橋面連續裝置的改進及施工工藝

1 概述

在高等級公路橋梁工程的設計中，存在大量的梁板簡支、橋面結構連續的設計形式。為研究橋面連續破損的實際情況，本文對某條高速公路 68 座橋左幅橋面破損情況進行了詳細調查，其中：13 米鋼筋混凝土空心板橋 31 座(其中有 15座為單跨橋)，20 米空心板橋 22 座，16 米空心橋 10 座，10 米空心板橋 5 座。檢查結果顯示共有 21 座橋梁橋面連續處存在破損病害，破損病理主要為橫橋貫通裂縫，嚴重者形成較寬的坑槽。

1.1 破損機理研究

為進一步研究分析各因素對橋面連續破損的貢獻值，采用大型有限元軟件 ANSYS 對橋面連續結構受力狀態進行了計算分析。

計算時選橋梁單片梁縱向兩跨計算。為了加速計算速度，同時也不影響計算的精度，T 型梁整體用 SOLID45 單元，但是其 1m 長的加強區段（包括瀝青混凝土面層）用

SOLID65 單元。鋼筋用 link8 單元，支座用 SOLID185 單元（模擬板式橡膠支座），為了防止接縫兩端發生滲入，在接縫兩對面上采用了面對面接觸隊單元 targe170 單元和

conta173 單元。

材料屬性確定C40 混凝土：ft=1.71Mpa，Ec=3.25×104Mpa，p=2500kg/m3，v=0.2，熱膨脹系數=1×10-5

鋼筋： fy=360Mpa，Ec=2×105Mpa，p=7800kg/m3，v=0.25，熱膨脹系數=1.2×10-5

通過以受力計算結果分析可知，橋面連續構造主要是*處于彎拉或彎壓的受力狀態，其中影響較大的是主梁撓曲變形(即梁端轉動)引起的彎曲應力。

1.2 工程概況

某公路沿線村鎮密布，河渠交錯，并跨過多條公路、鐵路及水運等運輸干線。在設計時，充分考慮了與沿線城鎮規劃、經濟發展相配合，并盡量避免與原有道路和農田水利設施發生干擾的原則，大量布設互通立交、橋涵等構造物。本線各類中、小跨徑的橋梁多采用：16m、20m預應力混凝土空心板簡支梁或25m預應力混凝土T型簡支梁，為適應高速公路的行車要求，每100m~160m設一道仿毛勒伸縮縫，其余的橋孔跨間作橋面連續。橋面鋪裝混凝土層厚10cm，上覆瀝青混凝土層10cm。橋中心樁號為K14+096，其下部結構為鉆孔樁基礎，柱式墩臺；上部構造為3-25預應力組合T梁，在橋臺處設置RG-80伸縮縫，其余的橋孔跨間作橋面連續，橋面板縱向鋼筋通長綁扎，梁段橋面連續構造鋼筋與橋面板鋼筋綁扎成一體。其橋面連續構造設計如圖1所示。

此種橋面連續結構存在有設計缺陷，在橋面連續構造處出現的損害較多，并已影響了橋梁壽命以及行車安全。經過研究，鑒于該工程多數橋梁已完成梁板安裝，若作設計變更為梁板結構連續，改變梁板結構型式、上部構造建筑高度或橋梁跨徑，將會造成較大的經濟損失，直接影響工期，影響工程投資控制。較后統一的意見是：不改變橋面連續構造的形式，所有需處理的橋面連續結構只在連續縫形式上給予加強和改進，并在施工工藝上加以嚴格控制。

2 連續縫形式的確定

本橋T梁的配筋及構造布筋均是按簡支梁受力圖式進行內力計算的，施工又是嚴格按照設計進行的，若現在只是通過增加鋼筋等加強手段，將其改為剛性的連接縫結構型式進行施工，將會造成：

1．梁體內力的變化—— 因計算圖式的改變，內力發生變化，影響受力筋的配置，梁體上端部將產生負彎矩，原設計中是未考慮的；

2．梁體端部鋼筋需要調整及加強—— 若現在在梁端上部增設梁與梁之間連接的縱向鋼筋，因設計中末考慮該鋼筋的連接構造要求及加強措施，無法形成整體的理想效果。

橋面連續伸縮縫構造圖

鑒于上述原因，為避免出現意想不到的其他不良情況，首先將剛性連續縫形式排除。

結合原設計，我們在施工當中采用了半剛性型式的連續橋面結構，即用φ20的滑動傳力鋼筋（失效處理）代替φ16連續鋼筋，橋面鋪裝鋼筋在一聯長度內通長布置(在連續縫處不斷開)，梁縫處橋面鋪裝頂面設假縫，底面設斷縫的結構型式。詳見圖3。

3 施工方案

采用上述橋面連續縫形式，結合本橋實際情況，連同橋面鋪裝一并考慮，提出如下施工方案：

I方案：按現設計鋪裝類型及分層(即l0cm砼及10cm瀝青砼)，在梁端部2m范圍(即連續縫處4m范圍)內砼鋪裝改用鋼纖維砼鋪裝。

II方案:瀝青砼改為8cm厚，砼鋪裝加厚到l2cm，鋼纖維砼鋪裝采用范圍同I方案。

III方案:取消瀝青砼鋪裝層。采用砼鋪裝20cm厚，鋼纖維砼鋪裝采用范圍同I案。

各方案優、缺點見下表

針對各方案的利弊，我們較后決定呈報本橋施工采用II方案，經主管部門批準后，決定該橋面連續構造的連續縫采用半剛性的形式，橋面鋪裝縱向鋼筋通長布置，橋面鋪裝砼層為瀝青砼8cm，砼12cm，連續縫處2m范圍內砼鋪裝改用鋼纖維砼鋪裝。

4 施工工藝

（一）施工工藝框圖

（二）施工工藝要求

1、清洗和修整梁端頂面，清除多余預埋件，如有起伏，用高標號水泥砂漿抹平。

2、清除梁端縫間雜物并用泡沫板塞縫。

3、在橋面連續范圍內的梁端頂面上涂布 1-2毫米厚的瀝青，并蓋0.5毫米厚的鍍鋅

薄鋼板。

4、注意做好滑動傳力鋼筋的失效處理。

5、注意保證鋼筋的設計間距和砼保護層。

6、嚴格控制砼配比中粗骨料的規格(宜選用2.0cm以下的碎石)和砼的振搗均勻、密實;砼的振搗要人工結合機械，不可漏振。

7、砼的切縫要上、下對應，宜早不宜遲。建議控制在施工后24-48小時左右，瀝青灌縫也要及時飽滿。

8、指派專人加強砼養護工作，至少保證灑水養護7晝夜以上。

衡水康普科技發展有限公司本著“質量為天、信守承諾”的經營理念，憑借過硬的技術，高質量的產品以及優質的服務得到用戶的*好評。產品主要用于：水利、電力、環保、冶礦、機械、市政、交通、機場、港口、運動場、園藝、農田灌溉等基礎建設行業。讓我們以優質的產品與您共創優良的工程，康普人愿與您攜手共創輝煌！王雪