試析鋼板-混凝土梁組合橋梁的施工安裝

常 勇

(中鐵十八局集團建筑安裝工程有限公司，天津300308)

大量橋梁工程施工建設(shè)實例表明，科學(xué)合理地應(yīng)用鋼板-混凝土梁組合橋梁施工安裝技術(shù)，既能大幅度提升施工效率，也能有效保證橋梁工程施工質(zhì)量，符合目前我國橋梁工程事業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的要求，值得大范圍推廣應(yīng)用。

一、案例分析

某種高速公路，主線里程為K105+800～K028+900，全長13.1km，共有橋梁16座，其主線橋梁14座，共計5737.4m，匝道橋梁2座，共計282.5m，大橋12座，中型橋梁4座，其中延河大橋采用了鋼板-混凝土組合梁，取得了良好成效，值得其他施工單位大力參考和借鑒。

二、鋼板-混凝土梁組合橋梁的施工安裝

案例工程鋼筋-混凝土梁采用了工程預(yù)制的半成品，在工地組裝焊接成成品，具體施工安裝要點如下：

（一）鋼筋的加工和制作

案例工程橋梁在施工中鋼材主要采用了符合《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》中的相關(guān)規(guī)定，滿足下列技術(shù)指標(biāo)的具體要求：第一，橋梁工程施工中所用到的鋼板，生產(chǎn)廠家不得隨意更換鋼板的材質(zhì)和規(guī)格，并派遣相關(guān)專業(yè)人員常駐生產(chǎn)企業(yè)進行監(jiān)督檢查，確保每一塊鋼板都符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；第二，鋼材運到施工現(xiàn)場后，需要對出廠質(zhì)量證明書進行全面檢查，并在監(jiān)理人員的監(jiān)督下進行取樣復(fù)檢，確認(rèn)無誤后才能投入到橋梁施工建設(shè)中；第三，在進行鋼板切割時，要優(yōu)先考慮數(shù)控、自動、半自動切割，如果采用火焰切割，則要嚴(yán)格控制火焰切割的倒角，倒角的半徑要控制在0.5mm～2.0mm之間；第四，在進行鋼板梁整體組裝過程中，必須在專用的胎架上進行，因此，對胎架的承載力有非常嚴(yán)格的要求，避免在組裝過程中因為不均勻沉降，而引起鋼板梁段發(fā)生變形。

（二）鋼板梁焊接操作

在鋼板梁焊接前，要先清除焊接區(qū)域的鐵皮、油污、銹跡等，促使鋼板焊接表面露出金屬面。在具體焊接過程中，母材非焊接部位，不能進行焊接引弧。如果焊縫比較深，則要進行分層多次焊接，并注重連續(xù)施焊和層間溫度的控制，每焊接完一層都要待焊渣和其他缺陷全部都清理完成以后，才能進行下一道焊接。

在具體焊接時，要首選全自動焊接，避免因為人為操作失誤，而影響焊接質(zhì)量。特別是在主梁橫向焊縫時，嚴(yán)禁采用人工焊接，焊接完成后還要進行全面質(zhì)量檢測，確保每個細(xì)節(jié)的焊接質(zhì)量。

（三）焊接檢驗

案例工程對鋼板焊接質(zhì)量有非常嚴(yán)格的要求，因此，采取一系列科學(xué)合理的焊接檢驗方法，才能保證焊接質(zhì)量，提升橋梁工程施工建設(shè)的總體質(zhì)量。該橋梁工程對焊接接頭評定標(biāo)準(zhǔn)為：對焊接縫不低于母材標(biāo)準(zhǔn)值的焊接接頭，超強不得大于實際屈服強度的25%；延伸率不能低于焊接母材的標(biāo)準(zhǔn)值；而冷彎則要求180°不裂。

在具體檢驗過程中，可采用射線和超聲波兩種方法來科學(xué)合理地檢驗焊縫是否滿足實際要求，國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼熔化焊對接接頭照相和質(zhì)量分級》中明確規(guī)定，橋梁工程施工建設(shè)中，鋼材和鋼板焊接時，射線照相的質(zhì)量等級不能低于B級，焊縫內(nèi)部質(zhì)量要達到Ⅱ級。

（四）鋼板梁的運輸

根據(jù)橋梁工程所在的實際位置和具體情況，采用大平板車來運輸鋼板梁，但案例工程施工建設(shè)中所采用的鋼板梁具有超長、超寬、質(zhì)量重大的特性，為避免在施工中造成不必要的碰撞損壞，在運輸前要事先和交通管理部門取得溝通聯(lián)系，從根本上確保整個運輸過程的安全性。同時在運輸過程中，還要采用錨釘來固定鋼板梁，并加強對鋼板梁的保護，避免發(fā)生變形和傾覆。

（五）搭設(shè)臨時支架

在搭設(shè)臨時支架時，充分考慮了鋼板-混凝土梁的實際重量和分段長度以及現(xiàn)場地形，決定采用八三式鐵路輕型軍用橋梁墩來搭設(shè)臨時支架，和其他支架相比，八三式鐵路輕型軍用橋梁墩搭設(shè)的支架具有以下幾點優(yōu)勢：第一，安裝速度比較快，只要準(zhǔn)備工作就緒以后，即可開始安裝，在6～8小時內(nèi)，就可以完成10m高的橋墩結(jié)構(gòu)搭設(shè)；第二，具有很強的機動性，主要單元是線性桿件，其中最大桿件的重量也只有253kg，可大幅度提升人工裝卸的便捷性和速度；第三，器材相對輕便，結(jié)果簡單。

（六）鋼板梁安裝要求

在鋼板梁吊運時，要先檢查吊具的剛度能否滿足鋼板梁吊裝的實際需求，并均勻分布吊點，避免在吊裝過程中，發(fā)生扭轉(zhuǎn)和側(cè)傾。遵循輕吊輕放的原則，在鋼板梁安裝前，還要對臨時支架、吊機起吊的能力進行全面驗算。同時，還要嚴(yán)格控制各個跨梁的長度誤差，確保鋼板梁支持隔板和支持底座對位的準(zhǔn)確性，最大限度上提升鋼板梁底座和支座頂面安裝的密貼性，嚴(yán)禁存在較大縫隙。

（七）鋼板梁架設(shè)安裝步驟

在就案例工程而言，在具體施工建設(shè)中，充分考慮了實際情況和現(xiàn)有技術(shù)，決定采用架橋機逐孔架設(shè)的施工方法。具體施工步驟如下：

第一步，確?；A(chǔ)、橋墩施工的質(zhì)量，并搭設(shè)第一跨臨時支架，進行基礎(chǔ)跨鋼板梁的吊裝和焊接，并進行行車道板預(yù)制和鋼板梁節(jié)段的加工。具體情況如圖1所示:

圖1 基礎(chǔ)梁臨時支架

第二步，根據(jù)按照基礎(chǔ)梁臨時支架搭設(shè)程序，反向拆除臨時支架，然后安裝第一跨行車道板。具體情況如圖2所示：

圖2 第一跨行車道板安裝

第三步，將架橋機移動到下一孔處，當(dāng)?shù)谌玟摿旱跹b安裝到設(shè)計位置以后，再進行鋼梁焊接。然后安裝第二跨預(yù)制行車道板，并進行槽口濕接縫澆筑操作。待上述操作全部完成以后，再進行第二跨縱向鋼筋的焊接操作，具體現(xiàn)場施工圖如圖3所示：

圖3 第二跨鋼板-混凝土組合橋梁施工

第四步，重復(fù)第三步的內(nèi)容，逐步完成其他跨的安裝，具體施工示意圖如圖4所示：

圖4 持續(xù)完成其他跨施工

第五步，張拉全聯(lián)未張拉橫向預(yù)應(yīng)力，鋪設(shè)二期恒載，完成附屬設(shè)施安裝。具體操作圖如圖5所示：

圖5 附屬設(shè)施安裝操作示意圖

（八）混凝土行車道板預(yù)制及安裝

1.鋼筋加工和安裝

在案例工程預(yù)制行車道板橫向施工安裝中，主要采用了全寬預(yù)制式的施工方法，在進行橫向預(yù)應(yīng)力張拉施工時，分別進行預(yù)制場張拉和橋面張拉。該橋梁行車道板的寬度在12.25m～12.75m之間，承托板的厚度為0.4m，鋼板梁的厚度為0.27m。當(dāng)橋面板鋼筋鋼板復(fù)試合格以后，即可進行加工制作，同時還要做好標(biāo)識，并分類堆放，避免發(fā)生錯用和混用現(xiàn)象。案例工程對施工質(zhì)量有非常嚴(yán)格的要求，因此需要嚴(yán)格控制鋼筋安裝的允許偏差。具體如表1所示：

表1 鋼筋安裝允許偏差

2.模板安裝

在案例工程模板安裝中，主要采用了木質(zhì)模板。在應(yīng)用前，還要及時清除模板表面的各種雜物，而在進行側(cè)模板安裝時，為有效防止模板發(fā)生位移和變形，安裝側(cè)面時可采用加筋板進行固定焊接，并由專業(yè)工程師，對模板施工質(zhì)量進行就檢驗，確認(rèn)達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后才能進行下一道工序施工。為保證混凝土行車道板安裝質(zhì)量，模板安裝允許偏差范圍要根據(jù)表2所示的內(nèi)容進行操作。

表2 模板安裝允許偏差

3.混凝土澆筑

本次鋼板-混凝土梁組合橋梁的施工安裝時采用混凝土的標(biāo)號為C50，坍落度控制在6cm～10cm之內(nèi)，可在混凝土拌和站進行集中拌制。但在澆筑時，研究采用泵送式澆筑，坍落度不能超過10cm，要一次性澆筑成型，中間不留施工縫。

4.養(yǎng)護和拆模操作

當(dāng)混凝土澆筑完成以后，可在頂面進行拉毛處理，等混凝土終凝后，再進行灑水覆蓋養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不能低于15天，養(yǎng)護時灑水量要根據(jù)周圍環(huán)境的深度和溫度進行合理調(diào)控，確?；炷帘砻鏁r刻處于濕潤狀態(tài)。當(dāng)混凝土強度達到30MPa以上時，方可進行脫模起吊操作，預(yù)制板臨時堆放要根據(jù)設(shè)計要求，合理設(shè)置堆放支撐點，同時堆放的層數(shù)不可超過三層，并在層與層之間墊上枕木，避免發(fā)生相互摩擦和碰撞，影響模板下次使用。

5.張拉操作

混凝土達到設(shè)計強度的90%后方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，張拉控制應(yīng)力1395Mpa。兩端均采用張拉錨具，施工時一端鎖死，另一端張拉，單端交錯張拉。

6.行車道板的安裝

在進行行車道板和鋼板梁黏結(jié)時，要采用專用膠和涂布型施工方案。主要施工工藝為：界面處理→配置鋼砼黏結(jié)膠→涂抹鋼砼黏結(jié)膠→吊裝安裝預(yù)制板→清除多余的黏結(jié)膠→靜置養(yǎng)護。

綜上所述，本文結(jié)合工程實例，深入分析了鋼板-混凝土梁組合橋梁的施工安裝要點，分析結(jié)果表明，鋼板-混凝土組合式橋梁，在施工成本、施工效率、施工質(zhì)量等方面皆有非常明顯的優(yōu)勢，符合目前我國道路橋梁工程持續(xù)穩(wěn)定和相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的需求，值得大范圍推廣應(yīng)用。