組合箱梁施工與架設技術

姬慶峰

(河北滄州路橋工程公司)

1 引 言

鋼 -混凝土組合箱梁是在鋼結構和混凝土結構、薄壁箱梁結構基礎上發展起來的一種新型結構形式,常用于城市立交橋、鐵路橋、大跨度工業與民用建筑中。其輕巧的結構形式讓建筑物立意奇,創意新,造型美,線條平順、流暢、明快和意境生動,可達到建筑美學與環境美協調一致。

組合箱梁結構由上部鋼筋混凝土板(或預應力混凝土板)和下部的鋼箱梁組成,混凝土板和鋼箱梁之間通過剪力連接件進行連接。混凝土板承擔梁體的壓應力,鋼梁承擔拉應力,能充分發揮材料性能。同鋼筋混凝土箱梁相比,組合箱梁可以減輕自重,減小地震作用,減小構件尺寸,增加有效使用空間,降低基礎造價,節省模板,簡化支模工序,縮短施工工期,增加構件和結構的延性;同鋼結構相比,可以減小用鋼量,增大剛度,增加穩定性。

2 組合箱梁預制工藝流程及施工特點

2.1 鋼梁節段拼裝

箱梁的預制,首先進行鋼梁節段拼裝。在鋼梁拼裝過程中,一般采用“正裝法”,即按照先底板、再腹板、再橫隔板、最后橫撐的順序,實現逐段焊接與組裝。在焊接施工中,一般采用分步焊接,即嚴格遵守先下后上、先內后外、由中間向兩邊的施焊原則。

2.2 鋼梁節段的倒運及涂裝

鋼箱梁主要防腐工作的工序為:噴砂——電弧噴鋁——涂環氧封閉漆(無厚度要求)——涂兩道環氧云鐵中間漆——最后涂一道脂肪族聚氨酯面漆,一般要求總干膜厚度不超過 0.5mm。在每道防腐工序施作后,應對其附著力和漆膜厚度進行檢測,使得其滿足設計與規范要求,對于不合格者,要重新施作。

2.3 鋼-混凝土組合梁疊合

組合箱梁的疊合施工一般在疊合臺座上。組合箱梁疊合的主要工序為:(1)鋼梁到位;(2)調整豎曲線及平面至設計線形;(3)整體起頂定位;(4)邊板標高放樣;(5)底板安裝;(6)底模標高及線形測定;(7)邊板方位放樣;(8)邊板安裝;(9)邊板標高復測;(10)邊板定位及標高調整;(11)鋼筋綁扎;(12)其他系統安裝;(13)澆筑濕接縫混凝土。

3 組合箱梁運輸施工

3.1 箱梁的提升及一般路段運輸

綜合箱梁搬運機械設備考慮,梁場一般采用臺座沿路基一側順向布置。箱梁經由橫移臺車移送至路基范圍內,然后由兩臺橫跨布置在路基上龍門吊起吊,龍門吊采用定點起吊天車橫移至運梁車上裝梁,然后運梁車沿已施工好的路基、橋梁及隧道將箱梁運送至架梁施工場地。

3.2 通過連續梁、隧道等特殊地段運梁

當運梁車需要經過隧道時,要事先計算運梁車運輸梁后的標高以及隧道的凈空,還需考慮隧道部分曲線段的運輸安全問題。在運梁車通過隧道時,應慢速行駛且需派專人對隧道內路面進行檢查。

當運梁車駝運箱梁通過連續梁段時,為了防止在重載作用下連續梁對鄰跨的影響,需要在連續梁上進行加載壓重處理。壓重處理的一般方式為在連續梁兩側堆碼碎石和袋裝砂。

4 架橋機就位

架橋機定位后,首先進行前支腿對位,要求橫向偏差不大于 10cm,然后利用與枕梁相連的千斤頂向下頂移,使前支腿處于支撐狀態,并用鋼墊塊將枕梁抄實。由于縱移時主梁懸臂較長因此前端撓度較大,前支腿支撐好后垂直于架橋機主梁但無法保持與水平面垂直,因此需將架橋機主梁整體向后移動以保證支撐水平面與前支腿的垂直;調整好前支腿后,應將支腿的油缸頂起,從而利用支腿的油缸來調整主梁的水平,再將另一支腿移至架梁所處的位置,使各支腿處支撐油頂處于支撐狀態,即可解開吊梁天車鎖定裝置開始進行起梁、架梁作業。

5 組合箱梁架設

5.1 喂梁

(1)運梁臺車行駛到支腿橫梁處停車,架橋機天車對位,在下落吊具前保證吊具中心與中箱梁吊點中心基本對齊,然后下落吊具。當吊桿接近箱梁表面時,如果發現吊桿不能落入吊點孔中,則需要稍動起重小車或天車,使吊桿自行從吊點孔中穿過。

(2)運梁臺車馱運箱梁需沿指定路線進入架橋機,避免箱梁與架橋機之間發生碰撞。一般在運梁臺車進入架橋機時,需專人引導運梁車。

(3)為了保證架橋機吊具水平需要通過螺帽調節吊桿長度。檢查各吊桿松緊情況,保證吊桿受力均勻及吊桿兩端露出螺母外的絲扣一致。為了保證箱梁起吊后底板保持水平,需要檢查下吊桿在吊具上的位置是否與起吊的箱梁配套。

(4)安裝吊桿下墊板及螺帽,在墊板與梁之間安裝10mm橡膠墊,保證墊板與梁體混凝上接觸良好。

5.2 提梁縱移

等喂梁施工工序完成后,并檢查吊桿完畢后,同時開動起重小車提起箱梁。在提梁過程中,首先將箱梁提離運梁臺車 20cm左右后停止提升,并穩住,檢查正常后再次提升箱梁,使箱梁支座高出運梁車支承座 20cm左右,停止提升,并穩住箱梁,運梁臺車撤離。

在提梁縱移前,必須保證箱梁提升后的標高要超過架橋機支腿橫梁的標高約 20cm以上。啟動兩臺起重大車縱移行走,起重大車的行走速度為先低速后高速最后低速。先低速,檢查無任何異常后,再緩慢提速,當梁端距支腿約 2m左右時減速運行至待架孔位,待穩定后開始落梁。

5.3 落梁

當箱梁移到孔位上并穩定后,啟動起重小車將箱梁緩慢下落;每孔箱梁架設第一片時,需將箱梁先落至距墩頂支座頂約 30～50cm后再開始橫向移動,橫移到位后安裝支座下擺螺栓固定。可采用線錘吊線檢查箱梁位置是否滿足設計要求。線錘吊線檢查方法:使墊石上十字線與支座十字線對齊,下落箱梁至臨時支撐油頂上,觀察四個油頂與梁體接觸情況及支座對中情況,無異常時檢查橋面標高箱、梁中線,滿足要求后,拆除吊桿。

每孔第二片箱梁架設時,由于受到主梁底至橋而高度、架橋機主梁間寬度、箱梁的結構尺寸及吊具的橫向寬度制約,一般采用以下步驟落梁:當箱梁縱移到位后先落梁至梁底與已架好箱梁頂而約 5cm處——橫移箱梁至梁體內側腹板距已架好箱梁翼緣邊約 10cm處——安裝支座下擺螺栓,待箱梁穩定后采用線錘吊線檢查箱梁位置使墊石上十字線與支座十字線對齊——下落箱梁至臨時支撐油頂上,觀察四個油頂與梁體接觸情況及支座對中情況,無異常時檢查橋面標高、箱梁中線滿足要求后,拆除吊桿。

6 組合箱梁施工控制要點

6.1 箱梁預制階段

張拉孔混凝土、澆濕接縫時,未嚴格按設計要求將混凝土表面鑿毛。新澆混凝土前須灑水養護。張拉孔、濕接縫等處混凝土粘結強度差,不能保證箱梁間混凝土的連續受力。縱向受力鋼筋,少筋、錯筋現象經常發生,張拉孔、箱梁翼板未嚴格按施工圖紙及規范要求預埋環形鋼筋。以上現象的防治措施為:梁頂制成型后及時鑿毛;加強施工檢查,張拉孔預埋筋要按施工圖紙要求預埋,不得偷工減料;封閉張拉孔及濕接縫施工時要專人跟班檢查其鋼筋焊接質量、鑿毛程度、搭接長度,混凝土澆筑時要嚴格按施工縫處理,灑水養護;濕接縫施工時,頂板環形錨筋要對齊焊拉。

6.2 預應力板張拉階段

在預應力張拉階段,會出現預應力張拉時理論計算延伸量與實測值之差遠遠超出規范允許范圍的現象,這種現象產生的主要原因是:張拉時波紋管漏漿處鋼紋線沒有被拉伸,油表讀數達到應力值,延伸量遠遠超出規范允許范圍,造成質量事故。這種現象的防治措施為:或鋼紋線穿入波紋管澆筑硅時定時來回拉動鋼紋線,防止鋼絞線與波紋管粘結;箱梁頂制時鋼紋線先穿入略小于波紋管直徑的 PVC管,混凝土澆筑結束后取出。

7 結 語

近年來,隨著基礎建設的發展,組合箱梁結構應用越來越多,特別是我國鋼材產量的加大,為組合箱梁結構提供了條件,其應用前景更加廣闊。規范化組合箱梁施工技術,將使得組合箱梁在橋梁建設方面作出更大貢獻。

[1]馮一峰.105m鋼 -混凝土組合箱梁預制技術[J].公路,2008,(12):65-68.

[2]賈珍,趙成貴.客運專線組合箱梁架設施工技術[J].石家莊鐵路職業技術學院學報,2008,(9):32-38.

[3]楊永中.組合箱梁施工控制要點[J].科技風,2008,(9):4.