常偉琴 王海有

【摘要】本文通過(guò)示例介紹了裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預(yù)應(yīng)力施加方法，該方法簡(jiǎn)單、明了、直觀、方便驗(yàn)證，工藝、材料和施工機(jī)具簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟度高，容易掌握，方便推廣應(yīng)用，它把橋面鋪裝與橋板形成了一體，能夠有效的提高承載力并保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)使用壽命。

【關(guān)鍵詞】裝配式橋梁；橋面鋪裝；橫向預(yù)應(yīng)力；施加方法

Prefabricated reinforced concrete bridge deck pavement transverse prestressing method

Chang Wei-qin1，Wang Hai-you2

（1.Henan luohe city highway administrationLuoheHenan462001；

2.Pingdingshan Highway AdministrationPingdingshanHenan467000）

【Abstract】This article shows by example the prefabricated reinforced concrete bridge deck pavement transverse prestressing， the method is simple， clear and intuitive， easy to verify， processes， materials and simple construction equipment， technology maturity， easy to grasp， easy application that the bridge deck and the deck is formed integrally， can effectively improve the bearing capacity of the bridge structure and to protect and prolong life.

【Key words】Prefabricated bridge；Bridge deck；Transverse prestressing；Method of application

1. 前言

（1）改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)公路交通事業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，截至2014年底全國(guó)公路總里程達(dá)446.39萬(wàn)公里，其中高速公路里程11.19萬(wàn)公里。橋梁是公路的重要組成部分，隨著公路建設(shè)的迅猛發(fā)展，橋梁數(shù)量也在迅速增加，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)現(xiàn)有各類橋梁約50萬(wàn)座，每年開(kāi)工建筑的橋梁約為1萬(wàn)余座，我國(guó)正由世界“橋梁大國(guó)”向“橋梁強(qiáng)國(guó)”邁進(jìn)。

（2）裝配式橋梁是公路橋梁中量大、面廣的常用橋型。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力明確，可以采用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，能做成實(shí)心或空心板梁、箱梁、T型梁等，主梁能夠進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，因此，各類各級(jí)公路和城市道路橋梁中被廣泛采用。裝配式橋梁均需進(jìn)行橋面鋪裝，橋面鋪裝常采用鋼筋混凝土，或者鋼筋混凝土+瀝青混凝土。

（3）裝配式橋梁存在的突出問(wèn)題是橫向連接薄弱，整體性差，導(dǎo)致橫向分布荷載能力差，承載能力下降，而且橋面鋪裝混凝土與主梁混凝土的結(jié)合力薄弱，橋面鋪裝的隨從性差，再加上嚴(yán)重的超載超限和大交通量，形成橋梁承載能力相對(duì)不足，結(jié)果經(jīng)常造成橋面鋪裝使用3～5年就過(guò)早破壞，甚至形成單板受力，不但影響橋梁使用品質(zhì)和通行能力，存在安全隱患，甚至造成安全事故。

2. 裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預(yù)應(yīng)力施加方法

2.1圖1是一種裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預(yù)應(yīng)力施加方法，通過(guò)對(duì)裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土施加橫向預(yù)應(yīng)力，加強(qiáng)橋梁的橫向連接，增加橫向整體性，提高橫向分布荷載能力，延長(zhǎng)橋面鋪裝的使用壽命。

2.2裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預(yù)應(yīng)力施加方法包括以下步驟：

（1）第一步，修整連接鋼筋處主梁立面、澆注鉸接縫。

修整連接鋼筋處主梁立面，澆注鉸接縫，設(shè)置連接鋼筋穿孔；

（2）第二步，設(shè)置錨具墊板。

在防撞帶兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置若干鋼絞線穿孔，錨具墊板設(shè)置在主梁兩側(cè)并垂直于鋼絞線穿孔，錨具墊板與防撞帶之間墊環(huán)氧樹(shù)脂砂漿；

（3）第三步，設(shè)置鋼絞線并進(jìn)行初張拉。

鋼絞線穿過(guò)鋼絞線穿孔，其兩端安裝錨具后進(jìn)行初張拉，初張拉時(shí)鉸接縫、防撞帶和錨具墊板使用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿的強(qiáng)度均不得小于20MPa；

（4）第四步，焊接和綁扎橋面鋪裝鋼筋。

橋面鋪裝鋼筋包括上下兩層鋼筋網(wǎng)，上層鋼筋網(wǎng)橫向?yàn)橹鹘罴礃蛎驿佈b混凝土橫向主筋，下層鋼筋網(wǎng)縱向?yàn)橹鹘睿?/p>

（5）第五步，安裝連接鋼筋。

連接鋼筋的上端為U型鉤，下端為螺絲，連接鋼筋上端的U型鉤鉤住橋面鋪裝混凝土橫向主筋并焊接，除連接鋼筋上端的U型鉤以外均作無(wú)粘結(jié)和防腐處理；

（6）第六步，澆注橋面鋪裝混凝土；

（7）第七步，安裝連接鋼筋墊板；

當(dāng)橋面鋪裝混凝土的強(qiáng)度不小于20MPa時(shí)安裝連接鋼筋墊板，連接鋼筋墊板與主梁底部墊環(huán)氧樹(shù)脂砂漿，當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂砂漿的強(qiáng)度不小于20MPa時(shí)擰緊連接鋼筋螺母；

（8）第八步，張拉鋼絞線。

在橋面鋪裝混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后可進(jìn)行鋼絞線張拉；

（9）第九步，封錨、作防腐處理。

2.3切除多余的鋼絞線，對(duì)鋼絞線端部、錨具和錨具墊板以及連接鋼筋下端部、連接鋼筋螺母和連接鋼筋墊板進(jìn)行防腐處理。

2.4需要說(shuō)明的問(wèn)題是：①橋面鋪裝、鉸接縫采用C40混凝土澆筑，橋面鋪裝厚度在14cm～18cm之間；②橋面鋪裝混凝土橫向主筋的直徑不小于12mm；③鋼絞線穿孔位于防撞帶一側(cè)相鄰之間間距50cm；④鋼絞線的張拉一根一根地進(jìn)行，每次張拉應(yīng)力增加200MPa，然后換另一根張拉，張拉時(shí)首先從中間開(kāi)始，再向兩端盡量對(duì)稱張拉，當(dāng)鋼絞線數(shù)量為奇數(shù)時(shí)張拉順序?yàn)椤啊茛邰佗冖堋?；?dāng)鋼絞線數(shù)量為偶數(shù)時(shí)張拉順序?yàn)椤啊邰佗冖堋薄?/p>

3. 實(shí)施例

3.1一座預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋，橋?qū)?0m（橋板寬度9m+防撞帶10的寬度2×0.5m），縱向水平，橫坡度1.5%，上部結(jié)構(gòu)套用標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)橋板尺寸為：長(zhǎng)×寬×厚=1996cm×99cm×85cm、荷載為公路-II級(jí)，鉸接縫混凝土和橋面鋪裝混凝土4以及防撞帶10混凝土分別為C40；

3.2原來(lái)的橋面鋪裝混凝土4在橋板縫處切開(kāi)，鉸接縫混凝土和原來(lái)的橋面鋪裝混凝土4已鑿除，橋板之間的連接已斷開(kāi)；

3.3要求使用原橋板，橋面鋪裝施加橫向預(yù)應(yīng)力進(jìn)行改造；鋼筋網(wǎng)鋼筋中心間距10cm，橫向的鋼絞線1中心間距不大于50cm。

3.4裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預(yù)應(yīng)力施加方法包括以下步驟：

3.4.1第一步，修整連接鋼筋5處主梁9立面、澆注鉸接縫

修整連接鋼筋5處的主梁9立面，連接鋼筋5的位置根據(jù)橋面鋪裝混凝土橫向主筋8的位置確定（見(jiàn)第四步和第五步），間距10cm；

連接鋼筋5處的主梁9立面修整好后把穿塑料管的連接鋼筋5固定，向鉸接縫澆注C40混凝土；

3.4.2第二步，設(shè)置錨具墊板3

錨具墊板3設(shè)置在主梁9兩側(cè)并垂直于鋼絞線1，其位置根據(jù)鋼絞線1的位置確定（見(jiàn)第三步），位置確定后開(kāi)鑿鋼絞線穿孔；安裝錨具墊板3時(shí)，錨具墊板3與防撞帶10之間墊環(huán)氧樹(shù)脂砂漿；錨具墊板3用30mm厚的鋼板制成，長(zhǎng)×高=300mm×300mm；

3.4.3第三步，設(shè)置鋼絞線1并進(jìn)行初張拉。

鋼絞線1采用標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860MPa的直徑15.24mm 鋼鉸線制得，相鄰鋼絞線1的中心間距為49.15cm，共41根，關(guān)于橋梁橫軸線對(duì)稱布置，鋼絞線1設(shè)置在主梁9頂部；

兩端的錨具墊板2安裝后進(jìn)行初張拉，張拉應(yīng)力為100MPa，初張拉時(shí)安裝錨具墊板3使用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿的強(qiáng)度大于20MPa；

3.4.4第四步，焊接和綁扎橋面鋪裝鋼筋。

橋面鋪裝鋼筋包括上下兩層鋼筋網(wǎng)，上層鋼筋網(wǎng)橫向?yàn)橹鹘罴礃蛎驿佈b混凝土橫向主筋8，下層鋼筋網(wǎng)縱向?yàn)橹鹘?，主筋為直?2mm的螺紋鋼，其它鋼筋為直徑8mm的圓鋼，鋼筋中心間距均為10cm；上層鋼筋網(wǎng)橫向?yàn)橹鹘睢?/p>

3.4.5第五步，安裝連接鋼筋5。

連接鋼筋5的上端為U型鉤，下端為螺絲，直徑10mm，連接鋼筋5上端的U型鉤鉤住橋面鋪裝混凝土橫向主筋8并焊接，除連接鋼筋5上端的U型鉤以外在主梁9以上連接鋼筋5上穿塑料管；

3.4.6第六步，澆注橋面鋪裝鋼筋。

澆注C40型橋面鋪裝混凝土4；

3.4.7第七步，安裝連接鋼筋墊板7。

當(dāng)橋面鋪裝混凝土4的強(qiáng)度不小于20MPa時(shí)安裝連接鋼筋墊板7，連接鋼筋墊板7與主梁9底部墊環(huán)氧樹(shù)脂砂漿并應(yīng)水平安放，連接鋼筋墊板7用20mm厚的鋼板制成，長(zhǎng)×寬=90mm×20mm，當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂砂漿的強(qiáng)度不小于20MPa時(shí)擰緊連接鋼筋螺母6；

3.4.8第八步，張拉鋼絞線1。

在橋面鋪裝混凝土4達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后可進(jìn)行鋼絞線1張拉，控制張拉應(yīng)力為930MPa；

鋼絞線1的張拉一根一根地進(jìn)行，每次張拉應(yīng)力增加200MPa，然后換另一根張拉；張拉時(shí)首先從中間開(kāi)始，再向兩端盡量對(duì)稱張拉，張拉順序?yàn)椤啊茛邰佗冖堋保绱诉M(jìn)行四個(gè)循環(huán)，最后一個(gè)循環(huán)張拉應(yīng)力增加30MPa，使張拉應(yīng)力達(dá)到930MPa，持荷不少于2分鐘；

3.4.9第九步，封錨、作防腐處理。

切除多余的鋼絞線1，對(duì)鋼絞線1端部、錨具2和錨具墊板3以及連接鋼筋5下端部、連接鋼筋螺母6和連接鋼筋墊板7進(jìn)行防腐處理。

4. 結(jié)語(yǔ)

裝配式橋梁橋面鋪裝鋼筋混凝土橫向預(yù)應(yīng)力施加方法的有益效果為：

（1）橋面鋪裝和主梁形成一體，增加了橋梁橫截面的高度，增大了受壓區(qū)的面積，提高了承載能力；

（2）加強(qiáng)了橫向連接，橋梁橫向整體性增強(qiáng)，荷載橫向分布能力提高；

（3）增加了橋梁安全系數(shù)；

（4）延長(zhǎng)了橋面鋪裝使用壽命；

（5）檢查、復(fù)拉加固方便，鋼絞線預(yù)應(yīng)力損失檢查方便，如果發(fā)現(xiàn)鋼絞線預(yù)應(yīng)力有損失可以隨時(shí)進(jìn)行張拉加固；

（6）方法、材料和施工機(jī)具簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟度高，容易掌握，方便推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]JTG/T J22-2008 公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范.

[2]JTG/T F50-2011 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.

[作者簡(jiǎn)介] 常偉琴（1972-），女，籍貫：河南鄢陵人，學(xué)歷：碩士，職稱：高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事公路工程技術(shù)與管理工作。