箱梁先简支后连续施工工法.doc

1、 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 日中铁八 中铁八局集团昆明铁路建设有限公司 Kunming Engineering Co.,Ltd.of China Railway Eighth 先简支后连续施工工法- - 1一：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

2、 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

3、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，

4、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 下无中铁八 中铁八局集团昆明铁路建设有限公司 Kunming Engineering Co.,Ltd.of China Railway Eighth 先简支后连续施工工法- - 2支架搭 设 条件，需要通 车 通航的 桥 梁工程施工。该 施工工 艺

5、 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

6、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

7、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

8、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，中铁八 中铁八局集团昆明铁路建设有限公司 Kunming Engineering Co.,Ltd.of China Railway Eighth 先简支后连续施工工法- - 3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

9、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，压中铁八 中铁八局集团昆明铁路建设有限公

10、司 Kunming Engineering Co.,Ltd.of China Railway Eighth 先简支后连续施工工法- - 4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。中铁八 中铁八局集团昆明铁路建设有限公司 Kunming Engineering Co.,Ltd.of China Railway Eighth 先简支后连续施工工法- - 55、连接连续接头段钢筋

11、，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 图米 一 联四 氟 滑 板 支 座米 一 联米 一 联米 一 联四 氟 滑 板 支 座 第 一 步 第 二 步 第 一 步第 一 步 第 二 步 第 三 步 第 一 步第 一 步 第 二 步 第 三 步 第 二 步 第 一 步第 一 步 第 二 步

12、 第 一 步 第 三 步 第 二 步 第 一 步中铁八 中铁八局集团昆明铁路建设有限公司 Kunming Engineering Co.,Ltd.of China Railway Eighth 先简支后连续施工工法- - 68、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）序号工种 人数 分 工1 指挥 1 现场指挥协调

13、2 技术员 1 施工中的技术指导3 安全质量检查员 1 安全检查及值班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中铁八 中铁八局集团昆明铁路建设有限公司 Kunming Engineering Co.,Ltd.of China Railway Eighth 先简支后连续施工工法- - 78 机电工 1 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

14、车 120t 辆 1 用来运梁3 电焊机 BX-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，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 均 为 200m

15、m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 行了砂筒 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 支中铁八 中铁八局集团昆明铁路建设有限公司 Kunming Engineering Co.,Ltd.of China Railway Ei

16、ghth 先简支后连续施工工法- - 8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、二次张拉是在现浇段达到设计强度 95后进行，其位于板的上部。浇注湿接头时， 预先埋入波 纹管，二次张拉仍采用单根张 拉和锚固。张拉结束后，在板间上部形成了足以承受负弯矩的结构。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）可承担负弯矩，并以此减少在跨中出 现的最大正弯矩。5、拆除临时支座时，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

17、受力所忌讳的。6、拆除临时支座时，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、施工安全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、机具及梁体的安全。2、参加运、架梁操作人员首先要认真学习贯彻“ 安全生产”的方针，落实各项安全生产规章制度，熟悉各项安全操作规程，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，以避免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

18、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、负弯矩张拉是较危险的施工作业，在张拉时要注意安全。中铁八 中铁八局集团昆明铁路建设有限公司 Kunming Engineering Co.,Ltd.of China Railway Eighth 先简支后连续施工工法- - 96、在上班操作前和工作中必须戴安全帽和配备劳动保护用品。并设立安全警示标。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

19、，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 年施工的安徽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用先简支后连续技术取得了较好的效果。2007 年施工的安徽六（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 结 构 设计 中若能充分考虑该 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