簡支鋼-混凝土組合梁施工與控制技術

楊四朵

(中鐵十六局集團路橋工程有限公司，北京 101500)

1 橋梁概況

該橋采用簡支鋼-混凝土組合梁結構形式，跨度50 m、寬度35 m。橋梁位于構造侵蝕中低山地貌地區，橋梁位置區坡度較為平緩，場地附近灌木叢生長旺盛； 場地的水文地質條件方面， 夏季雨量豐富，降雨量受季節影響較大，地下水埋藏較深，水位變化不大，主要是裂隙水，不具備腐蝕性。場地的地基土工程性質較好，項目的橋墩采用樁基礎形式，樁基礎的持力層是中風化的白云巖。

2 施工組織流程

施工組織流程見圖1。

圖1 施工組織流程圖

3 施工材料

(1)混凝土

橋梁的上部結構采用的混凝土等級為C50，混合料中不摻加任何的粉煤灰，組合梁的防護欄所采用的混凝土等級為C30；在橋梁的下部結構中，當施工支座墊塊時，主要采用C50小石子混凝土，在橋墩、橋臺樁基礎等結構中采用C30混凝土。

(2)鋼材

選用的鋼材主要包括普通鋼筋，帶肋鋼筋及光圓鋼筋，其中帶肋鋼筋工程中采用等級為HRB400，光圓鋼筋采用等級為HPB300。鋼筋的連接方式為機械連接，其連接質量應滿足《鋼筋機械連接通用技術規程》(JGJ 107-2010)中的要求。預制面板采用的鋼板材主要有Q235c、Q345qE、Q420qE級等，本項目采用Q345qE橋梁用結構鋼和Q345C低合金高強度結構鋼。

4 梁體設計及施工過程

4.1 梁體設計

該簡支鋼-混凝土組合梁截面為工字形，共有六組鋼梁，其跨徑和梁高梁寬見表1，單品梁高度為1 850 mm，頂板和底板的寬度分別為550 mm和800 mm。腹板橫向設置的加勁肋高度為1 700 mm。主橋為六榀鋼混梁結構，簡支鋼-混凝土組合梁最大吊裝重量為208.6 t。

表1 簡支鋼-混凝土組合梁設計組合表 單位：m

4.2 施工過程

橋梁的施工過程分為預處理鋼板、分段制作鋼結構、檢測結構質量、進行簡支鋼梁拼裝、架梁、設置梁間橫向支撐、濕接縫施工、澆筑混凝土梁、澆筑護欄、涂裝、附屬設施建設、成橋等階段。每組鋼混組合梁均分六片三榀進行制作，制作完成后再在現場進行拼裝，拼裝時采用摩擦型的高強度螺栓進行連接。

鋼結構橋梁中焊縫十分重要[2]，本工程施工中在梁的底板、腹板和頂板位置焊縫等級均為一級，T型對接處和橫梁、支座加勁肋等位置焊縫等級也為一級，其余設置為二級焊縫。

4.3 采用的標準規范

項目引用的標準及相關技術規范如《鋼結構工程施工及驗收規范》、《鋼結構工程施工規范》等。

5 施工控制關鍵技術

5.1 鋼梁制作

(1)組合梁所用的型鋼及鋼材的尺寸，厚度均應滿足設計要求[3]，如果存在誤差應該及時修正，鋼材的平面度和直線度應滿足要求，不能帶有凹痕和損傷痕跡，鋼材質量的控制標準見表2。

表2 鋼板要求

(2)進行鋼梁預制時，為了保證鋼梁的質量，分段位置設置在變截面處[4]，在分段制作后進行預制段的質量檢測，質量檢測合格后將預制的各段鋼梁統一放在橋上具體位置或者放在規劃好的統一堆放場地。底板和腹板的拼接縫位置需要做好合理布置，避免使拼接接頭位置承受過大應力。

(3)確保鋼材質量，對使用的鋼材進行抽檢，抽檢不合格的禁止使用。

(4)鋼梁制作時需要考慮溫度修正和焊接余量等因素，合理控制預制構件的長度。

(5)鋼梁構件的精細化處理過程中，其外露的倒圓角半徑大于2 mm，使棱邊均勻，合理控制棱角涂抹厚度。

(6)禁止在鋼主梁上焊接臨時構件，以免對主梁結構造成不利影響。

(7)梁體的預拱度采取拋物線型設置，需要考慮鋼梁頂、底板伸縮量以及豎曲線的影響。

(8)組合梁在進行連接的過程中應當循序漸進，逐節進行吊裝后進行栓接工序。

(9)防腐涂裝。進行涂裝時，首先要保證環境的溫度和濕度等條件滿足要求，溫度適宜控制在5～38 ℃之間，空氣相對濕度約85%，在涂裝的過程中保持組合梁的混凝土表面干燥清潔。存在特殊天氣(大雨大風大雪等)時，禁止進行施工。①在進行防腐噴涂之前，應當對噴槍的空氣流量出油量和噴霧幅寬等參數做到初步了解，進行試噴后觀察噴漆狀態，以潤濕無流掛現象為最佳。試噴確定沒有問題后進行噴涂工作，注意補噴沒有噴涂的位置，在這個過程中需要保證噴涂厚度滿足設計要求。②及時對噴涂區域涂裝環氧樹脂，對底漆進行封閉，避免水分和堿類物質逸散，可以進一步提高底漆面層的附著力，避免面層起包，泛堿，出現粉化。③涂裝中間漆，進一步提高漆膜的遮蓋力和豐滿度，涂裝溫度需控制在5 ℃以上。

5.2 鋼梁吊裝施工

鋼梁制作完成后要合理安排進場吊裝施工，根據現場實際環境條件協調進場時間，根據鋼梁尺寸選擇吊裝設備，吊裝過程需要配合有關部門協調交通，保護好現場的施工環境。制作完成的鋼梁要及時進行吊裝施工，不在現場進行堆放。對于雙機抬吊構件，應先在地面進行組焊之后，通過運梁機等設備將其吊裝到位。

5.3 剪力釘施工

剪力釘的焊接施工必須按照規范要求進行，在每個臺班進行正式進行生產前均需要對兩個栓釘進行試焊[5]，滿足要求才可施工。如果其中一個不能滿足要求，需要重新焊接兩個栓釘繼續進行試驗。焊接過程中要及時對相關工藝參數做出合理修正，確保焊接質量指標滿足要求。試焊所用的板材材料必須和施工所用一致，且與設計厚度的誤差須在±25%以內。

5.4 橋梁面板施工

簡支鋼-混組合梁橋面板施工是在現場鋼梁上進行混凝土澆筑而成的[6]，一方面需要控制好混凝土的均勻度，密實度，塌落度等指標，確保材料質量，對澆筑的混凝土采取及時振搗，合理控制振搗器單次移動距離，快插慢拔，使混凝土中無氣泡。另一方面，橋梁面板的澆筑工作完成后更重要的是需要對面板混凝土做好養護工作，保持溫度恒定，面板混凝土的養護時間不少于14 d，除此之外，橋面平整度、板厚公差和橋面板相對高差等應滿足設計要求和規范規定。

5.5 濕接縫施工

在簡支鋼-混凝土組合梁的濕接縫施工中，應當先簡支后進行連續梁施工[7]，按簡支梁進行施工后需要設置好適當的濕接縫，使相鄰的梁緊密連接形成整體，濕接縫的質量直接關系到梁的整體性和質量[8]。因此，對于濕接縫處的施工質量要進行嚴格把控，按照規范要求進行施工。

5.6 支座施工要點

支座安裝前須做好定位工作，定位符合工程要求，經監理驗收方可進行下一步工作。支座位置處以十字線作為標志，并設置好支座墊塊，確定好墊石位置與支座位置處重合。緩慢進行落梁施工，以便于及時對鋼梁落點予以及時修正，防止出現支座偏壓現象。在完成后進行頂面檢測，確保結果滿足要求，支座正常受力，無偏壓、脫空等現象發生。

6 質量管控措施

6.1 吊裝質量控制

鋼-混凝土組合梁橋由于體量較大，需要對吊裝施工過程進行嚴格把控，確保吊裝精度和準確度，應在吊裝之前進行精準的定位放線工作，設立專業人員對放樣定位結果進行復核，根據測量人員的放樣情況和復核結果在現場設立控制點、基準點等，形成有效的測量控制體系，保證鋼梁吊裝施工順利進行，確保工程質量。

6.2 構件質量控制

在工程施工現場，常常因為構件擺放不合理導致部分材料被壓壞或耐久性破壞而無法正常使用。工程現場保存構件的場地應盡可能地平整，地基需有一定強度，場地應保持通風干燥。對工程構件進行存放時，需要分類存放，根據其種類、型號等對其進行分區存放。在放置鋼構件時，需要在構件下方設置墊枕，保證鋼構件下方存在支撐面，避免支點處發生下沉。相同的鋼質構件進行疊加放置時各層鋼構件的支點應在同一個垂直線上，防止構件被壓壞或者變形，影響施工質量。在進行施工安裝之前，對現場內所有構件逐一進行查驗，確保產品安全合格，與設計要求相符，正式安裝前應由施工員和質檢員共同檢查半成品和成品質量，確保安裝前構件質量符合設計要求。

7 結 語

簡支鋼-混凝土組合梁在當前橋梁建設中應用廣泛，推動其不斷發展對工程實際有著積極意義。通過對具體工程實例施工過程進行分析，提出簡支鋼-混凝土組合梁施工技術要點和質量控制措施，對工程實際具有指導意義。