预应力工程箱形连续板桥施工工艺

　　预应力箱形连续板桥是近年来随着施工技术日新月异、建筑材料研究不断取得新成果的条件下，发展起来的一种新型桥梁结构，它与同长跨径的预应力简支梁(板)桥相比，具有材料省、自重轻、各部分材料受力均匀、伸缩缝少、节省投资等多方面优点，因而已越来越得到人们的青睐。本桥例是此种桥型的典型代表。为了能更好地总结经验，进一步提高效益，促进推广应用，现根据我们的施工实践，就预应力箱形连续板桥的施工工艺及需注意的一些问题，介绍如下，不妥之处请有关老师予以指正。

　　1、大桥概况

　　1.1 大桥设计标准

　　设计车辆荷载为汽车—超20级、挂车—120，桥面净宽2×净12.2m，设计洪水频率为1/100，流量为 1362m3/s ，地震基本烈度为 8度。

　　1.2 上下部主要建筑

　　本桥采用12～20m装配式扁锚后张拉部分预应力连续箱板。下部为柱式桥墩和肋式桥台;钻孔灌注桩基础，全桥共有钻孔灌注桩90根;上部有预应力砼板共计216块。

　　1.3 设计与施工的主要特点

　　与普通简支板桥相比，预应力连续板桥有以下特点：

　　1、张拉工艺：普通预应力板一般为集束张拉一次到位，整个使用过程中有预拱度;而连续板桥为吊装前先张拉底板预应力，吊装就位后再张拉湿接头预应力，且为单根张拉，工艺不同。

　　2、普通板内核大都为等截面，而连续板考虑受力均匀采用变截面，施工难度较大。

　　3、普通板在吊装完毕乃至整个使用过程中均呈简支状态，而连续板桥要经过较为复杂的二次张拉，转换受力体系，变为受力更为合理的连续结构。

　　4、从吊装后施工工艺方面看，简支板在吊装完毕后即可进行桥面铺装及伸缩缝制作，使用过程中伸缩缝过多，造价既高，而行车舒适性差;连续板桥则通过临时支座改变体系转换为连续结构，仅在两桥头设有 2道伸缩缝，使桥面平整、美观，行车舒适性大为增加。

　　2、箱形连续板桥的施工工艺

　　2.1 预制板及张拉工艺

　　2.1.1 预应力张拉孔及钢绞线的布置

　　大桥桥板设计板壁很薄，底板厚为20cm，侧壁14cm，且底、顶板都要施加预应力，故无法像普通板那样布设集束钢绞线，而只能在预制过程中预埋波纹管，布设位于同一平面上的扁平钢绞线.

　　板上顶部需预留出二次张拉用的孔并预埋波纹管及齿板，以备今后之用，而下部则需将钢绞线与波纹管一齐预埋，其中钢绞线预埋长度不小于90cm，并需将锚固端轧花 。

　　2.1.2 箱形连续板第一次张拉(底板)

　　与其他预应力板一样，箱形连续板的首次张拉在吊装前进行，但张拉工艺不同。前已述及，箱形板张拉不采用集束张拉(群锚)，其钢铰线布设于同一平面上，故采用单根张拉锚固。根据我们实践看，一次张拉完毕后板没有明显的预拱度。特别需要说明的是，因为板吊装后要打湿接头砼将其连接为整体，故一次张拉注浆后不得封锚。

　　2.2 临时支座及体系转换

　　箱形连续板桥与普通板桥最主要的区别，在于其正常使用状态下受力体系不同，这种结构是先简支后连续，施工过程需进行体系转换。受力上连续板比普通简支板各部分受力更为均匀合理。由简支转换为连续体系，是通过布设临时支座来实现的，其成功与否，是能否实现体系顺利转换的重要环节，也是本桥施工的难点工序之一。

　　2.2.1　临时支座的选定

　　连续箱板为一种装配式结构，在吊装完未转换体系前，依靠临时支座支撑，呈简支状态，这时需将板两端预留的钢筋网焊接成整体，浇铸砼形成强度并经二次张拉后，下落归位到永久支座上去，以使得板端(桥墩位置)可以承受动、静荷载下的负弯矩。那么，首先要考虑的就是如何在吊装前选定合理的临时支座呢?

　　根据设计要求，用于短时支撑板的临时支座要有以下特性：一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;二能在板归落时操作方便，保证12孔216块板同时沉落，同时要便于操作;三要考虑到经济性。为此，我们根据有关资料的介绍，进行了硫磺支座的试验，即依据硫磺在高温时为流体，而常温时为固体的特性，在熔化的硫磺中掺入一定量的砂子，待模冷却成型，经压力试验，强度可满足要求。但考虑到全桥共216块板，按每块板4个支座计，需800余个支座，如何保证其熔化同时熔化，成了最大问题，而板如不能同时下落，可能会造成三条腿现象，使板发生扭曲，这是板受力所忌讳的。此外，若采用硫磺支座，涉及到浇注湿接头时底模的制作等问题，因此，硫磺砂浆方案工序复杂、经济上也是不经济的。

　　因此本着就地取材的原则，采用聚氯乙烯泡沫塑料固结砂子的办法，可圆满地解决这一问题。众所周知，砂子在正常状态下是不具备承载能力的，甚至无一定的形体，即所谓一盘散砂。而在有侧限的状态下，当水份充足且充分压实时，可承受相当重量的荷载;聚氯乙烯泡沫塑料是一种基本无抗压强度、但可承受一定拉力且价格非常便宜的材料，此二者的相互组合，有效而充分地解决了问题，经试验压力试验证明，此方法完全可用。具体作法是：在桥墩顶部外边沿牢固地粘一圈泡沫塑料作为侧限，而中间填满砂子加水击实，顶面高度比泡沫塑料及固定支座高出5cm左右，以保证吊装时泡沫塑料不受压和体系转换时板的沉降量。使用此种临时支座的另一大优点是砂顶面为一平面，与板底接触很紧密，还很好地解决了浇注砼湿接头时底模的问题，实践证明，这种方法是可行的、经济的，宜于推广使用。

　　2.2.2 二次张拉及体系转换

　　箱形连续板桥最独特而关键的施工工艺是二次张拉和体系转换，只有此二项工艺的完成，才能使之成为真正的连续受力体系。当预制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。

　　二次张拉是在现浇段达到设计强度后进行，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。这个过程是在前述各工艺完成后，板由临时支座转化到永久支座来实现的。

　　前已述及，我们采用的临时支座为聚氯乙烯泡沫塑料固结侧限砂子的办法，在此之前按设计要求已将永久支座安置在桥墩上，其标高比临时支座约低5mm～10mm，因此体系转换就非常便利，我们采取的方法为将周围的泡沫塑料割开，使砂子匀速地自动流出，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。

　　箱形连续板桥的其他上下部施工基本与普通简支板相同，本文不另赘述。

　　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。

更多内容访问>> 注册土木工程师(岩土)考试频道   注册土木工程师(岩土)考试论坛  岩土工程师课程试听

·2010年注册土木工程师（岩土）考试辅导招生简章
·岩土工程师辅导现在报名任意专业知识赠送专业知识习题班
·老师辅导每天24小时不限时间随时反复学习……