鋼-混結合梁施工技術

艾 俠

中鐵大橋局集團第二工程有限公司，江蘇南京 210015

0 引言

目前，鋼-混凝土結合梁因其在設計上具有剛度大、振動及噪聲小、適宜于承受正彎矩、充分發揮鋼與混凝土的材料特性等優點，在我國城市橋梁建設中已越來越多的得到應用和推廣。該種橋型梁高較砼梁小，用鋼量較鋼梁小，維護相對簡便，同時又兼具節省支架、施工方便快捷、經濟指標好的特點，是一種先進的橋型。

清瀾大橋主梁采用箱型鋼縱梁，工字型橫梁及小縱梁通過高強螺栓與節點板連接形成鋼構架，構架上安裝預制混凝土橋面板，現澆微膨脹混凝土濕接縫，與鋼梁上的抗剪栓釘形成整體，構成結合梁體系。標準斷面尺寸詳見圖1。

圖1 鋼-混結合梁斷面圖

本文重點介紹鋼-混結合梁施工時常見問題及處理方法，并提出在施工過程中需重點關注的問題，為后續類似工程施工提供借鑒和參考。

1 工程簡介

1.1 鋼梁節段劃分

鋼梁順橋向共分為47 個節段，標準節段長為12.0m，重約140t，最長節段16m，最重節段254.7t。全橋主梁總重約7667t（含鋼錨箱）。

1.2 預制混凝土橋面板

橋面板分為40 種類型共計560 塊。橫橋向分4 塊布置，重量約20t。

2 總體施工方案

01、A1、H1 節段采用300T 浮吊無支架懸臂散拼安裝，01節段箱型縱梁與下橫梁臨時固結；

A9、A10 及端橫梁H8 節段采用300T 浮吊在邊跨支架上散拼安裝；

A2～A8、H2～H8 利用平弦式橋面吊機整節段雙懸臂拼裝；

H9～H12 在邊跨合攏后采用平弦式橋面吊機整節段單懸臂拼裝；

邊跨合攏：通過滑移裝置整體調整邊跨支架上A9、A10 及端橫梁H8，使A8 與A9 順利對接合攏；

中跨合攏：選擇適宜合攏溫度，精確測量和計算合攏段長度，利用溫差進行中跨合攏段施工。

橋面板利用橋面吊機上面的20t 電動葫蘆提升安裝。

3 施工工藝流程

施工準備→鋼梁制造、運輸/橋面板預制、存放→01 節段安裝→A1、H1 節段安裝→A1、H1 斜拉索掛設，第一次張拉→安裝橋面板、澆筑濕接縫、張拉橫向預應力→A1、H1斜拉索第二次張拉→架梁吊機制造、安裝、試吊及驗收→整節段對稱吊裝A2～A8、H2～H8 節段/支架上拼裝A9、A10 及H8 →A10、A9 與A8 對接邊跨合攏→中跨架梁吊機吊裝H9～H12節段→中跨合攏→橋面板縱向預應力張拉。

4 常見問題分析及解決方法

4.1 橋面板預制及存放

清瀾大橋橋面板類型多，工程量大，預制施工質量要求高，存放時間長。常見問題主要有：

1)橋面板面積大，板厚較薄，預制及存放過程中易出現裂紋及掉角情況；

2)橋面板放置在鋼梁的工字型橫梁及小縱梁上，接觸寬度僅為5cm，橋面板與鋼梁接觸面的混凝土平整度要求非常高(≤2mm)；

針對以上問題，在施工過程中總結出以下經驗：

1)預制施工時應注意：

優化配合比，采用新制型鋼模板且在使用前嚴格打磨并涂刷脫模劑，混凝土澆筑過程中充分振搗并及時收漿抹平，采用塑料薄膜覆蓋后保水養護，拆模時禁止硬撬及撞擊等；

存放時應注意：

采用4 點受力存放，墊塊頂面平整且高度一致，轉運過程中防止碰撞，嚴格控制存放層數(最多5 層)等。

2)嚴格控制預制臺座質量，臺座頂面采用C50 砼并用砂輪打磨平整，頂面采用∠752×6 角鋼包邊，四周高差不大于2mm，保證橋面板底部的平整度滿足設計要求。

4.2 鋼梁安裝

根據現場實際情況，清瀾大橋鋼梁安裝分為無支架散拼、對稱懸臂整體吊裝及支架散拼安裝等方案，各具特點，關鍵控制點各有不同：

1）無支架散拼

主塔處01、A1 及H1 鋼梁節段采用無支架散拼安裝，散拼桿件最大重量約67t，吊高約25m。利用300t 浮吊依次吊裝01節段2 根主縱梁及5 根橫梁，塔吊安裝小縱梁，散拼完畢后精確調整鋼梁高程及軸線偏位，滿足設計要求后將01 節段鋼梁與主塔下橫梁臨時錨固(詳見圖2)，之后分別散拼A1、H1 節段鋼梁。

圖2 塔梁臨時錨固圖

施工中應注意：

浮吊精確定位，主縱梁臨時抄墊，01 節段高程及軸線精確調整，A1、H1 節段與01 節段主縱梁按規范要求插打沖釘及安裝普通螺栓固定，A1、H1 節段安裝過程中的傾覆穩定等。

2）對稱懸臂整體吊裝

A2～A8、H2～H8 節段采用架梁吊機對稱懸臂整體吊裝。施工中應注意：

架梁吊機設計、安裝及試吊，鋼梁節段對稱吊裝，架梁吊機前移穩定等。

3）支架散拼安裝

A9、A10 采用支架散拼安裝，散拼過程與無支架散拼相似。施工中應注意：

支架沉降觀測，鋼梁桿件調整設置等。

4）邊跨合攏

A8、H8 梁段施工完成后，進行邊跨合攏。將支架上預拼好的SA9、SA10 梁段通過整體滑移和調整高程，使之與SA8 精確匹配實現合攏，從而使邊跨由懸臂結構轉換成簡支結構體系，形成穩定結構。

箱梁合攏時間選擇：在當天氣溫最低時施工，以保證施工高強螺栓有足夠的安裝時間。

縱向調整：利用2 臺YDC2400X 千斤頂在箱型主縱梁箱內對拉，使支架上梁段緩慢向SA8 移動，直至設計位置；

橫向調整：在樁頂分配梁側向安裝牛腿，形成千斤頂反力架，利用千斤頂對梁段橫向位置進行微調，使之與SA8 軸線一致；

高程調整：首先調整梁段前端，使之高程與SA8 基本吻合，然后調整后端高程，使之縱梁對接線性吻合，轉角滿足設計要求。

5）中跨合攏

中跨合攏段鋼梁的安裝是一個搶時間、搶速度的施工過程，在合攏前必須做好一切準備工作，在有限的時間里完成。施工中注意合攏前配重卸載、施工支架拆除及塔梁臨時固結拆除等。

4.3 高強螺栓施工

主要控制高強螺栓存放、施擰及檢查驗收等。注意事項有：

存放：螺栓、螺母及墊圈入庫時應核查數量，分批號、分規格、分廠家存放，并作好防潮、防塵工作，下面應以木板墊高，通風，防止銹蝕和表面狀態改變，影響螺栓的扭矩系數。入庫后要建立明細庫存表，發放登記表，加強管理。

施擰：采用扭矩法施工。施工前應做好施擰工藝性試驗。

檢查驗收：采用緊扣法檢查、驗收。高強度螺栓施擰質量檢查應設專職人員進行檢查，當天擰好的螺栓當天檢查完畢，并作好施工記錄。

4.4 橋面板安裝及濕接縫施工

散拼節段橋面板采用300t 浮吊起吊安裝，整節段吊裝部分采用橋面自制20t 龍門吊機安裝，安裝順序橫向由邊到中，順橋方向由塔柱方向向外延伸。

縱橫梁之間的濕接縫不需配置模板，主縱梁外側1.5m 寬的現澆橋面板為懸臂施工，底模和側模均采用鋼模。

施工中應注意：

預制橋面板安裝精確定位，并夾墊橡膠條，防止濕接縫混凝土澆筑時漏漿，縱橫向預應力管道接頭處理，防止滲漿等。

5 結論

鋼-混結合梁因其受力好、成本低、結構形式新穎而越來越多的予以采用。

在長期的工程實踐中，通過不斷的總結和改進，逐漸形成了一套較為完整和成熟的施工工藝，保證了鋼-混結合梁施工質量，方便了現場施工，為今后類似工程施工提供借鑒。