工字型波紋鋼腹板鋼混組合梁施工關(guān)鍵技術(shù)

李天鵬

（四川路橋華東建設有限責任公司，四川 成都 610200）

0 前言

隨著公路交通建設的不斷發(fā)展，國家高速公路、高速鐵路的不斷完善，建橋技術(shù)的不斷提高。交通運輸部印發(fā)了《關(guān)于推進公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設的指導意見》，決定推進鋼箱梁、鋼桁梁、鋼混組合梁等公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設，提升公路橋梁品質(zhì)，發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)橋梁性能優(yōu)勢，助推公路建設轉(zhuǎn)型升級。新型橋型工字型波紋鋼腹板鋼混組合梁橋孕育而生。

1 橋梁概況

工字型波紋鋼腹板裝配式組合梁，單幅橋設4 片波形鋼主梁，鋼主梁高1850mm；波形鋼縱梁間距3.1m；橋面板單幅頂板寬12.05m，鋼主梁支點處橋面板厚35cm，跨中處橋面板厚25cm；外翼板懸臂長1.375m，橋面板濕接縫寬度50cm。具體結(jié)構(gòu)形式如圖2-1,2-2 所示。

圖2-1 空腹式橫梁斷面 單位:（mm）

圖2-2 波紋剛腹板參數(shù)圖 單位:（mm）

波紋鋼腹板鋼材為Q345D，鋼板厚12、16mm。波長1200mm，波高200mm,水平面板寬330mm，水平折疊角度為30.7。

鋼主梁與混凝土頂板的連接采用施工及實踐均成熟可靠的剪力釘連接方式以確保組合波紋鋼腹板梁橋的整體連接可靠性。

橋面板采用普通鋼筋混凝土板，與波紋鋼腹板縱梁整體預制，縱向為一塊整板，單幅橋設4 塊預制板，縱向濕接縫寬50cm。為了減少一期荷載產(chǎn)生的負彎矩拉應力，支點處設置長6m 的后澆帶。

2 施工難點分析

2.1 新型橋型

工字型波紋鋼腹板鋼混組合梁橋作為新型橋梁，施工無經(jīng)驗借鑒。

2.2 縱向接縫連接

波形鋼腹板在自重作用下，梁端產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，接縫處形成轉(zhuǎn)角差，現(xiàn)場安裝時螺栓孔錯位，造成栓接困難，縱向螺栓連接不上。

2.3 制作安裝精度

由于組合梁在預制安裝過程中，會造成橫向連接間產(chǎn)生較大誤差。

2.4 橫向穩(wěn)定較差

由于波紋鋼腹板鋼主梁較輕，組合梁重心偏高，邊梁鋼腹板兩側(cè)橋面板混凝土不對稱，使得組合梁橫向穩(wěn)定性差。

2.5 安裝方案選擇難度大

組合梁采用支座外拼接設計，將拼接的薄弱面設置在支座外2.5m 位置，與常規(guī)架橋機前支腿橫移系統(tǒng)重疊，無法進行安裝。

3 施工方案

3.1 總體思路

波紋鋼腹板工字型組合梁鋼主梁采用工廠加工成型，單片鋼梁縱向分為三段進行加工，運輸至預制場進行單片拼接。為精確控制安裝線形，采用長線法工藝進行一聯(lián)鋼梁的組拼，一孔整體澆筑工藝進行橋面板預制。單片組合梁段采用架橋機進行安裝，單跨采用先邊梁，依次安裝中梁，后邊梁的順序。

3.2 廠內(nèi)加工

波形鋼腹板設計1200 型波形，波形鋼腹板厚度12mm、16mm 兩種規(guī)格，采用無牽制連續(xù)模壓法制造波形鋼板能滿足要求。

3.3 組合梁預制

預制時一跨四片波紋鋼腹板主梁整體拼裝，設置橫向臨時連接,形成整體受力，頂板預制混凝土整跨一次澆筑完成，混凝土保濕養(yǎng)護，同步進行第二跨波紋鋼腹板主梁的拼裝，待第一聯(lián)混凝土滿足設計養(yǎng)護后，拆除臨時連接,吊離安裝。

步驟1，在預制場地按照組合梁平面位置進行放樣，布置拼裝平臺，平臺保證統(tǒng)一的標高（保持水平）。

步驟2，拼裝平臺間增設型鋼支點，作為工作平面；在工作平面上采用臥拼方式完成一跨的鋼梁連接，隨后開始相鄰跨（設計對接跨）的拼接；

步驟3，將已完成的鋼梁進行豎立，在鋼梁地面與工作平面之間布置鋼墊板，調(diào)整鋼梁的預拱度，安裝跨內(nèi)橫向K 撐（臨時連接）及中、端橫梁（臨時連接），保證整跨鋼梁的穩(wěn)定；

步驟4，將已拼裝完成的第二跨鋼梁豎立，并與第一跨鋼梁進行對接和配鉆，配鉆時考慮線型；

步驟5，拼裝模板，整跨澆筑鋼梁橋面板混凝土，保溫保濕養(yǎng)護，混凝土強度達到設計要求后，拆除鋼梁的縱橫向臨時連接，提梁進行鋼混組合梁的架設。

3.4 架橋機的改制

組合梁片的架設支點外節(jié)段拼接，普通架橋機橫移裝置無法穿過梁片，為滿足梁片架設需要，對架橋機進行改制，具體方案如下。

①取消架橋機前支腿橫移裝置及連接橫梁，支腿只作為承重結(jié)構(gòu)，不提供橫移；

②一側(cè)前支腿液壓桿高度滿足伸縮2.5m，超過梁片高度2.22m；

③后置橫移裝置，架橋機利用后、中支腿進行橫移；

④中支點、后支點橫移軌道下增設分配梁，將組合梁受力點由翼緣轉(zhuǎn)化到腹板處。

3.5 組合梁安裝

步驟1：①安裝塔頂分配梁，作為前支腿受力支點；②橫移架橋機，滿足兩片梁安裝空間，

步驟2：①架橋機天車起吊邊梁，梁體縱移至墩柱上方；②停止運梁并鎖定，前、后天車緩慢下落組合梁至墩柱上方，橫移行車至邊跨支座位置正上方；③對中，緩慢落梁就位，安裝臨時支撐。

步驟3：①參照步驟二，完成第兩片組合梁架設；安裝K 撐及橫隔板；②架橋機天車后移，利用天車起吊組合梁進行后端配重；③架橋機通過中支點及后支點設置橫移軌道整體橫移。

步驟4：①架橋機后端配重，整體前移至墩頂；②前支腿固定在墩頂分配梁上；③解除架橋機后端配重，進行第三片組合梁安裝；④安裝第四片組合梁，連接K撐。

4 實用價值

工字型波紋鋼腹板鋼混組合梁腹板受彎、抗剪，充分發(fā)揮了材料的使用效率。結(jié)構(gòu)自重輕，抗震性能好，運輸和吊裝方便，經(jīng)濟美觀，綜合優(yōu)勢突出。對比普通預制T 梁，波形鋼腹板工字型鋼混組合梁自重比相同跨徑普通T 梁減少約20%～25%。

5 結(jié)論

本關(guān)鍵技術(shù)成功實施，提供了一種新型的工廠化、裝配化施工方式，采用整聯(lián)鋼結(jié)構(gòu)胎架預拼，一跨澆筑，架橋機改制吊裝等工藝既保證了整體線型，同時使混凝土收縮徐變保持一致，提高了整體質(zhì)量和預制精度，加快了施工速度，提升了功效。