周瑩
摘 要 鋼-混凝土混合梁橋的結構自重輕,施工方式便捷,并且造型優(yōu)美,被推廣應用于市政橋梁工程施工中。本文對鋼-混凝土混合梁橋的幾種組合形式進行分析,并以某市政橋梁工程為研究對象,探究鋼-混凝土混合梁橋施工技術要點。
關鍵詞 鋼-混凝土混合梁橋;組合形式;施工
引言
鋼-混凝土混合梁橋是在鋼結構以及鋼筋混凝土結構的基礎上所發(fā)展的,通過應用抗剪連接件將鋼梁與混凝土板進行有效結合,可形成橫向承重構件,不僅承載能力強,而且抗震性能和動力性比較好,應用優(yōu)勢明顯。
1鋼-混凝土混合梁橋概述
鋼-混凝土混合梁橋是組合橋梁結構中比較常見的類型,在橋梁施工中,在梁體縱向,通過利用錨桿、連接件、承壓板等進行連接,即可形成鋼-混凝土混合梁橋。在鋼-混凝土混合梁橋實際施工中,需結合實際情況合理應用鋼材以及混凝土材料,可有效改善橋梁工程受力性能、跨越能力,并且施工方式快速便捷,施工成本較低,因此應用優(yōu)勢明顯[1]。
2鋼-混凝土混合梁橋組合形式
2.1 下置組合式
在下置組合式橋梁施工中,需將鋼梁設置在梁截面受拉區(qū),進而有效抵抗結構所承受的拉力,對于混凝土結構,可設置在梁截面受壓區(qū),其可抵御結構所承受的壓力。常見下置組合式橋梁類型包括鋼-混凝土組合斜拉橋、鋼-混凝土組合簡支梁等。
2.2 內置組合式
在內置組合式橋梁中,可將鋼梁設置在混凝土結構中,能夠有效提高橋梁結構跨越能力。比如,在橋梁設計中,可應用預彎梁,將鋼梁變形使其產生反拱,然后再進行混凝土澆筑施工,最后即可解除限制鋼梁變形的裝置,使得鋼梁能夠為混凝土結構提供預應力。
2.3 外包組合式
在外包組合式橋梁施工中,需在鋼管中灌注混凝土材料,進而形成鋼管混凝土組合橋梁結構。在外包組合式橋梁施工中,不僅能夠充分利用鋼材的抗拉性能,同時還可提高混凝土結構抗壓能力,另外,鋼管可發(fā)揮臨時模板作用。常見外包組合式橋梁結構形式包括鋼管混凝土墩柱、拱橋等。
2.4 縱向組合式
縱向組合式橋梁工程邊跨為混凝土結構,對于橋梁中跨,可采用鋼結構形式,使得橋梁工程內力分布合理。比如,如果橋梁工程跨比較大,則可采用支架連續(xù)梁橋、斜拉橋等施工方式。
3市政工程概況
某橋梁工程引橋為現(xiàn)澆變截面連續(xù)箱梁,施工長度為132m,橋梁跨中為鋼混凝土結合梁,向量長度、高度以及寬度分別為28m、2.5m、25.7m。在實際施工中,首先在施工現(xiàn)場搭設支架結構,然后對混凝土箱梁進行分節(jié)段施工,再將鋼箱梁運輸至施工現(xiàn)場進行拼裝。在鋼箱梁安裝施工中,首先需對確定安裝位置,再進行焊接施工,然后進行鋼混結合段施工,當混凝土強度達到設計要求的100%后,即可張拉鋼束,對預應力管道壓漿。在主梁施工完成后,即可拆除支架結構。
4鋼-混凝土混合梁橋施工技術要點
4.1 鋼箱梁加工和運輸
對于該橋梁工程鋼箱梁橫向,可分為5個制作梁段,廠內節(jié)段制作可采用整節(jié)段匹配組裝、焊接以及預拼裝加工方式,然后分段出廠。在鋼箱梁塊體制作完成后,采用浮吊方式吊裝至運輸船上,并運輸至施工現(xiàn)場。
4.2 鋼箱梁安裝
(1)橋位大節(jié)段拼裝。在該橋梁工程西側孔底位置進行塊體拼裝和吊運,在整個橋梁工程施工中,共有3個吊裝塊體。橋位大節(jié)段拼裝施工要點如下:①條形基礎施工。對施工場地進行整平和清理,去除施工區(qū)域根植土、雜土,對原土層進行碾壓夯實處理。在節(jié)段對接環(huán)口位置設置2道條形基礎。②大節(jié)段拼裝施工。第一,對拼裝施工場地進行硬化處理,搭設臨時拼裝胎架,并進行測量放樣。第二,采用汽車吊將塊體運輸至拼裝胎架上,并對吊裝現(xiàn)場進行測量。第三,采用汽車吊將中部運輸塊體吊運至拼裝胎架上,并進行測量定位和焊接。第四,在拼裝施工完成后,對拼裝質量進行檢查,然后再進行鋼箱梁節(jié)段支承胎架結構安裝施工,要求嚴格控制標高以及軸線。節(jié)段拼裝斷面形式如圖1所示。
圖1 節(jié)段拼裝斷面
(2)鋼箱梁安裝。①對運輸以及吊裝場地進行硬化處理,搭設臨時支架,并在施工現(xiàn)場安裝千斤頂、限位板、滑板等。對于塊體,可在拼裝區(qū)進行拼裝。在吊裝施工中,對于前3個吊裝大節(jié)段,在拼裝完成后需做好質量驗收,為后續(xù)吊裝施工奠定基礎。②采用350t履帶吊進行吊裝施工,在吊裝過程中,需對標高以及軸線進行調整,履帶吊松鉤后,即可對滑板以及上部支承胎架進行焊接。在該橋梁工程南北側,需采用2臺千斤頂同時進行頂推施工,在此過程中,需對軸線進行及時調整。橫向頂推至設計位置后,對于豎向,可采用千斤頂進行微調,而對于縱向,可采用手拉葫蘆以及千斤頂進行調整。③為了盡量避免在施工過程中對周邊環(huán)境造成不良影響,在鋼箱梁段吊裝施工完成后,首先進行碼板臨時固結,在整體吊裝完成后,即可進行半幅焊接焊接,先完成中間部分,然后再完成邊側部分。④對鋼混結合段進行混凝土澆筑施工,在預應力張拉完成后,即可拆除臨時支架。
(3)橫向頂推過程測量控制。在橫向頂推施工過程中,采用2臺千斤頂進行頂推施工,很難保證頂推的協(xié)同性,如果控制不當,可能會造成梁段在軌道上產生偏差。對此,在頂推過程中,必須加強測量控制。在鋼梁大節(jié)段頂推施工前,首先需在軌道上進行測量放樣,確定縱橋向軸線平行線,并做好明確標記。在鋼梁頂推施工中,需判斷梁段縱向基線控制效果,如果偏差較大,則應采用單側千斤頂進行調整和頂推。在梁段頂推施工完成后,還需對梁段頂部測量點進行測量,采用水平千斤頂對平面位置進行調整,而對于高程,可采用垂直千斤頂進行調整,確保符合工程設計要求。
4.3 鋼混凝土結合段施工
在鋼混凝土結合段施工中,對于鋼梁與混凝土梁,可采用剪力釘、剪力板以及預應力進行連接,進而傳遞剪力、彎矩以及軸力。在鋼梁與混凝土梁連接施工中,預應力包括橋面橫向扁錨絞線以及縱向鋼絞線。對于鋼混凝土結合段,采用鋼筋綁扎、預應力安裝施工方式,然后再澆筑混凝土。需要注意,鋼混凝土結合段的結構形式比較復雜,振搗棒從鋼箱梁頂板預留孔和箱室內預留孔,然后再進行振搗施工。在鋼混凝土結合段施工完成后,采用人工敲擊方式對混凝土結構密實度進行檢測,保證施工效果。
5結束語
鋼-混凝土混合梁橋能夠充分應用鋼材與混凝土材料的應用優(yōu)勢,在實際施工中,應根據(jù)橋梁建設要求、施工環(huán)境等優(yōu)化設計方案,加強鋼材吊裝施工以及混凝土澆筑施工控制,保證橋梁工程施工質量。
參考文獻
[1] 陳軍剛,郭紹成,陳孔令,等.鋼-混凝土組合橋梁在云南山區(qū)常規(guī)大跨梁橋中的應用[J].中外公路,2019,39(2):193-197.
作者簡介
周瑩(1983-),男,重慶人;學歷:碩士,職稱:高級工程師,現(xiàn)就職單位:重慶市建筑科學研究院,研究方向:項目代理、監(jiān)理。