1、钢-混结合梁施工技术摘要 在清澜大桥钢-混结合梁施工过程中,通过不断总结和探索,提出了一系列相应技术措施,较好的解决了钢-混结合梁施工中常见的一些问题,保证了工程质量,方便了现场施工。并总结了钢-混结合梁施工的基本经验,为今后类似工程施工提供借鉴。 关键词 清澜大桥 钢-混结合梁 技术措施 常见问题 解决方法 中图分类号:TU74 文献标识码:A 1 引 言 目前,钢-混凝土结合梁因其在设计上具有刚度大、振动及噪声小、适宜于承受正弯矩、充分发挥钢与混凝土的材料特性等优点,在我国城市桥梁建设中已越来越多的得到应用和推广。该种桥型梁高较砼梁小,用钢量较钢梁小,维护相对简便,同时又兼具节省支架、施工
2、方便快捷、经济指标好的特点,是一种先进的桥型。 清澜大桥主梁采用箱型钢纵梁,工字型横梁及小纵梁通过高强螺栓与节点板连接形成钢构架,构架上安装预制混凝土桥面板,现浇微膨胀混凝土湿接缝,与钢梁上的抗剪栓钉形成整体,构成结合梁体系。标准断面尺寸详见图 1。 图 1 钢-混结合梁断面图 本文重点介绍钢-混结合梁施工时常见问题及处理方法,并提出在施工过程中需重点关注的问题,为后续类似工程施工提供借鉴和参考。 2 工程简介 2.1 钢梁节段划分 钢梁顺桥向共分为 47 个节段,标准节段长为 12.0m,重约 140t,最长节段 16m,最重节段 254.7t。全桥主梁总重约 7667t(含钢锚箱) 。 2
3、.2 预制混凝土桥面板 桥面板分为 40 种类型共计 560 块。横桥向分 4 块布置,重量约20t。 3 总体施工方案 01、A1、H1 节段采用 300T 浮吊无支架悬臂散拼安装,01 节段箱型纵梁与下横梁临时固结; A9、A10 及端横梁 H8 节段采用 300T 浮吊在边跨支架上散拼安装; A2A8、H2H8 利用平弦式桥面吊机整节段双悬臂拼装; H9H12 在边跨合拢后采用平弦式桥面吊机整节段单悬臂拼装; 边跨合拢:通过滑移装置整体调整边跨支架上 A9、A10 及端横梁H8,使 A8 与 A9 顺利对接合拢; 中跨合拢:选择适宜合拢温度,精确测量和计算合拢段长度,利用温差进行中跨合拢
4、段施工。 桥面板利用桥面吊机上面的 20t 电动葫芦提升安装。 4 施工工艺流程 施工准备钢梁制造、运输/桥面板预制、存放01 节段安装A1、H1 节段安装A1、H1 斜拉索挂设,第一次张拉安装桥面板、浇筑湿接缝、张拉横向预应力A1、H1 斜拉索第二次张拉架梁吊机制造、安装、试吊及验收整节段对称吊装 A2A8、H2H8 节段/支架上拼装A9、A10 及 H8A10、A9 与 A8 对接边跨合拢中跨架梁吊机吊装H9H12 节段中跨合拢桥面板纵向预应力张拉。 5 常见问题分析及解决方法 5.1 桥面板预制及存放 清澜大桥桥面板类型多,工程量大,预制施工质量要求高,存放时间长。常见问题主要有: (1
5、)桥面板面积大,板厚较薄,预制及存放过程中易出现裂纹及掉角情况; (2)桥面板放置在钢梁的工字型横梁及小纵梁上,接触宽度仅为5cm,桥面板与钢梁接触面的混凝土平整度要求非常高(2mm); 针对以上问题,在施工过程中总结出以下经验: (1)预制施工时应注意: 优化配合比,采用新制型钢模板且在使用前严格打磨并涂刷脱模剂,混凝土浇筑过程中充分振捣并及时收浆抹平,采用塑料薄膜覆盖后保水养护,拆模时禁止硬撬及撞击等; 存放时应注意: 采用 4 点受力存放,垫块顶面平整且高度一致,转运过程中防止碰撞,严格控制存放层数(最多 5 层)等。 (2)严格控制预制台座质量,台座顶面采用 C50 砼并用砂轮打磨平整
6、,顶面采用7526 角钢包边,四周高差不大于 2mm,保证桥面板底部的平整度满足设计要求。 5.2 钢梁安装 根据现场实际情况,清澜大桥钢梁安装分为无支架散拼、对称悬臂整体吊装及支架散拼安装等方案,各具特点,关键控制点各有不同: (1)无支架散拼 主塔处 01、A1 及 H1 钢梁节段采用无支架散拼安装,散拼杆件最大重量约 67t,吊高约 25m。利用 300t 浮吊依次吊装 01 节段 2 根主纵梁及5 根横梁,塔吊安装小纵梁,散拼完毕后精确调整钢梁高程及轴线偏位,满足设计要求后将 01 节段钢梁与主塔下横梁临时锚固(详见图 2),之后分别散拼 A1、H1 节段钢梁。 图 2 塔梁临时锚固图
7、 施工中应注意: 浮吊精确定位,主纵梁临时抄垫,01 节段高程及轴线精确调整,A1、H1 节段与 01 节段主纵梁按规范要求插打冲钉及安装普通螺栓固定,A1、H1 节段安装过程中的倾覆稳定等。 (2)对称悬臂整体吊装 A2A8、H2H8 节段采用架梁吊机对称悬臂整体吊装。施工中应注意: 架梁吊机设计、安装及试吊,钢梁节段对称吊装,架梁吊机前移稳定等。 (3)支架散拼安装 A9、A10 采用支架散拼安装,散拼过程与无支架散拼相似。施工中应注意: 支架沉降观测,钢梁杆件调整设置等。 (4)边跨合拢 A8、H8 梁段施工完成后,进行边跨合拢。将支架上预拼好的SA9、SA10 梁段通过整体滑移和调整高
8、程,使之与 SA8 精确匹配实现合拢,从而使边跨由悬臂结构转换成简支结构体系,形成稳定结构。 箱梁合拢时间选择:在当天气温最低时施工,以保证施工高强螺栓有足够的安装时间。 纵向调整:利用 2 台 YDC2400X 千斤顶在箱型主纵梁箱内对拉,使支架上梁段缓慢向 SA8 移动,直至设计位置; 横向调整:在桩顶分配梁侧向安装牛腿,形成千斤顶反力架,利用千斤顶对梁段横向位置进行微调,使之与 SA8 轴线一致; 高程调整:首先调整梁段前端,使之高程与 SA8 基本吻合,然后调整后端高程,使之纵梁对接线性吻合,转角满足设计要求。 (5)中跨合拢 中跨合拢段钢梁的安装是一个抢时间、抢速度的施工过程,在合拢
9、前必须做好一切准备工作,在有限的时间里完成。施工中注意合拢前配重卸载、施工支架拆除及塔梁临时固结拆除等。 5.3 高强螺栓施工 主要控制高强螺栓存放、施拧及检查验收等。注意事项有: 存放:螺栓、螺母及垫圈入库时应核查数量,分批号、分规格、分厂家存放,并作好防潮、防尘工作,下面应以木板垫高,通风,防止锈蚀和表面状态改变,影响螺栓的扭矩系数。入库后要建立明细库存表,发放登记表,加强管理。 施拧:采用扭矩法施工。施工前应做好施拧工艺性试验。 检查验收:采用紧扣法检查、验收。高强度螺栓施拧质量检查应设专职人员进行检查,当天拧好的螺栓当天检查完毕,并作好施工记录。 5.4 桥面板安装及湿接缝施工 散拼节
10、段桥面板采用 300t 浮吊起吊安装,整节段吊装部分采用桥面自制 20t 龙门吊机安装,安装顺序横向由边到中,顺桥方向由塔柱方向向外延伸。 纵横梁之间的湿接缝不需配置模板,主纵梁外侧 1.5m 宽的现浇桥面板为悬臂施工,底模和侧模均采用钢模。 施工中应注意: 预制桥面板安装精确定位,并夹垫橡胶条,防止湿接缝混凝土浇筑时漏浆,纵横向预应力管道接头处理,防止渗浆等。 6 结 语 钢-混结合梁因其受力好、成本低、结构形式新颖而越来越多的予以采用。 在长期的工程实践中,通过不断的总结和改进,逐渐形成了一套较为完整和成熟的施工工艺,保证了钢-混结合梁施工质量,方便了现场施工,为今后类似工程施工提供借鉴。 作者简介:艾侠(1982-) ,辽宁义县,中铁大桥局集团第二工程有限公司,工程师。