山區(qū)高速公路鋼板組合梁施工技術(shù)探究

黃超

（保利長(zhǎng)大工程有限公司，廣東 廣州 510000）

鋼板組合梁結(jié)構(gòu)是在鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型結(jié)構(gòu)方式，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、裝配化施工，兼具鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。本文總結(jié)了鋼板組合梁施工工藝，分析了施工細(xì)節(jié)技術(shù)內(nèi)容，在具體工藝上加以創(chuàng)新和優(yōu)化，形成了一整套鋼板組合梁施工技術(shù)。

一、工程概況

項(xiàng)目依托于皖南山區(qū)G3W德州至上饒高速公路池州至祁門段鋼板組合梁橋，項(xiàng)目全長(zhǎng)約8km，含鋼板組合梁橋5座，合計(jì)分聯(lián)27聯(lián)，單幅87跨，預(yù)制梁板987片。采用GYLQ180t-40m型架橋機(jī)架設(shè)，鋼梁在廠內(nèi)下料、制造、加工成板單元試拼后運(yùn)至施工橋位現(xiàn)場(chǎng)在路基段上拼裝，橋面板在預(yù)制場(chǎng)集中預(yù)制。

二、山區(qū)高速公路鋼板組合梁施工技術(shù)

（一）鋼梁拼裝場(chǎng)地建設(shè)

在山區(qū)高速公路鋼板組合梁施工時(shí)，為滿足鋼板組合梁拼裝及架設(shè)，須設(shè)置鋼板組合梁拼裝場(chǎng)地，用于鋼梁板單元的存儲(chǔ)、拼裝及架設(shè)。考慮到鋼板組合梁橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鋼梁整體寬度達(dá)到7.85m，屬于超寬運(yùn)輸，普通便道難以滿足運(yùn)輸要求，故鋼梁拼裝區(qū)選址距離橋位越近越好，一般選址于橋頭或橋尾主線路基上。結(jié)合圖紙要求開展臺(tái)座施工，根據(jù)其梁底標(biāo)高等數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)臺(tái)座位置，合理設(shè)置臺(tái)座上的支撐板標(biāo)高以調(diào)整預(yù)拱度。當(dāng)拼裝現(xiàn)場(chǎng)基本建設(shè)完成后，方可進(jìn)入后續(xù)的鋼梁拼裝過(guò)程[2]。

（二）龍門吊安裝

結(jié)合工作需要合理開展龍門吊的選型布置、軌道基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，以及鋼梁吊具選擇等工作。當(dāng)確定龍門吊布置方案后，開始龍門吊的軌道基礎(chǔ)安裝，軌道基礎(chǔ)安裝時(shí)需要核算軌道基礎(chǔ)的地基承載力、荷載等參數(shù)，該工程所使用的龍門吊軌道應(yīng)用了P43鋼軌，軌道間距設(shè)置為24m[3]。參與龍門吊安裝的施工隊(duì)伍必須具備專業(yè)安裝資質(zhì)，確保龍門吊安裝和檢驗(yàn)工作的安全性與有效性。龍門吊安裝完成后，需要試吊，以龍門吊最大靜載起重量為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)吊裝構(gòu)件試吊，根據(jù)載荷試驗(yàn)方法完成靜載、動(dòng)載試驗(yàn)，確保龍門吊安裝后安全運(yùn)行。完成試吊與問(wèn)題檢查后，根據(jù)梁段重量選擇吊具，保證鋼梁起吊平衡穩(wěn)定，吊具下托需要設(shè)置專門的限位措施，避免后續(xù)吊裝滑移，注意吊繩、吊桿與鋼梁垂直并保持足夠距離，避免角度過(guò)大或摩擦造成鋼板梁變形掉漆。

（三）架橋機(jī)拼裝

架橋機(jī)選型需結(jié)合工程建設(shè)及橋跨分布特點(diǎn)分析，項(xiàng)目采用GYLQ180t-40m型架橋機(jī)，長(zhǎng)度96m，架橋機(jī)拼裝選址一般在橋頭或橋尾預(yù)留不少于60m長(zhǎng)路基為宜，如果沒有條件，可采用吊車架設(shè)基礎(chǔ)聯(lián)用于架橋機(jī)拼裝。在拼裝架橋機(jī)時(shí)，須根據(jù)說(shuō)明書安裝，提前將架橋機(jī)的部件運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，而后用汽車吊配合完成安裝，先安裝支腿、軌道等部件，后安裝主梁、導(dǎo)梁等部件。架橋機(jī)安裝完成后，需要使用水平儀等工具對(duì)其檢驗(yàn)，確保主梁縱、橫向水平調(diào)整適宜，架橋機(jī)安裝后檢驗(yàn)，確保各部分驗(yàn)收合格后，方可投入使用[4]。

（四）鋼板組合梁安裝

鋼板組合梁安裝前需要專家論證通過(guò)施工方案，采用架橋機(jī)完成鋼梁架設(shè)、橋面板的架設(shè)，半幅橋面板安裝完成后，開展施工濕接縫、剪力槽鋼筋混凝土以及橋面剩余橫向預(yù)應(yīng)力的施工。

鋼梁吊裝采用扁擔(dān)吊具、四點(diǎn)吊形式吊裝，正式起吊時(shí)將鋼梁緩慢吊至就位點(diǎn)上方，對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)線，緩慢落勾，使其安全落下，注意盡量控制定位點(diǎn)精度，并且減少振動(dòng)沖擊。在鋼梁就位后，使用全站儀配合砂桶等工具測(cè)量校正[5]。

圖1 鋼板組合梁安裝工藝流程圖

（五）橋面板安裝

橋面安裝是鋼板組合梁的重要施工技術(shù)之一，在下一跨鋼梁安裝完成后方可開始前一跨橋面板安裝。橋面板安裝時(shí)廠家須定制專用旋轉(zhuǎn)吊具，保證吊具有足夠的剛度、強(qiáng)度且滿足抵抗旋轉(zhuǎn)構(gòu)件離心力。

橋面板安裝前與鋼梁搭接位置處首先用墨斗彈出橋面板中線，方便控制橋面板的縱橫向偏位；其次，在主梁上翼緣板的兩側(cè)邊緣粘貼斷面三元乙丙橡膠止水條；最后，在主梁上翼緣與混凝土橋面板之間的空隙涂抹環(huán)氧砂漿，安裝后保證平整、壓實(shí)。在混凝土橋面板自重作用下，三元乙丙橡膠止水條被壓緊，環(huán)氧砂漿與上下接觸面充分接觸，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)合面密封，完成橋面板安裝[6]。

三、攻克關(guān)鍵技術(shù)

受山區(qū)高速公路地形和線形標(biāo)準(zhǔn)制約，項(xiàng)目鋼板組合梁施工主要攻克技術(shù)難題為墩頂寬度不足時(shí)架橋機(jī)前支腿無(wú)支撐點(diǎn)、小曲線半徑鋼梁喂梁困難、鋼梁與架橋機(jī)存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)及設(shè)計(jì)優(yōu)化問(wèn)題。

項(xiàng)目管理通過(guò)運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+BIM”技術(shù)，建立三維可視化項(xiàng)目模型，提前模擬施工現(xiàn)場(chǎng)，更加逼真的體現(xiàn)工程實(shí)景，有效發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)與施工過(guò)程間存在的問(wèn)題，如：端橫梁超寬與架橋機(jī)之間的沖突、小曲線半徑鋼梁安裝碰撞檢測(cè)、每聯(lián)首跨鋼梁安裝與架橋機(jī)碰撞沖突等，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后在方案編制階段采取有效措施予以解決，確保施工進(jìn)度和安全。

圖2 BIM技術(shù)模擬鋼板組合梁安裝施工階段

針對(duì)墩頂寬度不足架橋機(jī)前支腿無(wú)支撐點(diǎn)問(wèn)題，主要考慮應(yīng)用輔助墩或預(yù)埋錨固方式加寬墩頂，再局部改造架橋機(jī)前支腿，以便鋼板組合梁能順利安裝。在安裝小曲線半徑鋼梁時(shí)，由于鋼梁主梁腹板必須跟隨曲線半徑制作成弧形，不得“以直代曲”，弧形鋼梁通過(guò)架橋機(jī)后支腿和中支腿時(shí)兩側(cè)空間狹小，實(shí)際喂梁過(guò)程中有碰撞風(fēng)險(xiǎn)，存在極大安全隱患。在鋼梁前移時(shí)，鋼梁的前移和橫移要分階段量化，應(yīng)安排專人攜帶對(duì)講機(jī)全方位無(wú)死角觀測(cè)，直至鋼梁全部安全通過(guò)中支腿。

四、結(jié)語(yǔ)

山區(qū)高速公路鋼板組合梁的建設(shè)施工技術(shù)對(duì)公路工程建設(shè)具有重要推廣意義，與其他橋梁結(jié)構(gòu)類型相比，工廠化、集成化及裝配化程度較高，有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，擁有廣闊的市場(chǎng)前景與應(yīng)用前景，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著，推廣應(yīng)用廣泛。