混合梁斜拉橋鋼—混結(jié)合段施工與質(zhì)量控制

姜 可 沈盧明

(1.四川省公路工程監(jiān)理事務(wù)所,四川 成都 610051; 2.四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司,四川 成都 610015)

1 工程概況

四川省宜賓南溪長(zhǎng)江公路大橋采用了混合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)形式，其主梁在橋梁長(zhǎng)度方向的不同位置采用了鋼—混組合梁和混凝土梁的結(jié)構(gòu)形式，其中組合梁為雙工字形鋼主梁與混凝土橋面板結(jié)合的形式、混凝土主梁為π形截面形式，與已建部分混合梁橋梁存在一定的不同[1,2]。在主梁存在著工字形鋼主梁與實(shí)心混凝土主梁的連接過(guò)渡區(qū)，包括了三角形組合截面和矩形組合截面的過(guò)渡結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1)，這種鋼混結(jié)合段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，但受力復(fù)雜，其施工質(zhì)量決定最終傳力效果。南溪長(zhǎng)江大橋主梁采用了這種多尺度變剛度的方法實(shí)現(xiàn)從工字形組合梁向混凝土梁過(guò)渡的設(shè)計(jì)理念科學(xué)合理，但是對(duì)施工提出了較大的挑戰(zhàn)，如何使得施工質(zhì)量保證結(jié)構(gòu)安全平穩(wěn)傳力需要進(jìn)一步仔細(xì)研究。

2 新型鋼混結(jié)合段的施工方法

南溪長(zhǎng)江公路大橋的主梁鋼混結(jié)合段采用了新型的結(jié)構(gòu)形式，其施工方法與常規(guī)的鋼混結(jié)合段有較大的不同，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是鋼結(jié)構(gòu)的加工制作在不同截面變化處有不同的要求，需要考慮內(nèi)部預(yù)應(yīng)力張拉空間；另一方面混凝土澆筑的工藝與方法在不同的截面變化處也有不同的要求，特別是多種形式的箱室中如何保證混凝土有效充實(shí)到每個(gè)角落比以往的結(jié)構(gòu)要求更高。如何對(duì)新型鋼混結(jié)合段進(jìn)行施工，并使得施工更便捷、質(zhì)量更容易保證值得仔細(xì)研究。為了確定這一關(guān)鍵部位的施工質(zhì)量，項(xiàng)目部立項(xiàng)設(shè)計(jì)了1∶ 1模型模擬實(shí)際施工過(guò)程，并通過(guò)成型后采用解剖式觀測(cè)和分析施工效果與力學(xué)性能。

3 實(shí)施過(guò)程

由于施工存在不可逆性，為了確保施工質(zhì)量，在內(nèi)部空間布置上，設(shè)置了更多的混凝土流動(dòng)孔，在保證加勁板的受力需要情況下，優(yōu)化減少了加勁板對(duì)混凝土操作空間的影響。對(duì)加勁板處理時(shí)，在完成預(yù)應(yīng)力施工后，部分還原加勁板的開(kāi)孔。

參考已有混合梁結(jié)合梁施工工藝[3,4],考慮到內(nèi)部施工空間無(wú)法保證混凝土振搗施工，采用高強(qiáng)度大流動(dòng)性的自密實(shí)混凝土填充，僅從箱梁頂部進(jìn)行混凝土流注(見(jiàn)圖2a))。為確保選用的自密實(shí)混凝土的工作性能符合要求，在試驗(yàn)室以及工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行坍落度筒以及倒坍落度筒試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)新拌混凝土的各項(xiàng)工作性能。其中坍落度平均值在265 mm，擴(kuò)展度代表值為660 mm；倒坍落度平均值270 mm，擴(kuò)展度代表值630 mm，黏聚性、保水性和抗離析性良好。

采用泵送混凝土導(dǎo)管引流方式，確保混凝土對(duì)鋼箱各箱室的灌注，然后配合部分工人的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)最終面層的完成。其中部分

箱室的混凝土是相鄰室自動(dòng)流入(見(jiàn)圖2b))。

4 實(shí)施質(zhì)量檢驗(yàn)

在混合段整體模型(如圖3a)所示)的混凝土澆筑后7 d，對(duì)澆筑的混凝土模型進(jìn)行了豎向三個(gè)段面的切割，以判斷不同部位混凝土灌注質(zhì)量的檢驗(yàn)。根據(jù)切割后的表面檢查(見(jiàn)圖3b))，所有混凝土均達(dá)到預(yù)期部位。

另外，通過(guò)對(duì)灌注混凝土現(xiàn)場(chǎng)留樣，所測(cè)得混凝土28 d立方體抗壓強(qiáng)度達(dá)到68.8 MPa，滿足工程設(shè)計(jì)C60設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)論與建議

1)受結(jié)合梁段施工空間限制，內(nèi)部加勁板布置應(yīng)在預(yù)應(yīng)力張拉施工空間要求基礎(chǔ)上適當(dāng)放寬，以避免在實(shí)施過(guò)程中影響施工效果和進(jìn)度，甚至影響施工安全。

2)自密實(shí)混凝土可以保證復(fù)雜的鋼—混凝土梁的施工，但加內(nèi)空間布置要充分考慮混凝土的流動(dòng)，建議采用導(dǎo)板式澆筑，有利于排出內(nèi)部空氣。

3)鑒于鋼箱在施工前的存放，可能導(dǎo)致內(nèi)部積水，建議在底板最低處設(shè)置排水孔，以避免影響自密實(shí)混凝土強(qiáng)度。

4)建議在混凝土灌注前，對(duì)上部施工孔進(jìn)行臨時(shí)遮蓋，避免建筑垃圾進(jìn)入箱體而影響后期混凝土施工及混凝土強(qiáng)度。