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钢―混结合梁施工技术

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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

中图分类号[U24] 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)109-0162-02

0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。

1 工程简介

1.1 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)。

1.2 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。

2 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;

A2~A8、H2~H8利用平弦式桥面吊机整节段双悬臂拼装;

H9~H12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段施工。

桥面板利用桥面吊机上面的20t电动葫芦提升安装。

3 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A2~A8、H2~H8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H9~H12节段中跨合拢桥面板纵向预应力张拉。

4 常见问题分析及解决方法

4.1 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)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,顶面采用∠752×6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。

4.2 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

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

A2~A8、H2~H8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。

4.3 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。

4.4 桥面板安装及湿接缝施工

散拼节段桥面板采用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。

5 结论

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。