鋼板組合梁橋鋼梁及橋面板施工技術分析

唐蘇西

安徽省路港工程有限責任公司 安徽 合肥 230022

引言

鋼板組合梁橋上部結構施工過程，其關鍵控制點和施工技術已成熟[1]。鋼板組合梁橋常用于中小跨徑橋梁應用，鋼板組合梁與預制橋面板分開制作，現場拼裝、吊裝、組合安裝施工，降低了橋梁施工的難度，減少了現場的材料、模板；使現場施工環境得到改善，減少施工過程中的建筑垃圾。橋墩施工、橋梁拼裝可以同步施工，加快施工進度，橋梁的使用壽命比普通混凝土橋梁大幅提高。橋面板安裝是施工的關鍵環節；合理安排施工流程，保證橋面板安裝的合理性。本文通過對鋼板組合梁橋施工關鍵技術的研究，從而更好地提升橋梁施工質量。

1 工程概況

某高速公路大橋起訖樁號為Kl8+382-K20+830，中心樁號為K19+606，長度為2448m跨徑為：4m（橋臺）+7×（4×40）+6×（4×40）+3×（3×40）+4m（橋臺）。總共16聯，本工程項目之中，全線采用鋼板組合梁橋梁方案。上部結構采用鋼板組合梁形式；主梁采用雙工字鋼板組合梁，單幅組合梁橋面寬13.m，雙幅全寬27m。鋼主梁采用Q345qD，工字形直腹板鋼梁，鋼主梁標準間距7.2m，鋼主梁高度為2.lm，混凝土橋面板和鋼主梁采用集束式焊釘連接；主梁間采用栓接橫梁加強橫向聯系，跨內小橫梁間距為8.0m，支點位置加密至4.0m。主梁橫斷面如下圖1所示，圖2是鋼板組合梁的三維模型。

圖1 鋼板組合梁標準斷面圖

圖2 鋼板組合梁三維模型

2 鋼板組合梁橋的優勢

鋼-混凝土結合梁橋在中等跨徑橋梁中得到了廣泛的應用，主要展現了其施工的優點；鋼板組合梁橋是鋼梁與預制橋面板組合的施工技術，具有較多的優點。

提高橋梁的施工質量，滿足功能性要求，合理的設計、生產、安裝能夠保證橋梁的質量標準。鋼梁及預制橋面板都是采用工廠施工，生產及施工安裝都采用標準化施工，橋梁構件生產實現模塊化及標準化，維修更加的方便。與混凝土橋相比有：重量較輕；制造安裝較為容易；施工速度快，工期短等。

3 鋼板組合梁橋的受力

鋼板組合梁通過剪力連接件與橋面板連接成一體，在鋼板組合梁中，鋼板梁與橋面板共同受力，共同協調變形。在荷載的作用下混凝土板受壓而鋼梁受拉充分發揮了兩種材料的長處形成了強度高剛度大延性好的結構形式[2]。

抗剪連接件可以很好地將鋼板與橋面板共同受力，所以必須在鋼板梁上設置抗剪的連接件。能保證抗剪滑移又能抵抗掀起力的作用。

4 鋼板梁架設

4.1 架橋機定位

根據所采用的架橋工藝選擇合適的架橋機，在架設第一跨時，架橋機的一個支腿在橋臺上，一個支腿在蓋梁上。

4.2 鋼梁提升

當鋼梁到達架橋機下時，兩個天車移動到架橋機的尾部，用2#天車提升鋼梁移動前移到一定的位置時，1#天車前移到鋼梁前端緩慢起吊，兩個天車將鋼梁緩慢起吊。

4.3 鋼梁的前移與落梁

兩臺天車緩慢的吊起鋼梁前移，保證兩個天車受力的協調一致，保證鋼梁處于平穩狀態，保證鋼梁前移的速度均衡。鋼梁到達安裝位置時，調整架梁機姿態后，緩慢的下放鋼梁，使其平穩的停放在與墊石頂面相距50cm的位置。

4.4 調整并加固鋼梁

在蓋梁頂面上安裝千斤頂，在底部設置砂筒。安裝過程中保證鋼梁的軸線坐標位置、高程的準確性。保證施工精度，運用全站儀對坐標、高程進行檢測，減少鋼梁的安裝誤差，復核鋼梁沒有安裝誤差時，在鋼梁的后端安裝碼板，固定梁板的限位。

4.5 焊接接面

鋼梁位置復核完成后，將鋼梁固定，對分段的鋼梁進行焊接，保證焊接的質量，防止出現漏焊的情況。焊縫檢測合格后涂裝防腐保護層。

4.6 吊裝控制要求

4.6.1 支架應具備鋼梁平面糾偏，高程及傾斜度調整等功能。

4.6.2 支架縱橫向線形應與設計要求的梁底線形相吻合， 同時兼顧支架變形產生的影響。

4.6.3 梁段安裝宜減少分段，從梁的一端向另一端順序安裝，并應及時糾偏調整，嚴格控制平面精度和高程。鋼梁與設計位置偏差不得超過5mm。

4.6.4 拼裝過程中應減少相鄰梁段的偏差，在高度方向、橫向、縱向拼接錯口宜不大于2mm。

5 橋面板的安裝

在鋼板組合梁的施工過程中，預制橋面板的安裝是鋼板組合梁橋施工的重要環節，安裝方式包括幾點：

5.1 架橋機的選型

本工程預制混凝土橋面板在預制標構件廠加工后檢測合格后在廠區儲存，從橋梁的0#橋臺路基開始架設，橋面板最大重量30.18噸。安裝時用運輸車運輸至現場用左右幅各用一臺架橋機進行安裝，左右幅同時進行安裝。

架橋機共有4個支腿，分別為前支腿、中支腿、后支腿及后托，架梁狀態時，架橋機由前支腿、中支腿及后支腿受力，后托在架橋機過孔時使用。

5.2 各聯安裝施工順序如下

5.2.1 橋面板存放場→架橋機試吊及檢查→正式吊裝（按照圖紙每跨對應的橋面板編號逐跨架設）→橋面板定位安裝完成→下一片架設→完成一聯→下一聯施工。

5.2.2 安裝橋面板前要對鋼梁的位置進行復核，對鋼梁的線性進行復測，保證鋼梁安裝位置及線性的準確。橋面板安裝前對橋面板的頂面標高偏差、縱橋向的高程偏差、橫橋向的高程偏差進行復核。安裝前對橋面板進行檢查，檢查尺寸及外觀有無破損缺陷，再鋼梁上放出安裝的中線、邊線，提前在鋼梁上橡膠墊安裝位置放樣，為減小橡膠墊安裝誤差，放樣時先找出兩剪力釘群中心線，從中間向兩側按間距畫上橡膠墊安裝邊線。橋面板安裝前在鋼梁上將橡膠條沿畫線位置粘貼在縱梁上，粘貼過程中注意橡膠條的保護。剪力槽處設置了半徑10cm的圓弧倒角，為便于安裝，橡膠條采用直角倒角安裝。安裝前對鋼梁與橋面板結合面進行檢查清潔，使其表面平整潔凈；

5.3 架橋機安裝橋面板

5.3.1 采用運梁車將橋面板順橋向運輸至架橋機尾部，1#天車移動至架橋機最尾端，2#天車移動至橋面板正上方，天車落鉤，安裝吊具，緩慢提升橋面板，使橋面板提離運梁車，運梁車退回。

5.3.2 天車前移至安裝跨后，啟動旋轉吊鉤式吊具上的電機，吊具開始緩慢旋轉，吊具與橋面板使用扁擔梁連接，吊具帶動橋面板緩慢旋轉，橋面板旋轉90度，直至橋面板呈橫橋向狀態。同時，在橋面板安裝位置處，在鋼梁與橋面板接觸面上涂抹環氧砂漿。移動到安裝位置緩慢的下降橋面板，起吊過程中設置纜風繩以控制橋面板的穩定。

將橋面板移至待安裝位置上方，緩慢下鉤，待板底面距剪力釘20cm時停止下降，在4個剪力槽，對橋面板位置再一次的檢查，鋼梁上剪力釘全部入槽后，停止下落，根據橋面板上的中心線及鋼梁上的定位線，如果有位置偏差，及時調整后，在完成橋面板的下落安裝時，剪力槽口避免碰撞剪力釘。對邊線、中心線檢查合格后安裝落位。

按照上述方法，依次完成該跨橋面板安裝，中支腿處橋面板暫不安裝，待架橋機過孔后進行安裝。

5.3.3 預制混凝土橋面板通過集束式剪力釘與鋼主梁組合。鋼主梁與混凝土橋面板底板間設20mm厚環氧砂漿結構層，砂漿采用55×30mm橡膠條封堵。橡膠墊在鋼梁安裝完成后即可進行粘貼，在膠粘劑起強度后進行檢查，對未粘緊的重新涂膠粘貼[3]。

圖3 架橋機提板示意圖

6 結束語

綜上所述，在高速公路橋梁的施工建設中，鋼板組合梁得到廣泛的應用。鋼梁及橋面板的工廠化制作，提高橋梁構件的質量；改善施工作業人員的工作環境，不斷的優化鋼板組合梁的施工技術，提高橋梁施工的機械化水平，提高橋梁的施工速度。強化施工過程中的測量控制、安裝質量的檢查、提高橋梁工程的施工技術水平。