先简支后连续刚构桥梁设计概要.doc

1、先简支后连续刚构桥梁设计概要摘要: 为了保证行车舒适，结构耐久适用，山区高速公路目前常运用预应力砼 T 梁先简支后结构连续或墩梁固结的连续一刚构混合体系。本文依据工程实例，对预应力砼 T 梁连续刚构混合结构在 T 梁预制、安装、固结墩施工方法进行了论述，并提出了可供同类工程参考借鉴的重点和注意事项。 关键词：预应力砼 T 梁 连续刚构 施工技术 中图分类号：TU74 文献标识码： A 1、工程概况 简支梁桥因受力明确、构造简单，上部结构集中预制可预制化、标准化生产，施工方便，工期短；但简支梁桥也存在很大的缺陷，跨中弯矩较大，致使梁的截面尺寸和自重明显偏大，较不经济，同时行车也不舒适。与简支梁桥

2、相比，连续刚构桥无断点，行车舒适，且由于墩顶存在负弯矩，使跨中正弯矩值明显减少，从而减少材料用量及结构自重，相对经济合理；但是传统连续刚构桥，施工工艺繁琐且工期较长。为解决这个矛盾，一种综合简支梁桥和连续刚构梁桥优点的桥型先简支后连续刚构粱桥诞生了。先简支后连续刚构桥有明显的优点： (1)桥面连续，行车安全舒适； (2)也可工厂化大规模生产，保证质量，缩短工期。在山区高速公路的桥型选择中，因墩高抗推刚度小，先简支后连续刚构梁桥可采用墩梁固结，下部结构的尺寸也可以减小，相应的造价也会减少，所以该桥型越来越受到桥梁工程师的重视。 2 受力分析及优化设计 本文以某连续刚构 T 梁桥的 30mT 梁为

3、例，简要谈谈先简支后连续刚构桥梁的结构、受力及优化设计。 2、1 结构分析 (1)该结构由预制梁段、现浇梁段两部分组成； (2)预制 T 粱先简支于墩顶，然后与墩顶预留钢筋锚固形成墩梁固结的过程即为体系转变过程； (3)体系转换后，墩顶湿接缝在纵、横、竖向分别连接两跨 T 梁、同跨 T 粱的端横隔梁及盖梁和 T 梁。2、2 受力分析 对比简支梁桥和连续刚构桥的弯矩和剪力图可得： (1)连续刚构桥的墩顶处承受最大的负弯矩； (2)墩顶的剪力比原设计简支梁梁端所受剪力要大。墩顶湿按缝承受着最大弯矩和最大剪力，为连续刚构梁桥的最危险截面之一，设计及施工时。 3 湿接缝施工工艺 墩顶湿接缝施工顺序：T

4、 梁预制吊装置于墩顶钢板现浇墩顶湿接缝砼养护施加预应力桥面系施工 4、T 梁预制 4.1 后张法 T 梁预制施工 后张法 T 梁工艺流程：修整底模（2h）梁肋、隔板钢筋及安装（2h）预应力孔道安设（2h）安装端模、侧模（8h）翼缘钢筋安装（4h）工序检查（4h）浇筑混凝土（4h）等龄期、养生（12h）拆模、修整（4h）等龄期、养生（320h）孔道清理、穿预应力钢绞线（3h）张拉、压浆（8h）封端（封锚） （6h）等龄期、养生（90h）吊出（1h）下一片梁。 （黑体字工序为白天完成工序） 5.施工难点 5.1 固结墩盖梁施工 施工前，熟悉图纸，结合设计交底，完全领会设计意图是非常重要的。固结墩需

5、预埋固结钢筋，以便在梁板架设后与梁体浇注砼形成整体。预埋钢筋的数量、规格、尺寸跟各设计人员的设计理验及墩身尺寸结构的差异不尽相同会有差异，该处不详述。唯一要提醒的是：在架桥时为防止墩身竖向的偏心矩过大，同时避免过大的集中荷载而导致盖梁开裂，架设 T 梁时架桥机的传力点应搁置在盖梁上立柱的中心位置处，而在固结墩在该部位一般都有众多预埋钢筋，预埋钢筋都是竖向的，会造成架桥机传力点无法搁置造成无法架梁。经对多种技术方案比较论证后，最终选择在地面的钢筋加工区全部绑扎好，用自行设计简易吊装扁担，将盖梁骨架钢筋整体吊装至底模上。预埋筋在预埋时，分别点焊于盖粱骨架筋，再用横向钢筋通排连接，避免浇注砼时发生偏

6、斜。由于盖梁钢筋密集，极易造成振捣不实，应严格控制混凝土的粒径，并确保振捣密实。 5.2 旧砼面处理 处理对新老砼连接面的抗拉强度息息相关，故对旧砼面进行较好的处理是很重要的。墩顶湿接缝是连续刚构桥最危险截面之一，加之工作面非常狭小，最窄处仅为 0.4m。如何确保新旧砼间良好的粘结，成为结构体系成功转换的关键工作之一，也是难点之一。为此，在总结以往经验的同时，也吸取了其他在建高速公路的的经验，全线统一采用带金刚钻头的凿毛机械，不仅确保了凿毛质量而且提高了工作效率。在 T 梁出坑前，将梁端头砼表面的水泥砂浆和松散层全部凿除，且用高压水冲洗干净。同时，T 梁尚未吊装前，采用同样的方法，将墩顶砼面的

7、水泥砂浆和松散层全部凿除，冲洗干净。与常规的先吊装后凿毛工艺相比，不仅确保了凿毛质量而且提高了工作效率，更重要的是提高施工安全性。 5.3 安装预应力束道 该桥 30mT 梁主梁的正弯矩预应力钢束按全预应力构件设计，现浇连续区负弯矩钢束按部分预应力 A 类构件设计。为防止预应力筋与管道之间摩擦引起的应力损失增加及改变预应力筋的受力，应严格控制预应力束道的位置。束道在两预制梁端与现浇段相接处的位置偏差应控制在 2mm以内。在现浇段中预埋与预制粱中同种材料的预应力束道，须与预制梁段对应束道顺接，确保连接可靠，不漏浆。 5.4 浇注现浇砼 根据该段的受力情况，设计上采用与预制 T 梁相同标号的 C5

8、0 砼，为解决墩顶湿接缝砼浇筑后，砼在养护及强度增长过程中，由于收缩而引起的新老砼粘结不牢，甚至产生界面裂缝。采用“微膨胀高强度流态砼”工艺技术，以便新、老砼之间产生粘结力。因钢筋密集，规定砼石子的粒径不大于 2cm。根据配合比，严格控制各材料用量，浇注砼时采用小直径振捣棒配合大直径振捣棒。砼振捣时，应避免碰到波纹管。防止漏浆，最后用平板式振捣器，确保现浇段砼密实。 5.5 养生 砼浇注完毕，为防止早期收缩裂缝，最好在捣实抹平后即用塑料薄膜覆盖，在砼初凝前，掀开塑料薄膜，砼会泛水至表面，这时进行二次收浆，以控制平整度及防止出现裂缝，此时再拉毛处理，确保与桥面铺装层的粘结。收浆完用土工布垒覆盖，

9、定人定时洒水，确保全湿润。新浇筑砼需 10 天以上的潮湿养护期，以便得到膨胀剂充分发挥效能。 5.6 张拉负弯矩预应力束及灌浆 待固结墩现浇砼强度达到设计强度的 90%，方可张拉第一批负弯矩钢束，后批负弯矩钢束应待前批负弯矩钢束张拉槽封槽砼强度达到设计强度的 80%后，方可张拉。预应力束锚固后，用千斤顶对预应力束中的每根预应力筋逐根张拉锚固。张拉完毕后封锚并及时灌浆。 6.连续刚构结构 T 梁预制应该注意的问题 因先简支后连续与墩梁固结刚构是不同的两种结构类型，两种类型的 T 梁结构也略有区别，现用于同一座桥中，在预制时要特别注意预制和安装顺序，提前做好预制计划，防止预制出错，特别在随出梁随安

10、装的施工方案的前提下，否则会影响总体的施工安排，甚至有可能出现报废梁。两种 T 梁类型的主要区别在一下两点： （1） 、梁端的支座类型不同：先简支后连续梁一端是活动支座，一端是固定支座；墩梁固结刚构 T 梁在固结墩的梁端需与固结墩墩顶通过预埋钢板焊接固结层整体。每种类型的梁端所需预埋的钢板均不相同，同时还要注意方向。活动支座端梁端底预埋带锚不锈钢板的钢板，一般固定支座（普通橡胶支座）端梁端底预埋一般钢板，固结端梁端底预埋一般钢板。以上预埋钢板通称为支座上钢板。 （2） 、梁端结构不同：在活动端端头的横隔板需预制，行车道板（翼缘板）要预制到和梁端头齐平的位置，同时在压浆封锚后要封端头（注意封端头

11、的垂直度和尺寸，否则影响 T 梁安装及无法保证伸缩缝的尺寸） 。在连续端及固结端的端头 40cm 范围内仅预制梁肋，梁端横隔板及行车道板与固结或连续接头一起浇注。 7.结语 固结墩墩顶湿接缝现浇段工程量虽小，但工序繁琐且专业性强， 是整个桥梁施工的关键，故务必保证施工质量。 参考文献 1.JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范人民交通出版社，2004 2.JTG D62-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范人民交通出版社，2004 3.JTG/T F50-2011 公路桥涵施工技术规范人民交通出版社，2011 4.徐岳，王亚君，万振江预应力混凝土连续梁桥设计人民交通出版社，2000.