鱼泉河大桥先简支后连续桥梁的设计与连续段施工工艺

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1、鱼泉河大桥先简支后连续桥梁的设计与连续段施工工艺黄刚（中国水利水电第七工程局六分局水界路项目部）摘要：结合鱼泉河大桥先简支后连续的施工实例，介绍先简支后连续梁的设计及连续段施工工艺。关键词：先简支后连续梁；设计与施工工艺1工程概况渝湘高速公路水界段A1合同段由水电七局承建，A1路线全长4.7km，合同总价6398万元，合同工期24个月。其中K3+300鱼泉河大桥，是目前由水电七局承建的所有桥梁中最长的高速公路梁桥，全长339.974m，宽26m，90°正交。桥跨左右幅错跨设置，左幅长339.974m，右幅长315.039m，为钢筋预应力T梁桥。为避免多跨

2、简支梁桥桥面连续在其接缝处易于破损引起桥面跳车的弊端，设计对鱼泉河大桥作了结构体系转换，即“先简支后连续”，即在多跨桥墩处相邻孔梁板端用预埋钢筋、现浇接头的办法，将简支梁受力状态改为连续梁受力，为克服墩顶梁板结构产生的负弯矩，设计在负弯矩增设二次张拉钢绞线预应力束。其连续端结构见图1。结构形式：其中第一、第三联为先简支后连续结构，其中第二联为先简支后连续刚构（左半桥上部构造采用3×30+5×30+3×30m共三联，右半桥上部构造采用4×30+3×30+3×30m共三联）；桥台为U型台，扩大基础；双柱式桥墩，挖孔灌注桩基础。图1连续墩顶面图2先简支后连续结

3、构优越性及特点（1）简支梁桥属于单孔静定结构，它构造简单，施工方便，其结构尺寸易于设计成系列化和标准化，有利于在预制场地上组织大规模预制生产，并用龙门吊、架桥机等现代化的起重设备进行安装。采用装配式的施工方法可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度。然而简支梁桥也存在很大缺点：从运营条件来说，简支梁桥在梁衔接处的挠曲线会发生不利于行车的折点，一般简支梁在梁衔接处设置成伸缩缝或桥面连续，伸缩缝造价较高，易受破坏，又无法避免行车的不舒适性；桥面连续也容易出现破坏（已建工程中简支梁上桥面连续出现破坏的屡见不鲜），另外简支梁跨中弯矩较大

4、，致使梁的截面尺寸和自重显著增加，需要耗用材料多，这些都是简支梁桥的显著缺点。（2）连续梁桥同简支梁桥相比较而言，其特点差别很大：结构较复杂，当跨径较大时，长而重的构件不利于预制安装施工，而往往要在工费昂贵的支架上现浇，需要的工期长。但是连续梁桥无断点，行车舒适，且由于支点负弯矩的存在，使跨中正弯矩值明显减少，从而减少材料用量及结构自重，这些特点是简支梁桥所无法比拟的。（3）先简支后连续梁桥刚好发挥了上述两种梁桥的优点，克服它们的缺点。其施工特点是先按简支梁规模化施工，后用湿接缝把相临跨的梁块连接成连续梁，从而得到连续梁优越的使用效果。鱼泉河大桥正是采取

5、先简支后连续这种结构形式。3结构设计特点和意图（1）结构由预制梁段与现浇梁段组成。（2）由双排支座变为单排支座的过程即为体系转变过程。（3）在恒载与活载作用下（体系转换结束后）结构的受力特征均为连续梁之特征。（4）在预制T梁顶、底板预埋了一排粗钢筋，伸出锚端，施工中纵向两梁的钢筋连接在一起，主要作抗剪力用。（5）在梁板顶板中设置抗负弯矩预应力筋，锚头设在梁板顶面，在T梁预制中为保证预应力束两端上覆厚度，防止预应力径向分力上影响，已设置比梁板高出5.9cm的齿块板即锚块。纵向两梁的预应力筋穿过现浇段，连成一个整体。（6）现浇段砼采用C50高标号微膨胀砼，微

6、膨胀采用UEA膨胀剂。根据不同体系，湿接缝即为纵向连接两跨简支梁，横向连接同跨梁板的现浇砼段，在30m梁的设计中，其纵向为缝宽70cm，横向为桥宽。下面对先简支后连续梁进行简化受力分析。简支、连续梁剪力及弯矩示意假设只受均布荷载集度为q的作用，其受力分别如下图2所示：图2简支、连续梁剪力及弯矩示意图比较两图可知：梁的最大弯矩转移到两梁连接的现浇段即墩顶连续段湿接缝处，且变为负弯矩，同时现浇段的剪力比原设计简支梁梁端所受剪力还大。因此现浇段承受着最大弯矩及最大剪力，为连续梁的最不利截面。4　先简支后连续施工工艺流程先简支后连续桥的梁板为后张法预应力梁，场地

7、集中预制，在桥上进行体系转换，吊装时先采用临时支座按简支梁安装就位后，在连续墩上预置永久橡胶支座，现浇接头、张拉克服负弯矩的预应力束，将体系转换为连续梁，最后铰缝和桥面铺装层，完成桥梁施工。其施工工艺流程见图3。连接钢筋连接T梁吊装T梁预制施工准备连接预埋筋及预留孔道埋设安装临时支座预置永久支座湿接缝连续段预应力二次张拉拉临时支座拆除桥面铺装、防撞护墙等二期恒载附属工程   图3先简支后连续桥施工工艺流程图5连续段湿接缝施工技术要求和施工工艺分析预制梁板安装在临时支座上，并调整好轴线与标高后即可进行湿接缝的施工。根据先简支后连续梁的工作原理和施工工艺流程

8、可知：新老砼连接面处理；临时支座、永久支座正确安装；连接钢筋、预应力束施工质量是