鮑建新 （安徽省路橋工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230031）

0 前言

隨著我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，橋梁建設(shè)占據(jù)越來(lái)越重要的位置，相比傳統(tǒng)的鋼筋混凝土橋梁，鋼結(jié)構(gòu)橋梁具有自重輕、性能穩(wěn)定、易于工廠化制造、可進(jìn)行裝配化施工等優(yōu)點(diǎn)，從橋梁全生命周期看，鋼結(jié)構(gòu)橋梁所具有的經(jīng)濟(jì)性和耐久性優(yōu)勢(shì)更為突出，并隨著橋梁跨徑的增大更為顯著。近幾年來(lái)，基于以上優(yōu)點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)橋梁在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。然而，省內(nèi)關(guān)于上跨高速公路的鋼結(jié)構(gòu)系桿拱橋施工工藝卻鮮有涉及，特別是在不影響通車或降低行車影響的特定工況下，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工控制提出了更高的要求。因此，本文以實(shí)際工程為依托，詳細(xì)介紹其施工全過(guò)程，并通過(guò)重點(diǎn)工序的優(yōu)化、控制，進(jìn)而保證施工質(zhì)量。

1 工程概況

S316巢廬路鋼箱梁橋位于G3京臺(tái)高速?gòu)]江南出入口與廬城外環(huán)南路交口，設(shè)計(jì)采用1-69m自平衡體系下承式鋼箱系桿拱橋上跨G3合銅高速，橋梁全長(zhǎng)為84.52m，全寬為46.56m。鋼拱肋采用2片啞鈴型鋼管拱肋，拱肋鋼管及綴板間澆筑C50微膨脹混凝土；吊桿全橋共設(shè)36根，分三列均布，索體采用GJ-19（中拱）、GJ-12（邊拱）兩種規(guī)格的整束擠壓鋼絞線，吊桿間距為5.0m。

圖1 鋼箱梁橋上部結(jié)構(gòu)示意圖

2 施工工序

2.1 施工工藝流程

本工程采用的施工工藝流程圖，如圖2所示。

圖2 施工工藝流程圖

2.2 施工準(zhǔn)備

2.2.1 施工方法的選取

由于跨高速施工的限制，根據(jù)施工工序順序的不同，主要包括“梁拱同步”和“先梁后拱”的施工方法。在本工程中考慮施工過(guò)程的安全性以及穩(wěn)定性，采用了“先梁后拱法”的施工方法。

2.2.2 鋼結(jié)構(gòu)節(jié)段的劃分

考慮到先后施工高速內(nèi)外構(gòu)件、運(yùn)輸及安裝的需要，把單個(gè)主梁構(gòu)件劃分為4段；同時(shí)考慮到拱肋合龍的需要，把單個(gè)拱肋構(gòu)件劃分為6段。

2.3 工廠加工及運(yùn)輸

考慮到運(yùn)輸及安裝的方便性及經(jīng)濟(jì)性，工廠施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙構(gòu)件尺寸、材料用量，合理劃分構(gòu)件節(jié)段，細(xì)化構(gòu)件施工圖、廠內(nèi)加工圖、現(xiàn)場(chǎng)拼裝圖等。工廠加工構(gòu)件時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙，確保構(gòu)件精度。

構(gòu)件運(yùn)輸前，應(yīng)按照構(gòu)件類型及安裝部位，在醒目處進(jìn)行編號(hào)，以便安裝時(shí)查找。構(gòu)件的運(yùn)輸及堆放中應(yīng)放置墊木以防止構(gòu)件產(chǎn)生局部變形。

2.4 支架的安裝及預(yù)壓

跨高速施工臨時(shí)支撐采用少支點(diǎn)支架法，高速外支架采用5×690mm鋼管柱；高速公路中央分隔帶處支架采用10×1000mm鋼管柱。鋼箱梁支架底部在反挖80cm后均采用40×80cm的C30條形基礎(chǔ)硬化；拱肋支架底部采用6塊角鋼與鋼箱梁焊接固定。高速外鋼箱梁鋼管柱間采用多根2HN500×200H型鋼作橫撐以及斜撐連接，鋼管柱上接2HN300×150H型鋼分配梁。拱肋鋼管柱上接弧形月牙板，其曲率與拱肋底部曲率一致(見(jiàn)圖3)。

圖3 支架搭設(shè)立體示意圖

支架安裝完畢，鋼結(jié)構(gòu)安裝之前，對(duì)埋置于土基的高速外支架靜置48h后，再放置構(gòu)件持荷預(yù)壓24h，從而消除支架的非彈性形變。

2.5 鋼結(jié)構(gòu)安裝

鋼結(jié)構(gòu)安裝順序如下：端橫梁安裝→高速外主縱梁安裝→高速外橫梁、小縱梁安裝→高速內(nèi)半幅主縱梁安裝→高速內(nèi)半幅橫梁、小縱梁安裝→主縱梁合龍→高速內(nèi)半幅橫梁、小縱梁安裝→高速外鋼拱肋安裝→高速內(nèi)鋼拱肋安裝→鋼拱肋合龍。

2.5.1 吊車選用

鋼結(jié)構(gòu)安裝中根據(jù)構(gòu)件大小選用50t吊車、130t吊車、300t吊車。其中130t吊車負(fù)責(zé)主縱梁、橫梁以及高速外拱肋構(gòu)件等一般長(zhǎng)、重構(gòu)件的吊裝；50t吊車負(fù)責(zé)小縱梁、懸挑梁、嵌補(bǔ)板/管等小型零散構(gòu)件的吊裝；300t吊車負(fù)責(zé)高速內(nèi)鋼拱肋、風(fēng)撐等跨中、高處構(gòu)件的吊裝。

2.5.2 鋼結(jié)構(gòu)安裝

鋼結(jié)構(gòu)安裝采用立拼的方式，起吊時(shí)先將構(gòu)件吊離地面50cm左右，進(jìn)行試吊，一切正常后徐徐升鉤。首先緩緩將構(gòu)件吊至臨時(shí)支架頂部高程50cm左右，吊車待機(jī)維持構(gòu)件平衡；再通過(guò)手拉葫蘆調(diào)整構(gòu)件水平偏差，吊車緩慢平穩(wěn)下鉤至設(shè)計(jì)位置；最后，通過(guò)安裝砂筒來(lái)調(diào)整高程。

2.6 拱肋混凝土灌注

拱肋混凝土灌注采用C50無(wú)收縮混凝土。在橋梁兩側(cè)拱腳處各設(shè)置1臺(tái)輸送泵，輸送泵內(nèi)混凝土采用汽車混凝土罐車供應(yīng)?；炷另斏霸诿抗?jié)拱肋的上、下弦管頂面、腹板L/4、L/2處開排氣孔，將拱肋內(nèi)空氣及時(shí)排出。在混凝土壓注前，在進(jìn)料短管上設(shè)置防回流閥，并對(duì)短管與弦管接口的焊縫作加勁處理。拱肋混凝土灌注分3次完成：對(duì)稱灌注下弦管→對(duì)稱灌注上弦管→對(duì)稱灌注綴板腹腔。

2.7 吊桿的張拉

吊桿張拉采用穿心式千斤頂，系梁頂為銷接固定端，拱肋頂為張拉端。吊桿張拉采用由中拱到邊拱，三拱同步張拉，每個(gè)拱肋由中到邊對(duì)稱均勻的方式進(jìn)行張拉。張拉采用3臺(tái)穿心式液壓千斤頂分三個(gè)階段（10%、90%、100%）進(jìn)行張拉。張拉過(guò)程中分級(jí)記錄油表讀數(shù)、索力及伸長(zhǎng)量，同時(shí)觀察油壓表讀數(shù)以及傳感器讀數(shù)，使兩者基本保持一致。張拉完成后及時(shí)擰緊吊桿螺母進(jìn)行固定，然后拆除張拉桿、千斤頂及撐腳。

2.8 支架拆除

支架拆除應(yīng)遵循“由上而下，先搭后拆”的原則，支架拆除應(yīng)在吊桿力達(dá)到設(shè)計(jì)的90%后進(jìn)行。先拆除兩側(cè)拱肋支架，再拆除跨中拱肋支架，待整體穩(wěn)定后，并按照拆除拱肋支架的順序，依次拆除鋼箱梁支架。

3 施工控制要點(diǎn)

3.1 鋼結(jié)構(gòu)安裝精度

鋼結(jié)構(gòu)（尤其是鋼拱肋構(gòu)件）在出廠前應(yīng)進(jìn)行試拼，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙校核尺寸，避免構(gòu)件出現(xiàn)軸線偏位（吊桿安裝管道與吊耳）、局部變形（拱圈連接處尺寸變形）與構(gòu)件錯(cuò)位等問(wèn)題。現(xiàn)場(chǎng)安裝前，認(rèn)真復(fù)測(cè)橋臺(tái)高程、支座坐標(biāo)以及支架標(biāo)高，并明確各節(jié)段安裝時(shí)的校核基準(zhǔn)點(diǎn)。其中端橫梁構(gòu)件位于橋臺(tái)支座上方，因此作為鋼結(jié)構(gòu)整體高程、橫縱坡、預(yù)拱度初始控制點(diǎn)，在其與連接構(gòu)件安裝時(shí)應(yīng)在其連接方向預(yù)留50～100mm的余量以便現(xiàn)場(chǎng)局部調(diào)節(jié)。各構(gòu)件安裝前后進(jìn)行高程坐標(biāo)（同一構(gòu)件至少選取3個(gè)點(diǎn)）的測(cè)量校核（拱肋構(gòu)件應(yīng)預(yù)留測(cè)量點(diǎn)位），并在支架拆除后定期進(jìn)行監(jiān)控觀測(cè)。

3.2 拱肋混凝土密實(shí)性

認(rèn)真核對(duì)鋼拱肋圖紙，混凝土灌注前，應(yīng)先泵送高等級(jí)砂漿濕潤(rùn)泵管及壓漿管，當(dāng)排漿孔有漿液排出時(shí)，應(yīng)放慢泵送速度，每泵一下需停一下，人工配合用竹竿等在排漿孔抽插，使多余的氣體和漿液排出，直到干凈混凝土（排氣管內(nèi)流出的混凝土濃度與泵送混凝土濃度相同）溢出為止，然后穩(wěn)壓3min，并關(guān)閉防回流截止閥。泵送過(guò)程中，可用敲擊法判斷管內(nèi)混凝土填充情況，如有空隙，應(yīng)及時(shí)用管外加振方法解決；對(duì)不密實(shí)的部位，采用鉆孔壓漿法壓注與混凝土等強(qiáng)度的無(wú)收縮水泥漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，然后將鉆孔補(bǔ)焊封閉。

4 結(jié)論

通過(guò)廬江S316巢廬路上跨G3高速鋼結(jié)構(gòu)系桿拱橋工程，本文總結(jié)了此類工程中應(yīng)該主要的施工要點(diǎn)，并得到如下結(jié)論：

①在施工準(zhǔn)備階段，應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化，嚴(yán)格按照構(gòu)件尺寸加工，并合理對(duì)構(gòu)件進(jìn)行節(jié)段劃分，避免加工、運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)構(gòu)件精度的影響；

②在施工過(guò)程中，重點(diǎn)是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安裝精度進(jìn)行控制，通過(guò)建立獨(dú)立坐標(biāo)控制網(wǎng)加強(qiáng)測(cè)量精準(zhǔn)度，對(duì)縱向各主要構(gòu)件安裝前后反復(fù)進(jìn)行坐標(biāo)、高程的測(cè)量校核，可有效消除或控制構(gòu)件合龍時(shí)的誤差；

③鋼結(jié)構(gòu)橋梁要達(dá)到優(yōu)質(zhì)優(yōu)良工程這一要求，要從施工準(zhǔn)備階段開始重視，必須強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)施工管理，不斷優(yōu)化施工方法，加強(qiáng)施工過(guò)程質(zhì)量控制，才能從根本上解決問(wèn)題，從而使結(jié)構(gòu)功能與社會(huì)效益得到保證。