永昌路橋集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)寧 272412
西外環(huán)(金宇路至濟(jì)寧大道段)是濟(jì)寧市內(nèi)環(huán)高架及連接線項(xiàng)目,該項(xiàng)目包含了地面道路、主線高架以及匝道等建設(shè)內(nèi)容。橋梁全長(zhǎng)2.2959km,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)挾葹?5.6m,橋面面積為6.77萬(wàn)m2。主線標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)?、平行匝道?biāo)準(zhǔn)橋?qū)挿謩e為25.6m和13m。主線高架和匝道均采用預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行吊裝施工。交叉路口、跨線區(qū)域采用鋼-混組合梁,一方面可加大橋梁跨徑,保證一跨過(guò)街;另一方面可加快施工進(jìn)度,最大程度上減小對(duì)所跨道路的交通影響。
該項(xiàng)目組合小箱梁采用多箱室鋼梁截面設(shè)計(jì)形式,鋼梁不設(shè)頂板,頂翼緣、底板厚度分別為12~14mm和16~25mm,縱向設(shè)置橫隔梁,確保其標(biāo)準(zhǔn)間距為5m,通過(guò)焊釘將鋼梁頂板與混凝土橋面板連接成為整體,以此來(lái)增強(qiáng)全橋整體性和荷載橫向分布效果。在橋面板施工中,按照《鋼纖維混凝土標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》(JGT 472—2015)的規(guī)定,采用C50鋼纖維混凝土建設(shè)0.25~0.34m厚的橋面板。此外,在項(xiàng)目剪力釘構(gòu)造施工中,選擇ML15型電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘,然后按照《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》(GB/T 10433—2002)的要求,控制頂板剪力釘縱向標(biāo)準(zhǔn)間距為150~300mm,橫向標(biāo)準(zhǔn)間距為150mm,實(shí)現(xiàn)鋼梁頂板于混凝土橋面板的有效連接(見(jiàn)圖1)[1]。
圖1 剪力釘結(jié)構(gòu)布局
鋼混組合梁施工具有以下特征:(1)鋼箱梁在加工廠標(biāo)準(zhǔn)化制造,現(xiàn)場(chǎng)焊接量較少,焊接質(zhì)量得到保障;(2)鋼箱梁安裝采用鋼管支架支撐,現(xiàn)澆板采用槽鋼懸掛吊模,施工安全性得到保障;(3)相比于傳統(tǒng)跨線現(xiàn)澆梁平均工期25d,鋼-混組合梁平均工期12d,施工進(jìn)度得到保障[2]。
鋼箱梁材料采購(gòu)、鋼梁制造、焊接、涂裝檢測(cè)等工序的全過(guò)程必須嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)圖紙、招標(biāo)文件以及相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。所有運(yùn)輸?shù)匿撓淞汗?jié)段,均需要在運(yùn)輸前進(jìn)行包裝處理,避免在運(yùn)輸中構(gòu)件發(fā)生磕碰、損傷。運(yùn)輸中構(gòu)件運(yùn)輸由專人負(fù)責(zé),所有運(yùn)輸車(chē)輛統(tǒng)一調(diào)度,并進(jìn)行運(yùn)輸過(guò)程成品保護(hù),為后期鋼-混組合梁吊裝施工創(chuàng)造有利條件(見(jiàn)圖2)。
圖2 裝載示意圖
項(xiàng)目鋼-混組合梁快速施工采用組合梁支架法原位拼裝施工技術(shù),即在鋼梁現(xiàn)場(chǎng)拼縫下方搭設(shè)鋼管支架,在每個(gè)獨(dú)立箱體下方設(shè)置鋼管支架,支架斷面見(jiàn)圖3,支架采用φ325mm×8mm鋼管,在支架鋼管上部設(shè)置千斤頂或標(biāo)高調(diào)節(jié)裝置。支架在地面或鋼結(jié)構(gòu)場(chǎng)制作好后,可根據(jù)實(shí)際吊裝能力,分組進(jìn)行加工安裝,利用吊機(jī)將加工制造好的鋼管樁胎架固定在路面或混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)上,確保鋼管樁胎架的穩(wěn)定性[3]。支架鋼管采用豎直吊裝,吊點(diǎn)設(shè)置在鋼管柱頂部,下部設(shè)置攬風(fēng)繩,人工牽引攬風(fēng)繩將鋼管柱胎架放置在圖紙要求位置上。施工前,對(duì)支架的承載力及局部穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性進(jìn)行檢算。
圖3 支架斷面(單位:mm)
鋼梁吊裝施工工藝流程為吊裝節(jié)段倒運(yùn)→鋼梁橋位節(jié)段吊裝→節(jié)段間橫梁與封板安裝→現(xiàn)澆橋面板→鋼梁噴涂→整體報(bào)驗(yàn)[4]。
吊裝具體步驟如下:
(1)完成吊裝前準(zhǔn)備工作,搭設(shè)支架,采用1臺(tái)200t汽車(chē)吊,工作半徑為10m,臂長(zhǎng)為26.8m,吊裝邊跨1#鋼梁。
(2)采用1臺(tái)200t汽車(chē)吊,工作半徑為10m,臂長(zhǎng)為26.8m,吊裝邊跨2#鋼梁。
(3)采用1臺(tái)200t汽車(chē)吊,工作半徑為14m,臂長(zhǎng)為37.84m,吊裝邊跨1#和2#鋼梁間的橫梁節(jié)段。按以上步驟,分別吊裝橫向的鋼箱梁節(jié)段和橫梁節(jié)段。
(4)同步驟(1)(2)(3)吊裝中間鋼梁節(jié)段及之間的橫梁節(jié)段。
(5)同步驟(1)(2)(3)吊裝另一端合攏段鋼梁節(jié)段及之間的橫梁節(jié)段。
(6)架設(shè)完成,各項(xiàng)檢查合格后,拆除支架,整體卸載。
鋼箱梁對(duì)接經(jīng)檢測(cè)中心線和長(zhǎng)度合格后,才能開(kāi)始鋼箱梁接頭組裝焊接工作。拼裝中重點(diǎn)保證焊接點(diǎn)的精度和質(zhì)量,以減少焊接變形(見(jiàn)表1)。
表1 鋼箱梁安裝檢查要求 單位:mm
分段由鉚工對(duì)連接焊縫坡口進(jìn)行處理,要求達(dá)到相應(yīng)的坡口形式(坡口形式見(jiàn)焊接工藝),再由打磨工進(jìn)行打磨處理,打磨標(biāo)準(zhǔn)為焊縫表面無(wú)油跡、銹斑等雜質(zhì),表面呈現(xiàn)金屬光澤。鋼梁連接采用WPS焊接工藝進(jìn)行。
鋼箱梁橋面采用鋼纖維鋼筋混凝土板(見(jiàn)圖4),標(biāo)號(hào)C50,厚度為0.25m(端部厚0.34m)。
圖4 鋼纖維鋼筋混凝土板
橋面板模板采用螺桿懸吊型鋼模板形式,混凝土采用泵送混凝土,三輥軸分幅澆筑施工。箱梁內(nèi)部及箱梁間連接部模板采用20cm長(zhǎng)槽鋼焊接于鋼箱梁腹板頂鋼板上,在槽鋼腰身上間距1.6m左右懸吊M16螺桿,吊裝雙槽鋼橫向提梁,其上按照0.6m間距鋪設(shè)縱向縱梁,按照0.4m間距橫向鋪設(shè)10cm×10cm方木,上鋪1.2cm竹膠板模板。箱梁外側(cè)懸臂面板模板采用槽鋼三角托架焊接于箱梁腹板上,間距2m一道,其上模板構(gòu)造形式同箱梁內(nèi)相同。
隨后進(jìn)行鋼筋安裝,鋼筋采用單面搭接焊的方式進(jìn)行接長(zhǎng)處理,確保鋼筋間距符合設(shè)計(jì)要求。最后進(jìn)行混凝土澆筑施工,在實(shí)際澆筑中,確保混凝土有足夠流動(dòng)性和黏合性,混凝土的坍落度控制在12~18cm。完成混凝土澆筑后,進(jìn)行不少于7d的養(yǎng)護(hù),待混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上后拆除側(cè)模,強(qiáng)度達(dá)到100%拆除支架。
結(jié)合濟(jì)寧市內(nèi)環(huán)高架及連接線項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際情況可知,鋼-混組合橋梁快速施工技術(shù)的合理使用對(duì)跨線橋梁施工質(zhì)量具有深刻影響。鋼-混組合梁橋與傳統(tǒng)跨線現(xiàn)澆混凝土梁橋相比,具有自重小、跨越能力大、施工周期短、可不中斷下穿公路交通等優(yōu)點(diǎn),將會(huì)越來(lái)越多地被應(yīng)用于各種跨線橋梁的建設(shè)中,從而加快工程建設(shè)進(jìn)程,保證工程施工質(zhì)量。