龔景森

廣東冠粵路橋有限公司，廣東 廣州 511450

鋼板組合梁橋施工應(yīng)選擇合適的施工方案，普遍采用先架設(shè)鋼梁后施工橋面板的方法。鋼梁架設(shè)完畢之后，可以作為橋面板預(yù)制或現(xiàn)澆的支撐平臺。常見的鋼板組合梁橋的安裝施工架設(shè)方法有頂推法和吊裝法等。文章基于鋼板組合梁在廣東省山區(qū)高速公路的首次工程實踐，總結(jié)丘陵山區(qū)地帶高空復(fù)雜線形的鋼板梁架橋機(jī)架設(shè)工藝。

1 工程概況

廣東省云浮羅定至茂名信宜（粵桂界）高速公路工程老屋村大橋采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度100km/h，橋梁全長448m，位于右偏的圓曲線（半徑R=1316.085）和緩和曲線上，橋面橫坡為單向坡，坡度為4%～0.42%，縱斷面位于半徑R=21000m的豎曲線上，切線縱坡坡度為0.5%、3%。橋跨布置為（4×40）m+（4×40）m+（3×40）m，主梁采用雙工字鋼板組合梁，單幅組合梁橋面寬12.5m，雙幅全寬25.5m。

鋼主梁采用Q345qC工字型鋼梁，混凝土橋面板和鋼主梁通過剪力釘連接，雙主梁之間采用橫梁加強(qiáng)橫向聯(lián)系，橫梁標(biāo)準(zhǔn)間隙為8.0m，鋼主梁和橫梁之間采用焊接的方式連接，鋼板梁腹板結(jié)構(gòu)中心處梁均高2.2m，鋼梁全寬7.8m，鋼梁單片最重為115.71t，面板梁最大重量約為26.3t。

2 鋼梁安裝總體思路

（1）采用架橋機(jī)逐聯(lián)安裝，橋面板滯后于鋼梁一跨安裝；投入2臺80t龍門吊，用于鋼梁節(jié)段組拼與單跨鋼梁轉(zhuǎn)移吊裝；投入1臺輪胎式運(yùn)梁車，用于預(yù)制橋面板運(yùn)輸；投入1臺LYQJ200t型架橋機(jī)，架橋機(jī)總長度為84m，額定起重量為200t，用于鋼梁與橋面板安裝。

（2）架橋機(jī)在臺后路基上利用龍門吊進(jìn)行組拼安裝，完成后縱移至安裝首跨位置。

（3）大里程橋臺后路基場地作為鋼梁組拼場地及橋面板臨時存放場地，長度約178m，路基寬度約26m。

（4）由于工期要求及節(jié)點(diǎn)要求，優(yōu)先架設(shè)左幅。

（5）拼裝好的鋼梁采用平車軌道運(yùn)送，橋面板采用平板車運(yùn)送。

（6）鋼梁就位后采用千斤頂進(jìn)行精調(diào)，快速方便且可確保安裝精度。

3 鋼梁架設(shè)

步驟一：利用2臺80t龍門吊將鋼梁吊轉(zhuǎn)至電動平車上方，再通過電動平車將鋼梁運(yùn)送至架橋機(jī)尾部。

步驟二：將1#、2#天車與鋼梁掛鉤，同時緩慢提起鋼梁至一定高度后同步向安裝跨緩慢前移。

步驟三：鋼板梁移動至安裝跨正上方時，后端對準(zhǔn)上一節(jié)段鋼梁基準(zhǔn)線，前端對準(zhǔn)支座墊石中心線，初步對位后緩慢落梁至距墊石頂面50cm，前端安裝臨時支撐千斤頂。

步驟四：臨時支撐千斤頂布置在中橫梁或端橫梁頂升加勁處，蓋梁頂面設(shè)置2個50t螺旋千斤頂，千斤頂?shù)撞吭O(shè)置砂筒。根據(jù)蓋梁頂面高程及梁底高程初步計算砂筒高度，鋼梁前端落在千斤頂上，后端采用碼板與前一節(jié)段鋼梁初步固定，通過在鋼梁上安置操作平臺，在平臺進(jìn)行鋼梁焊接施工。

步驟五：對于橫橋向位置調(diào)整，可在鋼橫梁靠近蓋梁擋塊位置采用臨時擋板裝置配合橫向千斤頂進(jìn)行調(diào)整，千斤頂支撐在擋塊側(cè)面，通過千斤頂來微調(diào)橫橋向位置，千斤頂布置如圖1所示。對于縱橋向位置調(diào)整，可參照橫向調(diào)整方法，在鋼橫梁處設(shè)置臨時擋板裝置配合縱向千斤頂進(jìn)行調(diào)整，千斤頂支撐在縱向反力卡槽上，通過縱向千斤頂來微調(diào)縱橋向位置，千斤頂布置如圖2所示。鋼梁調(diào)整完成并經(jīng)測量驗收合格后，后端碼板固定限位，前端千斤頂暫不拆除。

圖1 橫橋向微調(diào)千斤頂布置圖（單位：mm）

圖2 橫橋向微調(diào)千斤頂布置圖

步驟六：支座安裝采用自上而下的施工方法，先將支座與鋼梁采用高強(qiáng)螺栓連接，保證支座與鋼梁密貼，鋼梁安裝時將支座下錨桿對準(zhǔn)支座墊石上預(yù)留孔，鋼梁位置調(diào)整準(zhǔn)確后，鋼梁臨時落在支撐千斤頂上，對鋼梁對接處進(jìn)行限位固定，支座位置及平整度滿足要求后開始利用自流平支座灌漿。支座四周采用竹膠板封模，灌漿采用專用支座灌漿料，將灌漿管伸入至支座下部中心位置，從支座中心向四周灌漿。灌漿確保支座預(yù)留孔灌實，灌漿頂面應(yīng)高出下支座鋼板底面1cm。

待墊石強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后拆除臨時支撐千斤頂，使支座受力，完成受力體系轉(zhuǎn)換。

4 架橋機(jī)優(yōu)化

架橋機(jī)在傳統(tǒng)橋機(jī)基礎(chǔ)上，對前支腿及中支腿進(jìn)行的優(yōu)化工作詳述如下。

（1）前支腿優(yōu)化。鋼板組合梁架橋機(jī)前支裝配由前上橫梁、前支斜撐、前支千斤頂上座、主梁座、千斤頂、前支千斤頂銷軸、千斤頂下座、千斤頂下座銷軸、前支立柱、前支立柱底座、前支立柱底座銷軸、螺栓、旋轉(zhuǎn)支座等組成。架橋機(jī)前支腿結(jié)構(gòu)如圖3所示，前支腿采用方鋼立柱，前支腿可調(diào)節(jié)高度為1.6～6m。因鋼梁首邊跨為45m，在鋼梁架設(shè)過程中，鋼梁要從主梁座下方穿過，為加強(qiáng)前支結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，架橋機(jī)兩主桁架上弦桿采用上橫梁連接，下弦桿采用主梁座連接，同時上弦桿與主梁座之間設(shè)置斜撐。

圖3 架橋機(jī)前支腿結(jié)構(gòu)

（2）中支腿優(yōu)化。鋼梁翼緣板中對中間距為6.7m，架橋機(jī)兩主桁架中對中間距為10m，考慮到架橋機(jī)整體穩(wěn)定性，鋼梁上翼緣板與中支結(jié)構(gòu)枕梁間采用枕木支墊，枕梁與鋼梁下翼緣板之間設(shè)置斜撐，中托橫梁布置與枕梁上方，且枕梁上部設(shè)有滑軌，可實現(xiàn)架橋機(jī)整體微調(diào)橫移，架橋機(jī)中支腿結(jié)構(gòu)如圖4所示。中托支撐裝置采用3組型鋼組件制作，采用工45c橫梁，支腿采用規(guī)格為120×120mm×6mm的方管，每側(cè)各布置2根，2根支腿之間焊接規(guī)格為80mm×80mm×6mm的方管，支腿與鋼梁下翼緣板上支墊的螺栓孔通過拴接方式連接，橫向聯(lián)系采用1cm厚的鋼板焊接連接。

圖4 架橋機(jī)中支腿結(jié)構(gòu)

5 橋面板安裝及濕接縫與剪力槽施工

（1）橋面板吊點(diǎn)及吊具布置。橋面板吊點(diǎn)采用預(yù)留孔方式，每塊板設(shè)置4個吊點(diǎn)，預(yù)制時采用PVC管預(yù)留孔，吊裝采用直徑為Ф32mm的精軋螺紋鋼筋作為吊桿，吊點(diǎn)布置如圖5所示。

圖5 橋面板吊點(diǎn)布置圖（單位：mm）

橋面板起吊采用專用吊具，吊具下端吊耳與橋面板吊耳采用鋼絲繩連接，上端與架橋機(jī)天車吊鉤連接。吊具結(jié)構(gòu)形式如圖6所示。

圖6 橋面板安裝吊具結(jié)構(gòu)示意圖

（2）橋面板運(yùn)輸。橋面板在老屋村大橋大里程預(yù)制場預(yù)制，通過1臺80t龍門吊提升至運(yùn)梁車上，通過路基運(yùn)輸至安裝位置。運(yùn)輸采用輪胎式運(yùn)梁車，橋面板之間及橋面板與車輛之間設(shè)置木方支墊，且采用5t手拉葫蘆捆綁固定，每次運(yùn)輸1片橋面板。橋面運(yùn)輸同樣采用輪胎式運(yùn)梁車，運(yùn)梁車從已安裝橋面板上行走，濕接縫處采用3cm厚的鋼板鋪設(shè)，以便運(yùn)梁車順利通過，且速度不得超過5km/h。

（3）橋面板安裝前，測量人員在鋼梁上放樣每塊橋面板安裝時的邊線及中線，在橋面板橫斷面畫出與鋼梁接觸面的中心線。

（4）橡膠條安裝與環(huán)氧砂漿施工。在鋼梁頂面邊緣處安裝膨潤土橡膠條，安裝前對結(jié)合面進(jìn)行檢查修整，使其表面平整潔凈，然后涂刷膠黏劑并及時粘貼橡膠條，橡膠條外邊緣與鋼梁頂面邊緣齊平。每塊板安裝前在安裝位置鋼梁頂面涂抹1～1.5cm厚的環(huán)氧砂漿，并粘貼密封橡膠條，防止鋼梁頂面與橋面板之間出現(xiàn)脫空。

（5）橋面板安裝流程。①天車提吊面板前移至安裝跨示意圖如圖7所示，采用運(yùn)梁車將橋面板順橋向運(yùn)輸至架橋機(jī)尾部，1#天車移動至架橋機(jī)最尾端，2#天車移動至橋面板正上方，天車落鉤，安裝吊具，緩慢提升橋面板，使橋面板提離運(yùn)梁車，運(yùn)梁車退回。②天車前移至安裝跨、推動橋面板旋轉(zhuǎn)90°示意圖如圖8所示，橋面板呈橫橋向狀態(tài)，同時安裝位置處，在鋼梁與橋面板接觸面上涂抹環(huán)氧砂漿。③移動天車將橋面板移動至安裝位置，緩慢下鉤，待橋面板底面距剪力釘頂口約10cm時，停止下鉤，根據(jù)橋面板上的中心線及鋼梁上標(biāo)示線，調(diào)整橋面板位置并穩(wěn)定，然后緩慢落鉤，使橋面板緩慢下落至穩(wěn)定狀態(tài)，橋面板落穩(wěn)后，檢驗其中心線及邊線是否對齊，若偏差過大，應(yīng)提起橋面板重新對位安裝。④按照上述方法，依次完成該跨橋面板安裝。

圖7 天車提吊面板前移至安裝跨示意圖

圖8 天車前移至安裝跨、推動橋面板旋轉(zhuǎn)90°示意圖

6 預(yù)制梁剪力槽及濕接縫施工

預(yù)制橋面板安裝采用負(fù)彎矩區(qū)橋面板滯后結(jié)合的施工方法（皮爾格法），該方法以減小支點(diǎn)處橋面板所受應(yīng)力為原則，并兼顧施工方便，可確定預(yù)制橋面板鋪設(shè)、結(jié)合的順序。

（1）濕接縫鋼筋及波紋管。檢查梁板安裝合格后，按設(shè)計對濕接縫鋼筋進(jìn)行施工。鋼筋必須在加工場地按設(shè)計要求下料，然后運(yùn)輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場安裝并進(jìn)行綁扎或焊接。濕接縫鋼束，采用塑料波紋管，采用U型架立鋼筋進(jìn)行定位，間距30cm，錨具采用40Cr弧形扁錨，弧形錨座材料采用HT250，確保定位準(zhǔn)確。

（2）模板安裝。濕接縫模板統(tǒng)一用膠合板加工。濕接縫模板采用長2.4m、寬1m、厚2cm的木模作為底模，每塊模板用5組鋼絲繩和φ28mm鋼筋橫向固定，鋼筋兩端采用規(guī)格為20cm×10cm×10cm的枕木支墊，每根鋼絲穿過φ20mmPVC管進(jìn)行固定，管口至少高于混凝土面2cm。底模位于模板中間位置，與采用縱向φ22mm鋼筋與鋼絲繩進(jìn)行固定，φ22mm鋼筋長約2.2m；方木縱向間距為50cm。底模安裝前需清理干凈，并涂刷脫模劑，底面混凝土顏色保證與梁體顏色一致，上下面不得出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象。

（3）混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)跨橋面板濕接縫澆筑分三批完成，中跨濕接縫按照跨中、1/4跨、墩頂?shù)捻樞蜻M(jìn)行澆筑，邊跨濕接縫按照邊支點(diǎn)、跨中、中支點(diǎn)的順序澆筑濕接縫及剪力槽混凝土。澆筑完成后，應(yīng)對混凝土表面進(jìn)行拉毛處理，并采用土工布進(jìn)行覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于7d。

（4）后澆混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度90%后完成濕接縫及剪力槽位置鋼絞線預(yù)應(yīng)力施工

7 結(jié)論

文章以云茂高速老屋村大橋鋼板組合梁橋為工程依托，對其施工方案、工序及工藝展開了詳細(xì)的研究，主要得到了以下結(jié)論。

（1）通過詳細(xì)研究并探索山區(qū)公路鋼板組合橋梁架設(shè)施工各個階段的工藝流程，廣東省高速公路首次采用鋼板組合梁梁橋的施工方式，實施了架橋機(jī)架設(shè)鋼板組合橋梁的施工方案。

（2）通過對大型架橋機(jī)前、中支腿等進(jìn)行加固優(yōu)化改造，實現(xiàn)了架橋機(jī)架設(shè)鋼板組合梁連續(xù)施工，施工工藝具有便捷、高效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢。

（3）通過探索架橋機(jī)架設(shè)過程中的結(jié)構(gòu)定位及線型控制措施，完善了鋼梁架設(shè)階段的三向糾偏有效措施，施工便捷，安裝精度高，從理論上保障了成橋狀態(tài)下的線形和內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計要求。