现的最大正弯矩。5、撤除临时支座时，需要几个人同时作业，保证梁同时下落，如板如不能同时下落，可能会造成三条腿现象，使梁发生扭曲，这是梁受力所忌讳的。6、撤除临时支座时，我们取的方法为将临时支座的螺栓拧开，使砂子匀速地自动流出，梁板得以平稳地沉降到永久支座上去，保证了体系转换的顺利完成。九、施工平安1、作业人员要技术培训，分工明确，不可乱了工序和阵脚，注意人生、机具及梁体的平安。2、参加运、架梁操作人员首先要认真

12、学习贯彻“平安生产的方针，落实各项平安生产规章制度，熟悉各项平安操作规程，懂得指挥信号，并严格遵守操作规程和劳动组织纪律，服从分配，认真执行“三检制。3、对人员要明确分工，并建立岗位责任制。劳动分工应尽可能保持稳定，不得在操作前临时调换工种，以防止由于技术不熟练而发生意外事故。4、施工运、架梁现场要严格实行统一指挥，在吊装和运输过程中除现场指挥人员外，任何人不得指挥操作。指挥操作采用各种手势、旗号、嗓音等讯号，应事先做出统一规定，并严格遵守，不得中途随意改变，以免发生误会。5、负弯矩*拉是较危险的施工作业，在*拉时要注意平安。6、在上班操作前和工作中必须戴平安帽和配备劳动保护用品。并设立平安警

13、示标。7、高空作业人员要经过体检，明确无心脏病、高血压、贫血病、精神病等不适应于高空作业的疾病，才能担任高空运梁作业，如工作前或工作中，在精神体力方面感到不适应高空作业时，应酌情另行安排作业。8、夜间施工必须有足够的照明设备。9、水上运梁防止人员落水，做好救护预防工作。十、效益分析与普通板相比，箱形连续板桥所有建筑材料均有不同程度节省，钢筋节省约40%，水泥节省约20%，吊装重量比普通板轻约1/4，节约效益明显，特别是其受力各部位相对均匀，伸缩缝少等优点，使其具有重大推广价值。十一、工程实例2004年施工的*阜南方集洪河大桥长达396米，采用先简支后连续，该工程根据工程特点并结合实际情况桥面采

14、用先简支后连续技术取得了较好的效果。2007年施工的*六安武汉高速公路10标大塘湾高架桥长156m、老井河大桥长366m，均采用先简支后连续预应力小箱梁体系施工。还有马上即将施工的白水河大桥长476m，引桥也采用先简支后连续预应力小箱梁。取得的实际效果以及存在的问题。存在问题之一：主要有负弯矩区的顶部钢筋较为致密，特别是顶部锚垫板处为确保锚下混凝土的抗裂性能，钢筋布设往往较密，不便于施工，今后在桥梁构造设计中假设能充分考虑该因素则会取得较好的效果。问题之二：在简支梁向连续梁体系转换过程中，需对临时支座高程和简支梁粱底高程进展准确预留，假设出现高程预留误差过大将导致体系转换后个别支座脱空而改变连续端横梁的整体受力，从而影响到桥梁的使用。执笔：陈伟 李兴江2007年9月30日. z.