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        簡(jiǎn)支鋼-混凝土組合梁施工與控制技術(shù)

        2022-04-15 01:00:16楊四朵
        黑龍江交通科技 2022年2期
        關(guān)鍵詞:橋梁混凝土質(zhì)量

        楊四朵

        (中鐵十六局集團(tuán)路橋工程有限公司,北京 101500)

        1 橋梁概況

        該橋采用簡(jiǎn)支鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)形式,跨度50 m、寬度35 m。橋梁位于構(gòu)造侵蝕中低山地貌地區(qū),橋梁位置區(qū)坡度較為平緩,場(chǎng)地附近灌木叢生長(zhǎng)旺盛; 場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件方面, 夏季雨量豐富,降雨量受季節(jié)影響較大,地下水埋藏較深,水位變化不大,主要是裂隙水,不具備腐蝕性。場(chǎng)地的地基土工程性質(zhì)較好,項(xiàng)目的橋墩采用樁基礎(chǔ)形式,樁基礎(chǔ)的持力層是中風(fēng)化的白云巖。

        2 施工組織流程

        施工組織流程見圖1。

        圖1 施工組織流程圖

        3 施工材料

        (1)混凝土

        橋梁的上部結(jié)構(gòu)采用的混凝土等級(jí)為C50,混合料中不摻加任何的粉煤灰,組合梁的防護(hù)欄所采用的混凝土等級(jí)為C30;在橋梁的下部結(jié)構(gòu)中,當(dāng)施工支座墊塊時(shí),主要采用C50小石子混凝土,在橋墩、橋臺(tái)樁基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)中采用C30混凝土。

        (2)鋼材

        選用的鋼材主要包括普通鋼筋,帶肋鋼筋及光圓鋼筋,其中帶肋鋼筋工程中采用等級(jí)為HRB400,光圓鋼筋采用等級(jí)為HPB300。鋼筋的連接方式為機(jī)械連接,其連接質(zhì)量應(yīng)滿足《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》(JGJ 107-2010)中的要求。預(yù)制面板采用的鋼板材主要有Q235c、Q345qE、Q420qE級(jí)等,本項(xiàng)目采用Q345qE橋梁用結(jié)構(gòu)鋼和Q345C低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。

        4 梁體設(shè)計(jì)及施工過程

        4.1 梁體設(shè)計(jì)

        該簡(jiǎn)支鋼-混凝土組合梁截面為工字形,共有六組鋼梁,其跨徑和梁高梁寬見表1,單品梁高度為1 850 mm,頂板和底板的寬度分別為550 mm和800 mm。腹板橫向設(shè)置的加勁肋高度為1 700 mm。主橋?yàn)榱摶炝航Y(jié)構(gòu),簡(jiǎn)支鋼-混凝土組合梁最大吊裝重量為208.6 t。

        表1 簡(jiǎn)支鋼-混凝土組合梁設(shè)計(jì)組合表 單位:m

        4.2 施工過程

        橋梁的施工過程分為預(yù)處理鋼板、分段制作鋼結(jié)構(gòu)、檢測(cè)結(jié)構(gòu)質(zhì)量、進(jìn)行簡(jiǎn)支鋼梁拼裝、架梁、設(shè)置梁間橫向支撐、濕接縫施工、澆筑混凝土梁、澆筑護(hù)欄、涂裝、附屬設(shè)施建設(shè)、成橋等階段。每組鋼混組合梁均分六片三榀進(jìn)行制作,制作完成后再在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝,拼裝時(shí)采用摩擦型的高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接。

        鋼結(jié)構(gòu)橋梁中焊縫十分重要[2],本工程施工中在梁的底板、腹板和頂板位置焊縫等級(jí)均為一級(jí),T型對(duì)接處和橫梁、支座加勁肋等位置焊縫等級(jí)也為一級(jí),其余設(shè)置為二級(jí)焊縫。

        4.3 采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

        項(xiàng)目引用的標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)技術(shù)規(guī)范如《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》等。

        5 施工控制關(guān)鍵技術(shù)

        5.1 鋼梁制作

        (1)組合梁所用的型鋼及鋼材的尺寸,厚度均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求[3],如果存在誤差應(yīng)該及時(shí)修正,鋼材的平面度和直線度應(yīng)滿足要求,不能帶有凹痕和損傷痕跡,鋼材質(zhì)量的控制標(biāo)準(zhǔn)見表2。

        表2 鋼板要求

        (2)進(jìn)行鋼梁預(yù)制時(shí),為了保證鋼梁的質(zhì)量,分段位置設(shè)置在變截面處[4],在分段制作后進(jìn)行預(yù)制段的質(zhì)量檢測(cè),質(zhì)量檢測(cè)合格后將預(yù)制的各段鋼梁統(tǒng)一放在橋上具體位置或者放在規(guī)劃好的統(tǒng)一堆放場(chǎng)地。底板和腹板的拼接縫位置需要做好合理布置,避免使拼接接頭位置承受過大應(yīng)力。

        (3)確保鋼材質(zhì)量,對(duì)使用的鋼材進(jìn)行抽檢,抽檢不合格的禁止使用。

        (4)鋼梁制作時(shí)需要考慮溫度修正和焊接余量等因素,合理控制預(yù)制構(gòu)件的長(zhǎng)度。

        (5)鋼梁構(gòu)件的精細(xì)化處理過程中,其外露的倒圓角半徑大于2 mm,使棱邊均勻,合理控制棱角涂抹厚度。

        (6)禁止在鋼主梁上焊接臨時(shí)構(gòu)件,以免對(duì)主梁結(jié)構(gòu)造成不利影響。

        (7)梁體的預(yù)拱度采取拋物線型設(shè)置,需要考慮鋼梁頂、底板伸縮量以及豎曲線的影響。

        (8)組合梁在進(jìn)行連接的過程中應(yīng)當(dāng)循序漸進(jìn),逐節(jié)進(jìn)行吊裝后進(jìn)行栓接工序。

        (9)防腐涂裝。進(jìn)行涂裝時(shí),首先要保證環(huán)境的溫度和濕度等條件滿足要求,溫度適宜控制在5~38 ℃之間,空氣相對(duì)濕度約85%,在涂裝的過程中保持組合梁的混凝土表面干燥清潔。存在特殊天氣(大雨大風(fēng)大雪等)時(shí),禁止進(jìn)行施工。①在進(jìn)行防腐噴涂之前,應(yīng)當(dāng)對(duì)噴槍的空氣流量出油量和噴霧幅寬等參數(shù)做到初步了解,進(jìn)行試噴后觀察噴漆狀態(tài),以潤(rùn)濕無(wú)流掛現(xiàn)象為最佳。試噴確定沒有問題后進(jìn)行噴涂工作,注意補(bǔ)噴沒有噴涂的位置,在這個(gè)過程中需要保證噴涂厚度滿足設(shè)計(jì)要求。②及時(shí)對(duì)噴涂區(qū)域涂裝環(huán)氧樹脂,對(duì)底漆進(jìn)行封閉,避免水分和堿類物質(zhì)逸散,可以進(jìn)一步提高底漆面層的附著力,避免面層起包,泛堿,出現(xiàn)粉化。③涂裝中間漆,進(jìn)一步提高漆膜的遮蓋力和豐滿度,涂裝溫度需控制在5 ℃以上。

        5.2 鋼梁吊裝施工

        鋼梁制作完成后要合理安排進(jìn)場(chǎng)吊裝施工,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境條件協(xié)調(diào)進(jìn)場(chǎng)時(shí)間,根據(jù)鋼梁尺寸選擇吊裝設(shè)備,吊裝過程需要配合有關(guān)部門協(xié)調(diào)交通,保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境。制作完成的鋼梁要及時(shí)進(jìn)行吊裝施工,不在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行堆放。對(duì)于雙機(jī)抬吊構(gòu)件,應(yīng)先在地面進(jìn)行組焊之后,通過運(yùn)梁機(jī)等設(shè)備將其吊裝到位。

        5.3 剪力釘施工

        剪力釘?shù)暮附邮┕け仨毎凑找?guī)范要求進(jìn)行,在每個(gè)臺(tái)班進(jìn)行正式進(jìn)行生產(chǎn)前均需要對(duì)兩個(gè)栓釘進(jìn)行試焊[5],滿足要求才可施工。如果其中一個(gè)不能滿足要求,需要重新焊接兩個(gè)栓釘繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。焊接過程中要及時(shí)對(duì)相關(guān)工藝參數(shù)做出合理修正,確保焊接質(zhì)量指標(biāo)滿足要求。試焊所用的板材材料必須和施工所用一致,且與設(shè)計(jì)厚度的誤差須在±25%以內(nèi)。

        5.4 橋梁面板施工

        簡(jiǎn)支鋼-混組合梁橋面板施工是在現(xiàn)場(chǎng)鋼梁上進(jìn)行混凝土澆筑而成的[6],一方面需要控制好混凝土的均勻度,密實(shí)度,塌落度等指標(biāo),確保材料質(zhì)量,對(duì)澆筑的混凝土采取及時(shí)振搗,合理控制振搗器單次移動(dòng)距離,快插慢拔,使混凝土中無(wú)氣泡。另一方面,橋梁面板的澆筑工作完成后更重要的是需要對(duì)面板混凝土做好養(yǎng)護(hù)工作,保持溫度恒定,面板混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d,除此之外,橋面平整度、板厚公差和橋面板相對(duì)高差等應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定。

        5.5 濕接縫施工

        在簡(jiǎn)支鋼-混凝土組合梁的濕接縫施工中,應(yīng)當(dāng)先簡(jiǎn)支后進(jìn)行連續(xù)梁施工[7],按簡(jiǎn)支梁進(jìn)行施工后需要設(shè)置好適當(dāng)?shù)臐窠涌p,使相鄰的梁緊密連接形成整體,濕接縫的質(zhì)量直接關(guān)系到梁的整體性和質(zhì)量[8]。因此,對(duì)于濕接縫處的施工質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格把控,按照規(guī)范要求進(jìn)行施工。

        5.6 支座施工要點(diǎn)

        支座安裝前須做好定位工作,定位符合工程要求,經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收方可進(jìn)行下一步工作。支座位置處以十字線作為標(biāo)志,并設(shè)置好支座墊塊,確定好墊石位置與支座位置處重合。緩慢進(jìn)行落梁施工,以便于及時(shí)對(duì)鋼梁落點(diǎn)予以及時(shí)修正,防止出現(xiàn)支座偏壓現(xiàn)象。在完成后進(jìn)行頂面檢測(cè),確保結(jié)果滿足要求,支座正常受力,無(wú)偏壓、脫空等現(xiàn)象發(fā)生。

        6 質(zhì)量管控措施

        6.1 吊裝質(zhì)量控制

        鋼-混凝土組合梁橋由于體量較大,需要對(duì)吊裝施工過程進(jìn)行嚴(yán)格把控,確保吊裝精度和準(zhǔn)確度,應(yīng)在吊裝之前進(jìn)行精準(zhǔn)的定位放線工作,設(shè)立專業(yè)人員對(duì)放樣定位結(jié)果進(jìn)行復(fù)核,根據(jù)測(cè)量人員的放樣情況和復(fù)核結(jié)果在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立控制點(diǎn)、基準(zhǔn)點(diǎn)等,形成有效的測(cè)量控制體系,保證鋼梁吊裝施工順利進(jìn)行,確保工程質(zhì)量。

        6.2 構(gòu)件質(zhì)量控制

        在工程施工現(xiàn)場(chǎng),常常因?yàn)闃?gòu)件擺放不合理導(dǎo)致部分材料被壓壞或耐久性破壞而無(wú)法正常使用。工程現(xiàn)場(chǎng)保存構(gòu)件的場(chǎng)地應(yīng)盡可能地平整,地基需有一定強(qiáng)度,場(chǎng)地應(yīng)保持通風(fēng)干燥。對(duì)工程構(gòu)件進(jìn)行存放時(shí),需要分類存放,根據(jù)其種類、型號(hào)等對(duì)其進(jìn)行分區(qū)存放。在放置鋼構(gòu)件時(shí),需要在構(gòu)件下方設(shè)置墊枕,保證鋼構(gòu)件下方存在支撐面,避免支點(diǎn)處發(fā)生下沉。相同的鋼質(zhì)構(gòu)件進(jìn)行疊加放置時(shí)各層鋼構(gòu)件的支點(diǎn)應(yīng)在同一個(gè)垂直線上,防止構(gòu)件被壓壞或者變形,影響施工質(zhì)量。在進(jìn)行施工安裝之前,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)所有構(gòu)件逐一進(jìn)行查驗(yàn),確保產(chǎn)品安全合格,與設(shè)計(jì)要求相符,正式安裝前應(yīng)由施工員和質(zhì)檢員共同檢查半成品和成品質(zhì)量,確保安裝前構(gòu)件質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

        7 結(jié) 語(yǔ)

        簡(jiǎn)支鋼-混凝土組合梁在當(dāng)前橋梁建設(shè)中應(yīng)用廣泛,推動(dòng)其不斷發(fā)展對(duì)工程實(shí)際有著積極意義。通過對(duì)具體工程實(shí)例施工過程進(jìn)行分析,提出簡(jiǎn)支鋼-混凝土組合梁施工技術(shù)要點(diǎn)和質(zhì)量控制措施,對(duì)工程實(shí)際具有指導(dǎo)意義。

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