先简支后连续箱梁体系转换施工技术初探

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1、忻州环城高速公路第二合同段专项施工方案先简支后连续箱梁体系转换施工工艺初探摘要：随着技术的发展，桥梁越来越多地采用了先简支后连续结构体系。简支梁具有构造简单，施工方便可广泛采用工业化施工，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，而将这两种优点相结合就形成了先简支后连续的结构体系。简支变连续转换过程便成了施工关键，本文通过实例对体系转换施工技术进行探讨研究。关键词：连续箱梁先简支后连续体系转换施工工艺一、工程概况K28+767.2忻河铁路分离立交是忻州环城高速公路为跨越忻河铁路、旧台忻线、（庄力互通连接线）、忻

2、定干渠而设。桥梁采用4-30+4-30+5-30+4-35+4-30+4-30m装配式预应力砼连续箱梁梁，共6联，箱梁采用单独预制、简支安装、现浇连续接头的先简支后连续结构体系；下部结构桥台采用肋板台，桥墩采用柱式墩，基础采用钻孔灌注桩。桥梁全长777m。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，有利于在工厂内或地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产，并用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

3、，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，另外简支梁跨中弯矩较大，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。而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，且从桥梁建筑现代化的角度来衡量，钢筋混凝土连续梁桥逊色于简支梁桥，因为当跨径较大时，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

4、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。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。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。二、体系转换施工工艺下面

5、以4×30米一联为例，介绍体系转换施工工艺简支后连续梁体系转换大致可以划分为5个阶段，施工阶段示意图如下图所示。第1阶段：架设预制主梁，形成由临时支座支承的简支状态，梁跨中存在正弯距。此时,主梁主要承受一期恒载的自重作用及相应的施工荷载。两箱梁处于简支状态。第2阶段:浇筑第①、②跨及第③、④跨间的接头混凝土,待其达到设计强度,张拉负弯矩区钢束,压注水泥浆。二次钢绞线的张拉逐渐从静定结构向超静定结构转换。此时,主梁主要承受结构一期自重作用及相应的施工荷载;在已经形成的连续梁段,结构的徐变变形开始受到约束,产生徐变次内力。第3阶段:连接第②、③跨,过程同第

6、二阶段;此时,主梁主要承受一期自重、施工荷载及徐变次内力。第4阶段:拆除临时支座,完临时支座拆除完成后，静定体系转变为超静定体系，完成简支变连续的转换。完成横向接缝制作由于墩顶处二次应力的出现，使墩顶处产生二次负弯矩，极大程度上降低了跨中的正弯矩，且墩顶处存在着较大剪力。自此形成连续梁桥;此时,结构承受自重作用(包括横向接缝部分的二期自重)、施工荷载、徐变次内力。忻州环城高速公路第二合同段专项施工方案2.1、预制梁架设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(使用中见下图

7、)；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，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，下落于永久支座上。3、逐孔安装主梁，置于临时支座上成为简支状态。忻州环城高速公路第二合同段专项施工方案2．2体系转换绞缝施工示意图（横向湿接缝与绞缝施工示意图相同）忻州环城高速公路第二合同段专项施工方案2.2.1、安装底模及永久性支座1、永久支座安装（1）、先将墩台垫石顶面去除浮沙，表面应清洁、平整无

8、油污。若墩台垫石的标高差距过大，可用水泥砂浆调整。（2）、在支承垫石上按设计图标出支座位置中心