王強
東莞市環(huán)莞快速路(成才路至常虎立交段)市政工程,環(huán)莞快速路起接南城區(qū)的石鼓聯(lián)絡(luò)線,終至東部快速路,路線總長約為68km。本立交為核心節(jié)點白沙立交樞紐工程,分別由主線和8條匝道組成。其中主線在立交橋的第二層,長度為70171.7m, 由于上跨廣深高速,為保證施工期間廣深高速的保通需求,采用鋼-混組合梁橋。本聯(lián)橋梁長度為130m,單幅寬度為13.25m,鋼-混組合梁的高度為3m。由于該立交橋工程量比較大,施工周期比較緊,經(jīng)過施工單位和設(shè)計單位的研究和分析,決定主線采用橫向分箱、縱向分段,臨時支墩、雙機抬吊、分箱安裝的鋼-混組合梁施工工藝。
鋼-混組合梁橋采用剪力鍵將鋼梁與鋼筋混凝土橋面板結(jié)合成整體,鋼筋混凝土橋面板不僅直接承受車輪荷載起到橋面板的作用,而且作為主梁的上翼板與鋼梁形成組合截面,參與主梁共同作用。
1.與鋼梁相比,鋼-混組合梁具有以下特點:(1)減少了鋼材的用量,節(jié)約了造價;(2)增大了梁的剛度,有利于整體穩(wěn)定性;(3)采用鋼筋混凝土橋面板,有利于瀝青面層的結(jié)合,提高橋面鋪裝的耐久性。
2.與混凝土梁相比,鋼-混組合梁具有以下特點:(1)結(jié)構(gòu)自重輕,減少了下部基礎(chǔ)的工程量;(2)已安裝鋼梁可作為模板使用,節(jié)省了模板工程量;(3)施工工期短,且對橋下交通的影響??;(4)降低了梁高,有利于橋下凈空利用率。
鋼-混凝土組合梁施工流程一般為:鋼梁預(yù)制并焊接剪力連接件→架設(shè)鋼梁→安裝梁(橫隔梁)及小縱梁(有時不設(shè)小縱梁)→安裝預(yù)制混凝土板并澆筑接縫混凝土或支搭現(xiàn)澆混凝土橋面板的模板并鋪設(shè)鋼筋→現(xiàn)澆砼→養(yǎng)護(hù)→張拉預(yù)應(yīng)力束→拆除臨時支架或設(shè)施。
1.施工準(zhǔn)備
第一,要做好立交橋施工的水電工程。施工過程中,用電和用水要比較方便,并準(zhǔn)備相應(yīng)的發(fā)電機和水車,防止施工過程中出現(xiàn)停水停電的問題。第二,合理布置施工現(xiàn)場。要科學(xué)布置施工現(xiàn)場的材料、半成品倉庫、預(yù)制構(gòu)件等區(qū)域,便于施工和組裝。最大限度利用現(xiàn)場擬建的建筑物和設(shè)施,減少大型臨時設(shè)施的工程費用。第三,鋼-混凝土組合梁所用材料運輸?shù)浆F(xiàn)場以后,要對材料進(jìn)行抽樣檢查。
2.鋼-混凝土組合梁之鋼箱梁結(jié)構(gòu)拼裝
按照立交橋的施工要求組裝鋼箱梁結(jié)構(gòu),組裝前必須按照鋼箱梁結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行拼裝,并認(rèn)真核對材料的編號再進(jìn)行組裝。結(jié)構(gòu)組裝前必須清理鋼材料表面的銹蝕和污垢,確保材料表面干凈整潔。鋼箱梁構(gòu)件組裝的誤差不能超過鋼箱梁結(jié)構(gòu)規(guī)定的范圍。為了確保分段組裝的精度,在組裝過程中,必須編寫各種鋼結(jié)構(gòu)分段裝配方法、焊接順序以及運輸方法等,確保拼裝質(zhì)量。分段組裝以后,還要進(jìn)行整體調(diào)整和復(fù)測,確保分段線性流程。
3.鋼-混凝土組合梁之鋼箱梁焊接工藝
為了確保焊接質(zhì)量,在焊接過程中,焊接材料必須使用與鋼箱梁匹配的焊絲、手工焊條。所有的焊縫必須按照焊接要求進(jìn)行試驗評估,如果使用自動焊接,則必須在焊縫始末兩端安裝引弧板和引出板,板子的尺寸大小在80x80mm。埋弧自動焊回收焊劑距離大于1m,埋弧半自動焊回收焊劑的距離大于0.5m,焊接以后必須在焊縫冷卻后將熔渣及時清除干凈。如果是多層焊接,每一道焊接結(jié)束以后,要及時清除所有熔渣,再進(jìn)行下一道焊接工序。焊接結(jié)束后,要及時檢查焊縫表面是否有熔渣、未熔融、裂紋以及未填滿弧坑等其他焊接缺陷。所有的零部件焊縫必須在焊接前24小時使用超聲波技術(shù)進(jìn)行無縫檢查。
4.鋼-混凝土組合梁之鋼箱梁涂裝工藝
雨雪、霧天不能在室外進(jìn)行涂裝,如果施工環(huán)境濕度大于85%,不能進(jìn)行高壓無氣噴漆涂裝,大于95%的時候,要停止任何涂裝工作。油漆涂層必須保持表面光滑、平整,不能出現(xiàn)皺皮、漏涂現(xiàn)象,面漆涂抹必須保持色彩均勻、光潔;金屬涂層不能出現(xiàn)裂紋、鼓泡、掉塊等現(xiàn)象。
5.鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)安裝臨時支墩和臨時支架
為了確保立交橋鋼-混凝土組合梁的吊裝順序進(jìn)行,必須設(shè)置臨時支墩和臨時支架,通過對鋼-混凝土組合梁鋼箱結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、強度、變形等整體穩(wěn)定性進(jìn)行有限元測試,最大的臨時支墩的左右豎向荷載為150噸,基礎(chǔ)面積為25.5m2,極限承載力位375噸,大于豎向荷載150噸;臨時支墩和支架作為臨時性支撐結(jié)構(gòu),在施工過程中還要考慮到地下管道的安全,必須采取一定的保護(hù)措施,在各個臨時支墩和支架下設(shè)置鋼筋混凝土基礎(chǔ),保護(hù)地下管線。
6.鋼-混凝土組合梁之鋼箱梁吊裝
吊裝前,要檢查吊裝所使用的機器設(shè)備是否符合吊裝要求,纜風(fēng)繩是否存在裂縫,吊車是否能夠滿足吊裝要求,地基是否符合吊車負(fù)載力等等,吊裝線路是否正確,對城市正常交通是否會造成影響等等,需要考慮到各項因素,才能確保吊裝順利進(jìn)行。吊裝前在鋼箱梁兩端各系一根40米長的纜風(fēng)繩,并將鋼箱梁調(diào)整至所需吊裝的位置。試吊鋼箱梁的構(gòu)件與地面距離500mm以后停止吊裝,檢查吊車所在地面的地基承載力,如果地基能夠承載整個負(fù)重,那么繼續(xù)試吊。確認(rèn)吊裝安全以后,將鋼箱梁吊裝到安裝位置以上的500mm高度,然后按照預(yù)定的位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn),直到旋轉(zhuǎn)到指定的位置以后,將鋼箱梁結(jié)構(gòu)慢慢下落,直到鋼箱梁結(jié)構(gòu)梁底距離蓋梁200mm的位置停止下落,并調(diào)整鋼箱梁橫向和縱向安裝位置,確定位置以后,將鋼箱梁結(jié)構(gòu)緩慢下落,吊裝到指定位置。將吊鉤松開,然后查看鋼箱梁的受力情況,如果受力良好,撐桿松開以后,才松開千斤頂,要及時做好相應(yīng)的記錄。
7.混凝土橋面板澆筑
在鋼箱梁頂面現(xiàn)澆混凝土橋面板,形成鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)。橋面板待混凝土達(dá)到設(shè)計強度95%、且齡期不低于14天后方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。
8.鋼-混凝土組合梁施工驗收
鋼-混凝土組合梁施工完成以后,要對鋼-混凝土組合梁的質(zhì)量進(jìn)行驗收,檢查鋼-混凝土組合梁是否與施工圖紙一致,鋼-混凝土組合梁的承載力、風(fēng)荷載、雪荷載是否達(dá)到設(shè)計要求。只有鋼-混凝土組合梁的質(zhì)量符合設(shè)計和施工要求,才能投入使用。