單箱單室波形鋼腹板安裝施工技術(shù)

楊 毅

(山西路橋集團(tuán)運(yùn)寶黃河大橋建設(shè)管理有限公司，山西 太原 030006)

1 工程概況

某高速公路黃河大橋是國(guó)家高速公路網(wǎng)G59呼和浩特至北海的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，橋梁全長(zhǎng)1 690 m，雙向六車道，由主橋、副橋及引橋三部分組成。引橋采用4×40 m預(yù)應(yīng)力T梁，主橋采用110 m+2×200 m+110 m波形鋼腹板中央單索面矮塔斜拉橋，副橋采用48 m+9×90 m+48 m波形鋼腹板剛構(gòu)—連續(xù)組合體系梁橋。

2 概述

近年來，隨著橋梁施工技術(shù)的不斷提高，波形鋼腹板組合結(jié)構(gòu)橋梁作為一種新型結(jié)構(gòu)逐步推廣應(yīng)用。該橋型采用輕型的波形鋼腹板代替厚重的混凝土腹板，從而大幅度減輕了結(jié)構(gòu)的自重，提高了預(yù)應(yīng)力效率；加之結(jié)構(gòu)工程量的大幅減少，工程投入大幅節(jié)約，施工工期也大幅縮減，同時(shí)具有良好的抗震性能。波腹板作為波形鋼腹板組合橋梁的重要組成結(jié)構(gòu)，其安裝質(zhì)量的高低直接關(guān)系到整座橋的受力性能和線性結(jié)構(gòu)的美觀。

3 施工技術(shù)特點(diǎn)

1)梁體橫向波腹板之間設(shè)置臨時(shí)支架。

2)波形鋼腹板的連接利用了波形鋼腹板的自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提高了安裝功效。

4 施工技術(shù)工藝原理

結(jié)合波形鋼腹板組合梁橋的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在基面上設(shè)置支撐方凳，支撐方凳上板面用于支撐波形鋼腹板的一側(cè)斷面，用于波腹板的臨時(shí)固定，波形鋼腹板的板面立式布設(shè)，梁體橫向波形鋼腹板之間設(shè)置有臨時(shí)支架，臨時(shí)支架的兩端與波形鋼腹板板面固連。

5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

5.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

5.2 操作要點(diǎn)

5.2.1施工準(zhǔn)備

1)編制主梁懸臂施工方案，并對(duì)操作人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底。

2)試驗(yàn)檢測(cè)人員需要對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行復(fù)檢，并且準(zhǔn)備好試驗(yàn)器具，認(rèn)真做好試驗(yàn)檢測(cè)記錄。

3)施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人做好用電、用水及交通等情況的安排部署，確保施工安全。

5.2.2波腹板進(jìn)場(chǎng)

波腹板波形鋼腹板應(yīng)由具有相關(guān)資質(zhì)的廠家加工、制作、安裝。波腹板在加工前進(jìn)行放樣，確保尺寸準(zhǔn)確；加工成型后在工廠內(nèi)預(yù)拼裝保證結(jié)構(gòu)尺寸，焊接作業(yè)前應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。

5.2.3波腹板吊裝調(diào)位

波腹板起吊時(shí)采用兩點(diǎn)垂直吊裝方式，使用卡環(huán)與鋼絲繩組合，兩鋼絲繩間夾角不大于60°，起吊過程中輔助纜風(fēng)繩牽引，防止波腹板旋轉(zhuǎn)。波腹板標(biāo)高調(diào)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格按照監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行，采用塔吊調(diào)整波腹板標(biāo)高，水平位置可由懸掛于底板的手拉葫蘆調(diào)整。

1)施工前對(duì)波腹板成品進(jìn)行檢查，檢測(cè)平整度、加勁板數(shù)量位置、預(yù)留板孔尺寸位置偏差是否滿足設(shè)計(jì)要求。

2)吊裝開始前在底模上用墨線彈出鋼腹板位置，定位時(shí)應(yīng)結(jié)合線路縱坡、預(yù)拱度等因素進(jìn)行加工放樣。

3)吊裝過程中應(yīng)由專人指揮調(diào)整，不得與其他結(jié)構(gòu)磕碰、劃傷。鋼腹板平穩(wěn)落放于底模后并及時(shí)進(jìn)行線形調(diào)整，與上一節(jié)鋼腹板之間采用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行臨時(shí)連接。

5.2.4波腹板臨時(shí)栓接

波腹板臨時(shí)栓接采用螺栓先作為臨時(shí)固定再進(jìn)行施焊的連接工藝。首先采用高強(qiáng)螺栓對(duì)波形鋼腹板進(jìn)行臨時(shí)固定，一方面能為現(xiàn)場(chǎng)施焊提供穩(wěn)定的固定支撐作用，另一方面能減少因施工造成的內(nèi)部應(yīng)力，同時(shí)降低成本。

臨時(shí)連接完成后應(yīng)由測(cè)量專人對(duì)鋼腹板高程、軸線偏差進(jìn)行精確調(diào)整，采用微調(diào)擰緊、松弛螺栓對(duì)波形鋼腹板位置進(jìn)行精度調(diào)整，保證高程、軸線偏差在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。

5.2.5安裝橫向臨時(shí)支撐

為便于波形鋼腹板現(xiàn)場(chǎng)定位，提高施工中懸臂端口抗扭轉(zhuǎn)性能，在懸臂端設(shè)置波形鋼腹板臨時(shí)支架。施工中桿件可以拆卸循環(huán)使用，根據(jù)施工工藝的進(jìn)行依次合理布置在懸臂端。

5.2.6波腹板焊接

施焊前必須根據(jù)監(jiān)控指令，對(duì)標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，施焊后及時(shí)安裝臨時(shí)支架將左右側(cè)波腹板連接成一個(gè)整體。

波腹板臨時(shí)拴接完成，位置調(diào)整到位后，在波腹板上掛設(shè)臨時(shí)作業(yè)平臺(tái)并鎖定，雙面貼角焊接波腹板。為保證波腹板抗彎承載力，需重點(diǎn)保證兩塊波腹板之間的翼緣板焊縫質(zhì)量，要求焊縫受力性能不低于原翼緣截面。

焊接中應(yīng)盡量不斷弧，如有斷弧必須將停弧處刨成1∶5斜坡后，并搭接50 mm再引弧施焊。多層焊接宜連續(xù)施焊，應(yīng)注意控制層間溫度，每一層焊縫焊完后及時(shí)清理檢查，清除藥皮、熔渣、溢流和其他缺陷后，再焊下一層。

焊接端部進(jìn)行磨平處理，以提高焊縫端部疲勞強(qiáng)度。焊后須清除焊渣和毛刺，局部超限須進(jìn)行修磨處理。焊接完畢，焊縫需進(jìn)行相關(guān)外觀檢查，防止裂紋、夾渣等缺陷產(chǎn)生。

6 材料與設(shè)備

6.1 主要材料

6.1.1波形鋼腹板

波形鋼腹板材料采用耐候鋼，規(guī)格品種和技術(shù)性能需符合設(shè)計(jì)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，有相應(yīng)的出廠合格證和檢測(cè)報(bào)告。

6.1.2焊條

焊條技術(shù)性及規(guī)格等應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求，有相應(yīng)的出廠合格證及檢測(cè)報(bào)告。

6.2 機(jī)具設(shè)備

機(jī)具設(shè)備配置應(yīng)根據(jù)工程大小，現(xiàn)場(chǎng)條件等配備，見表1。

7 質(zhì)量控制措施

1)腹板安裝應(yīng)重視空間定位精度，保證波腹板空間位置的準(zhǔn)

確性，在波腹板之間加橫向支架，確保橫向定位精度和橫向剛度。

2)做好施工期間的觀測(cè)和控制，積極配合好橋梁施工監(jiān)控單位，對(duì)施工階段各項(xiàng)工序進(jìn)行控制分析，保證箱梁施工線形以及平面位置和高程符合設(shè)計(jì)、技術(shù)規(guī)范要求。

3)施工期間應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)氣象條件的觀測(cè)，以保證施工質(zhì)量。

4)波形鋼腹板安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目，見表2。

表1 主要機(jī)械設(shè)備配備表

表2 波形鋼腹板安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目

8 安全措施

1)施工人員在進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)佩戴安全帽、安全帶等安全防護(hù)用品。2)如遇有暴雨等惡劣天氣需立即停止施工，同時(shí)注意保護(hù)電源，防止漏電。3)做好對(duì)新進(jìn)場(chǎng)工人安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)，在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全生產(chǎn)標(biāo)志標(biāo)牌。4)在起吊作業(yè)中嚴(yán)格遵守有關(guān)安全操作規(guī)程，做好安全防護(hù)措施。

9 結(jié)語

單箱單室波形鋼腹板安裝施工技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單，節(jié)省投入，安全可靠，施工速度快，經(jīng)濟(jì)性高等優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)于傳統(tǒng)混凝土腹板施工，節(jié)段施工周期和用工量都有了節(jié)省。為波形鋼腹板組合結(jié)構(gòu)橋梁高質(zhì)量施工提供了保障，對(duì)波形鋼腹板組合結(jié)構(gòu)橋梁施工研究具有重要意義。