高速公路橋梁工程中鋼板組合梁施工工藝

魯立洋

一、工程概況

云茂高速公路第十四標段，總長約10.98km，其中老屋村大橋采用11×40m鋼板組合梁，橋梁全長448m。鋼板組合梁是指用工字形鋼梁和混凝土橋面板組合形成的組合梁。主梁為雙工字鋼板組合梁，單幅組合梁的橋面寬為12.5m，雙幅寬25.5m，鋼板梁腹板結構中心處梁均高2.2m，鋼梁全寬7.8m。鋼板組合梁為橋梁建設的重點內容，對整體施工質量具有顯著影響，應作為重點分析對象。

二、鋼梁制作及工藝要求

1.鋼板加工前先做全面的檢查，例如鋼板表面是否存在油污、銹跡等情況，若有則及時清理干凈，存在缺陷的鋼板不宜投入使用。

2.以設計要求為準，嚴格控制鋼板的尺寸，使其能夠在合理范圍內，具體情況如表1所示。經過矯正處理后，應保證鋼筋表面無損傷的情況。

表1 鋼材允許偏差

3.鋼梁的分段位置可選擇在變截面處，前期工廠預制期間便要加強檢查，若無誤則分節段運至現場。鋼梁分段作業時，嚴格控制頂底板與腹板拼接焊縫的位置，各道焊縫間的錯開距離均要符合要求，同時鋼梁存在應力較大的區域，不宜在該處設置分段接頭。

4.主體結構材料選擇的是Q345qC工字型鋼梁，保證制作廠家、材質、尺寸參數均具有一致性，從每10個批號中隨機抽檢1組，分析質量情況，若不滿足要求，所在批次的材料不可投入使用。

5.鋼梁制作長度的控制除了考慮設計要求外，還需兼顧焊接收縮余量、加工余量等，展開綜合分析與計算，確保成型鋼梁的長度可以滿足施工需求。

6.桿件的精切外露邊緣處應形成R＞2mm的圓角，棱邊應具有平順性。在經過節點板圓弧處的精切處理后，予以打磨。施工過程中加強防護，不可在鋼主梁上焊接臨時構件。按照拋物線的形式設置鋼梁預拱度，此過程中需考慮到豎曲線所帶來的影響。圖1為鋼梁結構圖。

圖1 鋼梁結構圖

三、鋼板組合梁安裝施工工藝分析

1.龍門吊基礎施工

（1）基礎處理

施工現場為淤泥質軟土地基，缺乏足夠的承載能力，于該處直接鋪設龍門吊軌道時易發生局部下陷的情況。對此，首先用山渣石換填的方法處理，再安排壓路機碾壓，改善軟弱地基的綜合性能，使其承載力超過110kPa。

（2）鋪設軌道梁

在經過基礎換填與壓實作業后，澆筑C25混凝土墊層，厚度10cm，于該處完成邊線和軌道梁的測量放樣工作。軌道梁的基本尺寸要求為高度30cm，頂、底寬度分別為40cm、120cm，施工材料采用的是C30混凝土。為避免軌道裂縫，在施工期間按照20m的間距依次設置伸縮縫。

（3）沉降觀測

經過前期施工后，在龍門吊軌道基礎上按10m的間距標準依次布置測點，作為反映施工質量的“窗口”。首先記錄初始數據，隨著施工作業的持續開展，由專員觀測軌道在位移和沉降兩方面的具體情況，完整記錄各項數據。以所得的觀測結果為準，適時調整觀測周期，待其達到相對穩定的狀態后，可延長觀測的間隔時間，通?？刹扇∶恐苡^測一次的方式，期間依然需記錄觀測數據。

2.施工工藝流程

（1）定位架橋機

根據具體施工工況確定相適應的架橋機架設方法，在架設首邊跨時，支腿宜設置在前一跨的最后一塊橋面板處，在架設中跨與尾邊跨時，則將支腿落在安裝跨后墩的墩頂鋼梁位置處。為保證中跨、尾邊跨兩處架設施工的安全性和穩定性，在橫梁兩端設置一個支撐管，在該裝置的作用下，有效支撐蓋梁的頂面；除此之外，對于鋼梁接觸面、橫梁之間，可設置橡膠墊，以達到避免直接磕碰、提高緩沖性能的效果。

（2）鋼梁掛鉤

1#、2#天車到達架橋機的尾部，將2#天車與鋼梁掛鉤，確認無誤后，2#天車連同運梁臺車同步前移，到達指定位置后，便可將1#天車與鋼梁掛鉤，此時可以同時啟用兩臺天車，使其同步作業，以緩慢的方式將鋼板梁提起，此后運梁車可駛出該處。

（3）鋼梁的前移與落梁

通過2臺天車的協同作業，可提梁并將其前移，此過程中各天車的工作狀態應具有一致性，從而形成相協調的作業關系，若梁體存在晃動，需隨即暫停作業，在鋼梁恢復平穩狀態后，方可繼續前移，全程速度以3m/min較為合適。隨著鋼梁的逐步移動，當其到達指定跨的正上方時，檢測并細微調整，對準后再緩慢下放鋼梁，使其穩定在與墊石頂面相距50cm的位置。

（4）調整并加固鋼梁

臨時千斤頂布設在加勁處，并在蓋梁頂面安裝35t螺旋千斤頂，在其底部設置自制的簡易砂筒。綜合考慮梁底和蓋梁頂面的高程情況，經計算與分析后確定合適的砂筒控制高度，確保鋼梁的前端可穩定落在已安裝到位的千斤頂上，再用碼板加固其后端，使鋼梁可維持穩定。整個過程較為復雜，為保證施工精度，需用全站儀加強檢測，明確坐標和標高的實際情況，再結合工程施工需求，在許可范圍內做進一步的微調，盡可能減小鋼梁的安裝誤差。經過多方面的調整后，若無誤，則對后端的碼板采取固定限位措施，以維持穩定。

（5）焊接接面

經過對鋼梁的調整后，對其采取固定措施，再全面檢查，焊接各節段的鋼梁，使其具有穩定性。焊縫的質量需滿足要求，焊縫應飽滿，不可出現虛焊等問題。焊接作業落實到位后，拆除千斤頂等無需使用的設備，再涂裝鋼梁，形成防護層，以免在與外界潮濕空氣接觸后發生銹蝕現象。

3.橋面板安裝

（1）全面落實準備工作

①位置的復核，包含橫橋向、順橋向的偏差等，作為安裝作業的參考依據。

②檢查與修整，例如橋面板的質量情況，不可出現缺陷。

③標記位置，根據設計要求測量放樣，包含安裝的中線、邊線等。

④安裝橡皮條，具體設置在鋼板梁頂面的邊緣處，材料可選擇膨潤土橡膠條，安裝時應以鋼板梁頂面的邊緣位置為準，適度修整，向表面均勻刷涂膠粘劑（厚度應在1mm以內），粘貼到位后再根據實際情況進一步修整。

（2）安裝流程

調整天車的位置，將其正好處于安裝跨的正上方，在此前提下將橋面板旋轉90°，呈橫向狀態，取適量環氧砂漿，均勻涂抹至待安裝區域；天車精準就位后，緩慢且勻速地下鉤，期間工作人員密切觀察橋面板剪力頂口與橋地面的間距，縮小至10cm時即可暫停下鉤，以前期設置在橋面板、鋼板上的指示線為參照基準，靈活調整其位置，以不影響穩定性為前提，繼續緩慢下鉤。待橋面板下落穩定后，檢查邊線和中心線，分析實際結果與設計值的誤差，若超出許可范圍，則重新安裝，安裝后依然加強檢查，直至各方面均無誤為止。

四、結語

綜上所述，在現階段的高速公路橋梁建設中，鋼板組合梁取得廣泛的應用，且是橋梁工程中的重點建設內容，全橋通行服務能力與該處的施工質量息息相關。施工期間，工作人員需要結合現場作業條件，優化鋼板組合梁的施工工藝，加強測量定位、質量檢查等工作，有條不紊地推進，在安全的環境中高效完成鋼板組合梁的施工作業，并給橋梁其它部分的施工提供良好的條件。