摘 要 在中小跨徑橋梁工程施工中,鋼-混結(jié)合梁比較常見,其是一種經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)形式,能夠有效提升橋梁工程建設(shè)質(zhì)量。對此,本文首先對鋼-混組合梁橋的結(jié)構(gòu)特點進行介紹,然后以某橋梁工程為研究對象,對鋼-混結(jié)合梁在橋梁工程施工中的應(yīng)用方式進行詳細探究,以期為類似工程提供借鑒。
關(guān)鍵詞 鋼-混結(jié)合梁;特點;橋面板;預(yù)制
引言
鋼-混結(jié)合梁可將混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢進行有效結(jié)合,不僅具有混凝土材料的抗壓強度和剛度,同時還具有鋼材的抗拉強度以及延展性。與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,通過將鋼-混結(jié)合梁應(yīng)用于橋梁工程施工中,能夠有效減小梁截面尺寸以及結(jié)構(gòu)自重,并且安裝方式便捷,結(jié)構(gòu)延性較強,可有效延長橋梁工程使用壽命。因此,對橋梁工程鋼-混結(jié)合梁施工技術(shù)要點進行深入研究意義重大。
1鋼-混組合梁橋的結(jié)構(gòu)特點
鋼-混組合梁橋是由鋼梁與鋼筋混凝土橋面板所組成的整體結(jié)構(gòu),其中,橋面板不僅能夠有效承受車輪荷載,同時還能夠作為主梁上翼板,與鋼梁組合形成截面。鋼-混組合梁橋與鋼梁和混凝土梁相比有一定的特點,其中,與鋼梁相比,鋼-混組合梁的特點如下:①可減少鋼筋材料用量,進而減少施工成本;②能夠有效提升梁剛度,進而保證橋梁工程整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;③通過應(yīng)用鋼筋混凝土橋面板,能夠與瀝青面層進行有效結(jié)合,進而提升橋梁工程結(jié)構(gòu)耐久性能。另外,與混凝土梁相比,鋼-混組合梁的特點如下:①結(jié)構(gòu)重量比較小,可減少橋梁工程下部基礎(chǔ)施工量;②對于已經(jīng)安裝完成的鋼梁,可作為模板,進而減少模板使用量;③施工方式快速便捷,不會對正常交通造成較大不良影響;④能夠有效減小梁高。
2橋梁工程概況
某橋梁工程為三塔四跨地錨式懸索橋梁工程,該橋梁工程跨徑布置形式為(200+2×850+200)m,橋面寬度為38m,共有雙向8車道,行車速度設(shè)計為60km/h。
通常情況下,在懸索橋規(guī)劃設(shè)計中,對于加勁梁,一般應(yīng)用流線型扁平鋼箱梁設(shè)計形式,在橋面鋪裝層施工中,可直接鋪設(shè)在鋼梁頂面,因此很難保證瀝青與鋼橋面之間的黏結(jié)效果,當車輛通行時,容易造成鋪裝層損壞。對此,為了提升鋪裝施工質(zhì)量,要求采用環(huán)氧瀝青材料,不僅施工工藝復(fù)雜,并且很難保證施工質(zhì)量。針對上述施工難點,在該橋梁工程施工中,應(yīng)用鋼-混結(jié)合梁結(jié)構(gòu)形式,并且將四跨簡支鋼-混結(jié)合梁結(jié)構(gòu)作為主梁,能夠有效避免橋梁工程橋塔位置主梁產(chǎn)生較大負彎矩,同時還可降低混凝土橋面板荷載狀態(tài)下的拉應(yīng)力。
該橋梁工程主梁高度為3.0m,是由混凝土橋面板、加勁梁以及鋼橫梁所組成的。在加勁梁節(jié)段之間,可應(yīng)用栓或者焊接方式進行連接。對于整個橋梁工程,均進行混凝土橋面板施工,同時鋪裝改性瀝青材料,以期能夠有效提升橋面施工質(zhì)量,延長橋梁工程使用壽命[1]。
3混凝土橋面板預(yù)制技術(shù)
3.1 場地布置
在該橋梁工程混凝土橋面板預(yù)制施工中,預(yù)制場地占地面積為37.5畝,制板臺座共計32個,并且配套有32套底、側(cè)鋼模板、4套鋼筋籠預(yù)制胎架以及3臺門吊,每日可生產(chǎn)8~10塊混凝土橋面板。
3.2 臺座建設(shè)
在制板臺座平面尺寸設(shè)計中,應(yīng)注意能夠滿足各類不同型號混凝土橋面板預(yù)制要求。存板臺座容易受到荷載大小的影響以及地質(zhì)條件制約作用,因此,對于地基,應(yīng)進行換填砂施工方式,同時應(yīng)用機械設(shè)備進行夯實處理,確保地基承載力能夠達到160kPa以上,然后再進行立?,F(xiàn)澆倒T形C30鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)施工。除此以外,還應(yīng)注意,在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)周邊,還需設(shè)置排水設(shè)施。該橋梁工程存板臺座結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。
3.3 側(cè)模板制作
在側(cè)模板制作中,應(yīng)注意,為了便于橋面板環(huán)形鋼筋預(yù)留,對于側(cè)模,可采用上、下兩部分對扣式梳齒型分體模板,同時還需設(shè)置鋸齒剪力槽,并利用12mm厚鋼板進行加工制作。對于側(cè)模與底模,可利用螺栓進行連接[2]。
3.4 鋼筋制作及安裝
在橋梁工程橋面板環(huán)形鋼筋設(shè)計中,可采用焊接成型施工方式,并且對接頭數(shù)量以及接頭部位進行有效控制。為了減少鋼筋材料使用量,要求與鋼廠做好協(xié)調(diào)溝通,根據(jù)橋梁工程設(shè)計施工要求定制鋼筋材料。需要注意,由于橋面板厚度比較小,因此鋼筋安裝進度會對橋梁工程面板的承載效果產(chǎn)生較大影響,為了有效保證鋼筋材料安裝進度,提升施工效率,對于橋面板鋼筋骨架,要求在定型胎架上綁扎完成,然后再利用吊機進行吊裝。
3.5 混凝土施工
在該橋梁工程橋面板施工中,應(yīng)用C60混凝土施工材料,對于混凝土坍落度,要求控制在180±20mm以內(nèi)。在橋面板混凝土澆筑施工中,對于所有混凝土混合料,可在攪拌站集中拌和,然后利用汽車運輸至施工現(xiàn)場,料斗接料后,即可運輸至生產(chǎn)區(qū)門吊下方位置,再吊起布料?;炷翝仓瓿珊?,還需采用振搗棒進行密實處理,組織施工人員利用鋁合金刮尺,對混凝土結(jié)構(gòu)表面進行反復(fù)搓平處理,對混凝土結(jié)構(gòu)表面平整度進行檢查,如果發(fā)現(xiàn)孔隙,則需及時做好布料處理,再利用刮尺進行整平處理。當混凝土結(jié)構(gòu)初凝后,即可利用硬質(zhì)細竹刷沿板進行拉毛處理,將土工布覆蓋在混凝土結(jié)構(gòu)表面,對混凝土進行灑水養(yǎng)護。
3.6 起吊存放
當橋面板混凝土結(jié)構(gòu)強度達到設(shè)計要求的80%后,即可利用門吊以及吊機進行起吊脫模處理,然后將其吊運至稱重平臺進行稱重。稱重完成后,再吊運至存板區(qū)域,在存放過程中,要求對臺座沉降量進行密切監(jiān)測[3]。
4混凝土橋面板與鋼加勁梁結(jié)合技術(shù)
4.1 橋面板吊裝及臨時固定
(1)橋面板吊裝
在該橋梁工程橋面板吊裝施工中,要求利用施工區(qū)域上游碼頭岸線,在碼頭設(shè)置橋面板臨時存儲臺座,可有效避免由于汽車運輸不及時所造成的問題,保證施工連U型。將鋼梁材料運輸至碼頭后,即可采用吊機進行吊運,并進行鋼梁頂面橡膠條粘貼施工,然后再逐塊吊運至施工指定位置。橋面板吊裝形式如圖2所示。
(2)橋面板臨時固定
在鋼梁節(jié)段整體吊裝施工中,節(jié)段內(nèi)橋面板可能會發(fā)生滑動脫落問題,對此,可采用預(yù)留環(huán)形鋼筋,對相鄰橋面板進行焊接施工,進而形成整體結(jié)構(gòu)。另外,在鋼梁橫梁以及小縱梁頂面,還需利用鋼板條卡緊橋面板焊接,而對于節(jié)段接頭位置的橋面板,應(yīng)在鋼梁重心位置進行對稱擺放,然后再利用鋼筋進行固定。如圖3所示。
4.2 結(jié)合施工
①節(jié)段之間橋面板安裝施工。對于鋼梁節(jié)段之間的橋面板,可利用吊機吊起,根據(jù)施工圖紙確定安裝位置后落板并安裝。②濕接縫鋼筋材料制作以及安裝施工。對于鋼筋材料,可利用塔吊設(shè)備吊起運輸至橋面,然后再組織施工人員利用手推車運輸至安裝位置,采用切割機切割鋼筋,由施工人員穿入,最后利用電焊機進行焊接施工。③結(jié)合施工。對于橋梁工程橋面板與鋼加勁梁的結(jié)合位置,可利用C60微膨脹混凝進行濕接縫施工,為了確保主纜線形的平順性以及主梁受力情況合理,要求分批進行濕接縫混凝土對稱澆筑施工,而對于邊跨節(jié)段間濕接縫,則應(yīng)采用一次澆筑施工方式。
在混凝土澆筑施工中,單次澆筑量最大為344m2,當混凝土澆筑完成后,當其強度達到設(shè)計要求的80%以后才可進行下次混凝土澆筑施工。對于混凝土材料,要求在攪拌站進行集中拌和,并利用混凝土輸送泵車,將混凝土材料運輸至邊塔附近鋼梁頂面,由混凝土攪拌運輸車運料、布料入模,并采用插入式振動棒進行振搗密實,并進行覆蓋保濕養(yǎng)護。
4.3 鋼-混結(jié)合梁施工注意事項
在橋梁工程鋼-混結(jié)合梁施工中,為保證施工質(zhì)量,應(yīng)注意以下幾點:①預(yù)埋件控制。在鋼結(jié)構(gòu)對接施工中,施工要求比較高,因此,對于與鋼箱梁對接的預(yù)埋件,要求做好垂直度、標高以及里程控制,尤其需要注意,在端橫梁鋼板預(yù)埋施工中,必須綜合考慮混凝土澆筑施工中的支架變形影響因素。②焊接施工順序控制。在施工現(xiàn)場,要求對鋼結(jié)構(gòu)施工順序進行有效控制,避免焊接變形對鋼結(jié)構(gòu)造成不良影響,在焊接施工順序控制方面,應(yīng)注意由里及外、由近及遠、對稱焊接。
5結(jié)束語
綜上所述,本文主要結(jié)合實例,對橋梁工程鋼-混結(jié)合梁施工技術(shù)要點進行了詳細探究。在橋梁工程施工中,通過應(yīng)用鋼-混結(jié)合梁施工技術(shù),鋼-混結(jié)合梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力符合橋梁工程設(shè)計要求,同時能夠有效提升橋面平整度,確保其能夠符合瀝青攤鋪施工要求。
參考文獻
[1] 孫旭陽.鋼混組合梁斜拉橋施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析[J].交通世界,2016,2(18):110-111.
[2] 楊遠江.試論鋼混組合梁體系轉(zhuǎn)換施工技術(shù)[J].北方建筑,2019,2(3):73-75.
[3] 羅慧剛.朔黃鐵路高窩中橋鋼-混結(jié)合梁換梁施工技術(shù)[J].鐵道建筑,2016,4(5):95-99.
作者簡介
李小聰(1975-),男,籍貫重慶銅梁人;專業(yè):土木工程專業(yè),學歷:本科,高級工程師,研究方向:項目管理、施工技術(shù)工作。