先简支后连续桥梁体系转换施工

先简支后连续桥梁体系转换施工

先简支后连续桥梁体系转换施工是在已架设的简支梁梁端顶部增设负弯矩预应力，并适时拆除临时支座，将主梁受力转换到永久支座上。

一、总体施工工艺

1、安装临时支座

在墩、台顶帽石适当的位置安装临时支座，注意临时支座的位置不得占位永久支座。

2、架设预制主梁

架设预制主梁在临时支座上，形成由临时支座支撑的简支梁状态，主梁跨中存在正弯距。此时 ,主梁主要承受一期恒载的自重及相应的施工荷载。

3、主梁隔板接头、纵向湿接缝施工

梁体横隔板接头、纵向湿接缝钢筋焊接连接并进行混凝土浇筑。

4、安装永久支座

按设计规定的位置安装永久支座。

5、梁端湿接头施工

梁端湿接头钢筋焊接连接的同时安装梁端负弯矩钢绞束，并进行梁端混凝土施工。

6、负弯矩区预应力张拉

待梁端混凝土达到设计强度后 ,张拉负弯矩区钢绞束、注浆，就一联来说，先施工边跨后再对称向中跨进行。此时,主梁已经形成连续梁段。

7、拆除临时支座

拆除临时支座，将上部结构荷载转换到永久支座上，完成简支变连续的转换，形成连续梁桥。

二、关键施工工序

桥梁体系转换施工工序比较多，其中：湿接缝施工、梁端连接缝施工、负弯矩区段施工、临时支座及体系转换施工是先简支后连续体系转换过程中的关键施工工序。

三、施工注意事项

1、连续梁的永久支座是安装在墩顶中心，施工时要先考虑架桥机支脚的位置，宜在主梁就位后，梁端湿接头施工前安装。

2、为了保证桥梁在体系转换过程中受力均衡，要求体系转换时临时支座顶面标高与永久支座顶面标高相等或略高于1～2mm，保证体系转换后梁体受力均衡。

四、湿接缝施工

1、本小节混接缝指横向连接两片简支梁的中横梁，纵向连接同跨桥面板，是先简支后连续桥梁施工的关键工序。

2、将待浇筑湿接缝范围内的梁侧面混凝土凿毛。

3、湿接缝采用挂模施工。模板宜采用厚不小于1.8cm的竹胶板，模板安装应具有足够的刚度和强度，模板安装牢固后，用高压水枪冲洗已经凿毛处理的梁体侧面混凝土，刷水泥浆，保证新老混凝土的良好结合。

4、依据湿接缝钢筋构造图绑扎钢筋，纵向钢筋按设计要求进行连接。

5、混凝土宜添加微膨胀剂，混凝土浇筑宜采用平板振捣器与插入棒配合的方式。

五、梁端连接缝施工

1、新老混凝土的结合是现浇连续段混凝土施工质量控制的要点。预制梁板的端头同样必须严格进行凿毛处理。

2、底模与永久支座安装

2.1在支承垫石上按设计图标出永久支座位置中心十字线，使支座中心十字线与墩台中心十字线重合，永久支座的安装质量应符合设计与现行规范的要求。

2.2在浇筑梁端连接缝前，在支座上需加设一块比支座平面稍大的支承钢板，在钢板上焊锚固钢筋与梁体相连接，将此支承钢板作为现浇梁 模板 的一部分进行浇筑。

2.3永久支座安放好后，在永久支座的周围安装底模，模板宜采用1.5cm厚的竹胶板，在支座与底模间采用封密胶封密，模板与盖梁顶面的空隙用水泥砂浆填充。

3、预应力波纹管安装

采用与梁体同等质量和尺寸的预应力波纹管连接前后两个预制梁端波纹管，实现顺接，连接误差控制在 2mm内，连接接头应按规定连接牢固，保证浇筑混凝土时不产生漏浆。

4、安装梁端连接钢筋

梁端钢筋除了按照上述规定施工外，还应注意钢筋在焊接的过程中不能烧伤支座和底模。

5、混凝土施工

5.1为保证梁桥整体受力均衡，混凝土应采用与预制梁同强度的微膨胀混凝土。梁端连接缝钢筋比较密，混凝土中的粗骨料不得大于2cm。

5.2墩顶连接可以分两次浇筑，先浇筑连接梁肋，浇筑完成后，在混凝土初凝前，绑扎面板连接钢筋，浇筑面板混凝土，浇筑时要注意间隔时间不宜超过混凝土初凝时间，防止施工缝的产生。

5.3墩顶连接缝钢筋较密，且还有波纹管，为保证混凝土施工质量，宜采用直径φ35振动棒配合直径φ50振动棒，最后用平板式振捣器，确保现浇段混凝土密实。

5.4墩顶浇筑后应使用钢板搭桥，防止车辆直接碾压混凝土。

六、负弯矩区段施工

负弯矩区段施工质量的控制将直接影响今后桥面行车安全和舒适，影响桥梁的受力效果和使用年限，施工中应高度重视。负弯矩区段施工质量控制应从如下几个方面进行：

1、梁体预制阶段

1.1按设计要求，做好预埋波纹管和锚具底座位置的精准定位，做到平顺不扭曲。

1.2张拉槽的模板应安装牢固并定位准确，应与梁体模板同时安装，不得采用在浇筑混凝土时临时安放，保证在梁体混凝土施工时不上浮，不变形。

1.3张拉槽四周混凝土应捣固密实，防止钢绞线张拉时变形，锚具移位。

2、梁体安装阶段

前后梁体架设定位的同时应注意控制前后梁休波纹管上下左右对中，相错量超限时要找出原因，并提出整改措施。

3、预应力钢绞束在穿束前应排列理顺，沿长度方向每隔2m～3m用铁丝捆扎一道。穿束一般采用人工直接穿束，也可借助一根φ5的长钢丝作引线，用卷物机进行穿束。

4、负弯矩区段钢绞线张拉

负弯矩区段钢绞线张拉应按设计吨位配置千斤顶，按设计和施工规范要求采用双控指标。

5、负弯矩区段孔道压浆

负弯矩区段孔道压浆应同梁体压浆质量一样控制，压浆前应清除孔内积水和杂质，保证压浆质量。

七、临时支座及体系转换施工

1、推荐使用硫磺砂浆临时支座。硫磺砂浆支座具有刚性大、承载力大、拆除方便等优点，可根据桥梁荷载和支座标高类型在现场预制，施工质量容易控制。

1.1传统的桥梁临时支座多采用砂筒。根据梁体荷载大小，通过计算选直径适当的无缝钢管制作砂顶内外缸体，缸内装干砂，缸体底部焊接钢板封堵并在外缸体底预留2个卸砂孔，通过松开底部卸砂孔来调整砂筒标高，完成体系转换。砂筒预留约2cm左右的沉落量。砂筒受力后，承受梁体静载的同时还承受施工动载，以及雨天砂筒内干砂受潮等因素的影响，砂筒沉落量不能精准控制，体系转换后造成部分永久支座与梁底不密贴，影响梁桥使用寿命。

1.2硫磺砂浆在常温下具有较好的强度与承载力，遇热后又能熔化的特性，根据这一特性，在制作硫磺砂浆支座时，电阻丝预先埋入临时支座中，拆除临时支座并进行体系转换时，接通电流，对硫磺砂浆支座进行加热，达到快捷拆除的目的。

2、硫磺砂浆支座的设计主要考虑两个因素：一是根据梁底宽度、上部结构荷载、永久支座的尺寸等因素来确定硫磺砂浆强度和支座尺寸形式，并应进行配合比试验。二是在支座中预埋合适功率的电阻丝以及均匀布置形式。

3、体系转换中的桥梁跨径在40m及以下的硫磺砂浆强度宜选择35MPa～45MPa，其配制的材料要求如下：

3.1硫磺：一般工业粉状或块状硫磺，含硫量不低于95%，熔点约为114～116cC，其中不得含有草木、石块等杂质，并要求保持干燥。如果是块状硫磺，使用前必须经机械破碎，并通过5mm筛子过筛。

3.2水泥：42.5MPa普通硅酸盐水泥，使用前用孔径2mm的筛子过筛后方可使用。

3.3砂子：砂径不得大于2mm，念泥量不得大于5%，使用前在钢板上加热烘烤，除去水分。

3.4石腊：工业石腊，使用前要加工成5mm碎块。在锚固体中起防水绝缘作用，石腊用量应严格控制，用多了将会降低锚固体强度，用量要根据试验确定。

3.5电阻丝：电阻丝在硫磺砂浆中的盘绕方式应根据均匀加热的需要进行设计，预埋电阻丝的功率应按通电软化试验来确定：一是考虑通电软化硫磺砂浆的合理时间，二是电阻丝的功率选择。功率太小无法软化硫磺砂浆，功率太大升温过快、温度过高将会影响邻近橡胶支座、预制梁梁底混凝土强度。

4、硫磺砂浆的熬制方法

4.1将打碎的硫磺按比例称好放入锅中，加热130～1500C熔化，边熔化边放入边搅拌，注意防止局部过热，以达到充分脱水的目的。

4.2硫磺脱水后，分批将已搅拌均匀的1300C烘干细骨料、水泥放入锅中，不断搅拌、脱水、混合均匀，注意控制熬制温度，一般为140～1700C，约熬制3～4h。

4.3待硫磺砂浆熬制均匀，颜色一致，气泡完全消失时，取样检查，合格后方能停止熬制。

4.4硫磺砂浆熬制质量鉴定方法：在1400C时取样，浇入“8”字型抗拉试模中，观察其冷却时无涌泡、凹陷、不密实、分层现象，将其打断，其颈部断面内，肉眼看见小孔多于5个，说明熬制时间不够，需要延长熬制时间，直至断面小孔少于或等于5个为止。

5、体系转换中的桥梁跨径在40m及以上的硫磺砂浆，需要配制强度≥50MPa的高强度硫磺砂浆。在配合比中取消石腊，改用石墨、聚硫乙胶。石墨在硫磺砂浆中用以减缓硫磺在冷却过程中的晶体转换、减少硫磺的收缩。聚硫乙胶的作用是减少硫磺砂浆在冷却过程中的形成的体积收缩应力。同时适当延长熬制时间，彻底排除气泡。

6、硫磺砂浆临时支座的几何选形

6.1平面选形

桥梁临时支座平面有圆形和矩形，首选圆形。圆形预制块在冷却固化过程中具有散热快，表层局部裂纹少，在搬运过程中边角抗冲击性能好等优点。

曲线桥梁的横断面有超高，临时支座的结构形式应考虑永久支座形式进行设计。

6.2立面厚度

以圆形临时支座为例，设支座厚度为 h、直径为D、则h/D的合理比值宜取0.4～0.5。

7、硫磺砂浆支座成批施工前，应进行成品性能试验，测试其强度、埋入电阻丝功率的确定，待各项指标符合要求后，方可投入生产。

8、硫磺砂浆临时支座的预制及安装

8.1设计尺寸相同的硫磺砂浆临时支座可以采用预制安装的形式，预制模板应采用钢模，木模燃点低不宜采用。安装前应检查支座垫石的高程，要求误差不超过±0.5mm。

8.2对于结构尺寸复杂的临时支座，为了保证安装质量，可以考虑在墩台顶直接立模浇筑。

9、临时支座的拆除

当负弯矩区压浆水泥浆液强度达到设计规定的强度后，拆除一联内临时支座，完成体系转换。拆除临时支座的工作要点如下：

9.1拆除临时支座前，应再次核实永久支座的位置是否正确。

9.2临时支座拆除顺序采取隔墩对称拆除。

9.3跨内横桥向各梁临时支座的拆除必须缓慢、均衡、对称、同步进行，保证体系转换的安全。

9.4施工中应做好桥面标高的监测。

10、电解法拆除硫磺砂浆临时支座

将各墩台上硫磺砂浆临时支座的电阻丝接头引至桥面，在桥面上通过接通各临时支座的电源线路，按规定的墩号拆除临时支座，达到体系平稳过渡到永久支座上。

11、施工注意事项

11.1临时支座解除时应严防高温对橡胶支座、梁底、盖梁面混凝土的影响，施工前应做好产品保护。

11.2临时支座解除时应注意保证墩顶各永久支座同时受力，支座顶面与梁底密贴。