閆滎偉
摘 要:為推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè),交通運(yùn)輸部發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)的指導(dǎo)意見》(交公路發(fā)〔2016〕115號),決定推進(jìn)鋼箱梁、鋼桁梁、鋼混組合梁等公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè),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(shè)轉(zhuǎn)型升級。
關(guān)鍵詞:鋼混凝土組合梁橋;鋼結(jié)構(gòu)制作;鋼梁拼裝;翼緣板濕接縫;橋面板施工;支座安裝
中圖分類號:U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2018)10-0150-03
Abstract: In order to promote the construction of steel structure bridges, the Ministry of Transport issued the "Guiding Opinions on the Construction of Steel Bridges for the Promotion of Highway Structures" (No.115, 2016), deciding to promote the construction of steel bridges with steel box girder, steel truss beam, steel-concrete composite beam and other highway steel-structure bridges, such as steel box girder, steel truss beam, steel-concrete composite beam, etc, to improve the quality of highway bridges, give play to the performance of steel bridges, and promote the transformation and upgrading of highway construction.
Keywords: steel-concrete composite beam bridge; steel structure fabrication; steel beam assembly; flange plate wet joint; bridge deck slab construction; support installation
鋼混組合梁結(jié)構(gòu)發(fā)揮了混凝土材料的抗壓性能和鋼材的抗拉性能,回避了鋼橋面鋪裝的疲勞問題,在中等跨徑橋梁中優(yōu)勢明顯。
對中小跨徑橋梁,混凝土結(jié)構(gòu)建造成本相對較低,但隨著橋梁跨徑的增大,鋼結(jié)構(gòu)橋梁的成本優(yōu)勢開始顯現(xiàn)。從全壽命周期看,鋼結(jié)構(gòu)橋梁的成本優(yōu)勢更為突出。鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、材質(zhì)均勻、質(zhì)量穩(wěn)定、耐久性強(qiáng)、易于工廠化制造、裝配化施工、便于回收利用等。
根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)和成本優(yōu)點(diǎn),尤其適用在跨徑多、跨徑大、受力條件復(fù)雜、高地震烈度區(qū)橋梁中。對比混凝土結(jié)構(gòu)橋梁,鋼結(jié)構(gòu)橋梁的優(yōu)勢。選擇鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)組合橋梁,能夠很好的發(fā)揮兩種結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,達(dá)到降低工程全壽命周期成本,提高工程品質(zhì)的目的。
1 某市高速公路工程鋼混組合梁橋施工概況
該橋采用鋼混組合梁,跨越長度40米、寬度33米。鋼梁斷面為工字結(jié)構(gòu),單品梁高1820mm,頂板寬度為500mm,底板寬度為750mm。腹板橫向設(shè)置加勁肋,加勁肋高度為1650mm。主橋?yàn)榱摶炝航Y(jié)構(gòu),鋼混梁最大吊裝重量(含預(yù)制橋面板)194.1T。
施工內(nèi)容:鋼板預(yù)處理、鋼結(jié)構(gòu)制作、檢測、鋼梁拼裝、涂裝、架梁、連接梁間橫撐、翼緣板濕接縫、澆筑護(hù)欄、澆筑瀝青混凝土、附屬設(shè)施、成橋。鋼~混組合梁一組統(tǒng)計(jì)見表1。
每組鋼梁分六片三榀制作,現(xiàn)場采用高強(qiáng)螺栓拼裝。
本橋梁鋼結(jié)構(gòu)工程鋼板采用Q345qD橋梁用結(jié)構(gòu)鋼和Q345C低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,之間的連接采用摩擦型大六角高強(qiáng)螺栓連接,鋼箱梁的底板、腹板、頂板的對接焊縫和頂、底板與腹板T型對接焊縫為一級焊縫,橫梁、支座加勁肋與主梁熔透焊縫為一級焊縫;其他為二級焊縫。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范
引用標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范見表2。
表2 引用標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范
3 技術(shù)指標(biāo)
技術(shù)指標(biāo)見表3。
4 主要材料
主橋鋼混梁主結(jié)構(gòu)鋼板采用Q345qD鋼材。
梁片連接副采用Q345C,L125*125*12角鋼。
5 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
本橋采用工字型鋼-混凝土組合梁,按先簡支后橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?;炷翗蛎姘灏翠摻罨炷翗?gòu)件設(shè)計(jì)。按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期100年設(shè)計(jì)。
6 鋼混凝土組合梁橋施工關(guān)鍵技術(shù)
施工流程及相關(guān)參數(shù):
6.1 鋼梁制作
(1)鋼板及型材在下料前應(yīng)對所有使用材料的規(guī)格,厚度進(jìn)行確認(rèn)并進(jìn)行嬌平及矯直,平面度與直線度(含型鋼)允許偏差見表4;矯正后的鋼材表面不得出現(xiàn)有明顯的凹痕及損傷,下料時(shí)應(yīng)避開損傷部位。
(2)鋼梁可在變截面位置分段,在工廠制造,預(yù)拼檢驗(yàn)合格后,分節(jié)段運(yùn)抵橋位或工地鋼梁存放地。鋼梁分段時(shí),頂?shù)装迮c腹板拼接焊縫錯(cuò)開距離必須滿足規(guī)范要求,且分段接頭不應(yīng)布置在應(yīng)力最大位置。
(3)本工程主體結(jié)構(gòu)采用Q345qD級鋼,鋼材應(yīng)按同一廠家、同一材質(zhì)、同一板厚、同一出廠狀態(tài)、每10個(gè)爐(批)號抽檢1組試件,材質(zhì)應(yīng)符合GB/T714-2008規(guī)定的化學(xué)成分及機(jī)械性能。檢驗(yàn)不合格的鋼材不得使用。
(4)文件構(gòu)件尺寸均為基準(zhǔn)溫度15C時(shí)名義長度,其制造長度還應(yīng)考慮制造時(shí)溫度修正和焊接收縮余量、加工余量等。
(5)所有桿件的精切外露邊緣必須倒出R>2mm 圓角,確保精切棱邊的勻順及校角處涂膜的厚度。整體節(jié)點(diǎn)板圓弧部位在精切后必須打磨勻順。
(6)施工時(shí)禁止在鋼主梁上隨意焊接臨時(shí)構(gòu)件。
(7)鋼梁預(yù)拱度采用拋物線進(jìn)行設(shè)置,預(yù)拱度通過在主梁節(jié)段線位置鋼梁頂、底板的伸縮量形成。預(yù)拱度設(shè)置時(shí),應(yīng)考慮豎曲線的影響。
6.2 剪力釘施工
剪力釘焊接應(yīng)滿足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)、《栓釘焊接技術(shù)規(guī)程》(CECS 226:2007)的要求。
必須按規(guī)定的每日每臺班開始生產(chǎn)焊接前,或更換一種焊接條件時(shí),焊接工藝試焊2個(gè)栓釘,進(jìn)行外觀檢查和35角彎曲試驗(yàn),合格后方可進(jìn)行止式焊接。若有一個(gè)栓釘破壞,應(yīng)重新焊接兩個(gè)檢釘進(jìn)行檢驗(yàn),若不合要求,應(yīng)調(diào)整焊接工藝參數(shù)重新試焊,直到合格為止。試焊用的試板必須與工件材質(zhì)相同,厚度允許變動(dòng)±25%,焊接位置為平焊。
6.3 橋面板施工技術(shù)
混凝土橋面板采用在現(xiàn)場鋼梁上澆筑結(jié)合形成組合梁,混凝土澆筑完畢,應(yīng)采取可靠措施及時(shí)予以保溫養(yǎng)護(hù),以確保質(zhì)量?;炷帘仞B(yǎng)護(hù)不小于14天。橋面板的施工須按相關(guān)技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,橋面板平整度須小于±3mm,用2.0m的靠尺檢驗(yàn),板厚公差為0~3mm,橋面板相對高差須小于5mm?;炷翗蛎姘灞砻姘聪嚓P(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行拉毛處理。
6.4 濕接縫施工
(1)兩工字梁之間腹板間距為2.8m,兩工字梁底板間距為2.05m,其間滿鋪長度為2.6m的木方,規(guī)格為100mm×100mm,橫向滿鋪,將縫隙組合,用鋼釘連接。
(2)橋面板混凝土鑿毛。澆筑混凝土的范圍內(nèi)的表層混凝土鑿去5-10mm,在澆筑混凝土?xí)r,濕潤表面并座漿,以保證新老混凝土的良好結(jié)合。
(3)模板安裝。按施工規(guī)范要求安裝底模,為嚴(yán)防漏漿,模板周圍采用高強(qiáng)止?jié){橡膠條止?jié){。
(4)鋼筋綁扎。鋼筋綁扎、安裝時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確定位,翼緣環(huán)形鋼筋必須使用鋼筋定位輔助措施進(jìn)行定位。
(5)混凝土澆筑。濕接縫混凝土應(yīng)采用平板振動(dòng)器振搗。混凝土振搗澆筑完成后,梁頂用木抹子抹光,初凝之前再進(jìn)行二次收漿處理并拉毛。
(6)混凝土養(yǎng)護(hù)。濕接縫澆筑后,靜置1-2h,帶模澆水養(yǎng)護(hù)。脫模后在常溫下一般養(yǎng)護(hù)采用干凈的無紡?fù)凉げ几采w灑水養(yǎng)生,時(shí)間不少于14天。冬季氣溫低于5℃時(shí)不得澆水,養(yǎng)護(hù)時(shí)間增長,并采取保溫措施。
(7)先簡支后連續(xù)梁橋施工特點(diǎn)是先按簡支梁規(guī)?;┕ぃ笥脻窠涌p把相臨跨的梁塊連接成連續(xù)梁,從而得到連續(xù)梁優(yōu)越的使用效果。其中相當(dāng)重要的一道工序就是濕接縫(現(xiàn)澆段)的施工,而施工質(zhì)量的優(yōu)劣會(huì)影響橋梁的受力狀態(tài),影響橋梁使用功能,甚至引起橋梁早期破壞。
6.5 支座安裝控制要點(diǎn)
(1)支座安裝前要對支座墊石的標(biāo)高、位置進(jìn)行報(bào)驗(yàn),經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后方能進(jìn)行支座安裝。
(2)在支座設(shè)計(jì)位置處劃出十字中心線,把支座安裝在支座墊石上,支座板上的十字中心線與墊石上的十字線要保持吻合一致。
(3)落梁:落梁時(shí)應(yīng)緩慢平穩(wěn),并隨時(shí)調(diào)整梁底高程,防止支座偏壓或產(chǎn)生初始剪切變形。
(4)落梁后:橡膠支座安裝落梁后,其頂面應(yīng)保持水平,并觀察支座是否出現(xiàn)壓偏或脫空。
(5)如安裝后四角不平,用千斤配合調(diào)平鋼板Nb進(jìn)行調(diào)整。
7 結(jié)束語
總而言之,鋼混凝土組合梁橋是我國較為常見的橋梁形式,對我國交通事業(yè)發(fā)展有著積極作用和應(yīng)用。故此,本文以某市高速公路工程某橋?yàn)槔瑥匿摿旱匿摪孱A(yù)處理、鋼結(jié)構(gòu)制作、鋼梁拼裝、翼緣板濕接縫、橋面板施工、支座安裝等方面,分析了鋼混凝土組合梁橋施工關(guān)鍵技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
[1]鄧青兒,于洋,湯岳飛.大跨徑鋼-混凝土組合梁在老橋改建中的應(yīng)用[J].橋梁建設(shè),2016,46(01):59-64.
[2]姚曉勵(lì).大跨徑鋼-混凝土組合曲線梁橋無支架施工技術(shù)及應(yīng)用[J].特種結(jié)構(gòu),2013,30(02):78-84.
[3]楊亞莉.大跨徑鋼混凝土組合梁橋施工關(guān)鍵技術(shù)[J].山西建筑,2012,38(12):208-209.
[4]韓阿雷.鋼混組合梁體系轉(zhuǎn)換施工技術(shù)[J].安徽建筑,2015(06).
[5]張磊,吳峻,張浩然,等.組合拱橋混凝土橋面板有效寬度研究[J].結(jié)構(gòu)工程師,2012(03).
[6]蘇慶田,秦飛.新型混合梁橋結(jié)構(gòu)體系及設(shè)計(jì)參數(shù)[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013(06).
[7]郭小土,鄭史雄.斜拉橋鋼混組合結(jié)構(gòu)的新發(fā)展[J].四川建筑,2010(02).