如何控制混凝土简支梁桥面标高

2011-03-01邵明伟

黑龙江交通科技 2011年7期

邵明伟

(秦皇岛路桥建设开发有限公司)

1 前言

河北省秦皇岛地区公路中的桥梁，大部分为普通钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土装配式简支桥梁。在施工过程中，由于前期桥梁施工中忽略了梁板预制时对上拱值的影响，跨中至1/4点处的标高出现了不同程度的误差，导致桥面施工厚度难以保证设计厚度，呈现两端厚中间薄的不利现象。为了保证大桥的整体安全，不得不采取补救措施。

(1)对面进行调坡处理，以保证桥面铺装厚度。

(2)提高桥面混凝土强度等级，增加桥面钢筋网密度。

以上方法虽然有一定的效果，但负作用也很大，一是增加了成本，二是增加了桥梁恒载，加大了跨中弯矩，对桥梁受力也不利。如何控制好桥面标高，保证桥梁的使用安全，本文根据前期出现的不利情况施工过程中的控制及后期施工过程中的改进措施，来介绍梁板预制中的反拱设置，计算方法等，这不仅完善了桥梁的施工方案，科学指导桥梁施工，而且可为今后同类型桥梁施工提供借鉴。

2 普通钢筋混凝土简支梁控制

普通钢筋混凝土简支梁在自重和荷载的作用下，梁的跨中向下挠，为呈下凹的二次抛物线，大梁安装后跨中呈向下挠状态。根据其受力特点，在预制过程中将台座顶面设置成上拱抛物线。这样预制出来的大梁在荷载作用下，梁板的上下缘基本呈水平状态，桥面厚度保持等厚，桥面标高可得到有效控制，桥梁的整体线形顺直、美观。

3 先张法预应力混凝土简支梁控制

先张法空心桥板梁，一般设置在50～100 m的长线台座上，根据不同跨径分别设置台座，严格控制上拱值，以保证桥面标高及厚度的控制。根据对秦皇岛沿海公路部分工地先张法空心板梁预制时空心板梁上拱值的统计，实测上拱值平均值为如表1。

表1 实测上拱的平均值

由于预应力混凝土梁因收缩、徐变的影响，随着混凝土龄期增长，挠度会进一步加大。从预制安装过程中，时间平均长达4～6个月。表2为安装时大梁上拱值实测平均值。

表2 先张法空心板梁安装时实测平均值

从表2实测值可以看出，先张法空心板梁预制安装过程中的上拱值是不容忽视的。而且在施工过程中，由于场地、成本费用、空心板梁预制数量等因素的限制，通常在一个台座上要预制不同跨径的梁板，因此在长线台座上难以设置反拱，空心板梁预制时的上拱度是不可避免的。若将上述空心板梁安装到墩台帽上，由于上拱值达2～4 cm，加上墩台帽误差，桥面跨中标高最多处可超过5 cm左右。若桥面混凝土设计厚度为10 cm，则跨中桥面最薄仅为5 cm，明显不能满足设计要求，为了保证桥面厚度和桥梁结构安全，不得不对桥面进行调坡处理，以保证桥面厚度要求，改变设计线形。为了避免上述不利影响，建设施工中在保证墩台帽尺寸不变的情况下，相应降低墩(台)柱(肋)标高3cm左右。这样就能够避免由于上拱值造成的桥面跨中超高的现象，也能保证桥面厚度。

4 后张法预应力混凝土简支梁控制

后张法预应力混凝土简支梁一般在数个单独台座上重复预制。预制好的大梁同先张法一样向上拱起，跨中的上拱值的大小与梁的跨径、截面特性、预应力、混凝土强度等诸多因素有关。

《公路桥涵施工技术规范》规定混凝土跨径大于20 m时，应按设计设置反拱。在秦皇岛沿海高速公路施工中，对Q4合同180片20 m空心板上拱值实测时，跨中上拱值平均为2.5 cm，最大值为3.6 cm，桥面设计厚度为10 cm，这样跨中的施工混凝土6～7 cm，显然不能满足设计要求。后来采用了将桥面抬高进行调坡处理方案，以解决桥面厚度偏薄的问题，相应增加了混凝土放量，虽然不会过分降低预制梁的负载能力(经有关检测部门做动、静载试验，桥梁整体性能满足设计要求)，但加大了桥梁建设成本。因此对后张法预应力混凝土梁预制设置反拱是非常必要的。

后张法预制混凝土梁预制台座一般分为台座法和模板法。预制台座要求坚固、无沉陷、表面光滑平整，气温变化大时应设伸缩缝。

(1)台座法。将台座设计成向下挠的曲线，预应力张拉后，使梁向上拱起，梁的上、下缘处于水平状态，从而达到安装的要求，保证了桥面厚度和对桥面标高的控制。

(2)模板法。将台座设计成水平台座，而将大梁模板上缘设计成曲线，模板两端高，中间低，其差值为设计上拱值。张拉后梁向上拱起，梁上缘呈水平状，下缘呈曲线状。这样也能保证桥面厚度及桥面标高。