組合箱梁施工與架設(shè)技術(shù)

姬慶峰

(河北滄州路橋工程公司)

1 引 言

鋼 -混凝土組合箱梁是在鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)、薄壁箱梁結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型結(jié)構(gòu)形式,常用于城市立交橋、鐵路橋、大跨度工業(yè)與民用建筑中。其輕巧的結(jié)構(gòu)形式讓建筑物立意奇,創(chuàng)意新,造型美,線條平順、流暢、明快和意境生動(dòng),可達(dá)到建筑美學(xué)與環(huán)境美協(xié)調(diào)一致。

組合箱梁結(jié)構(gòu)由上部鋼筋混凝土板(或預(yù)應(yīng)力混凝土板)和下部的鋼箱梁組成,混凝土板和鋼箱梁之間通過(guò)剪力連接件進(jìn)行連接。混凝土板承擔(dān)梁體的壓應(yīng)力,鋼梁承擔(dān)拉應(yīng)力,能充分發(fā)揮材料性能。同鋼筋混凝土箱梁相比,組合箱梁可以減輕自重,減小地震作用,減小構(gòu)件尺寸,增加有效使用空間,降低基礎(chǔ)造價(jià),節(jié)省模板,簡(jiǎn)化支模工序,縮短施工工期,增加構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的延性;同鋼結(jié)構(gòu)相比,可以減小用鋼量,增大剛度,增加穩(wěn)定性。

2 組合箱梁預(yù)制工藝流程及施工特點(diǎn)

2.1 鋼梁節(jié)段拼裝

箱梁的預(yù)制,首先進(jìn)行鋼梁節(jié)段拼裝。在鋼梁拼裝過(guò)程中,一般采用“正裝法”,即按照先底板、再腹板、再橫隔板、最后橫撐的順序,實(shí)現(xiàn)逐段焊接與組裝。在焊接施工中,一般采用分步焊接,即嚴(yán)格遵守先下后上、先內(nèi)后外、由中間向兩邊的施焊原則。

2.2 鋼梁節(jié)段的倒運(yùn)及涂裝

鋼箱梁主要防腐工作的工序?yàn)?噴砂——電弧噴鋁——涂環(huán)氧封閉漆(無(wú)厚度要求)——涂?jī)傻拉h(huán)氧云鐵中間漆——最后涂一道脂肪族聚氨酯面漆,一般要求總干膜厚度不超過(guò) 0.5mm。在每道防腐工序施作后,應(yīng)對(duì)其附著力和漆膜厚度進(jìn)行檢測(cè),使得其滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求,對(duì)于不合格者,要重新施作。

2.3 鋼-混凝土組合梁疊合

組合箱梁的疊合施工一般在疊合臺(tái)座上。組合箱梁疊合的主要工序?yàn)?(1)鋼梁到位;(2)調(diào)整豎曲線及平面至設(shè)計(jì)線形;(3)整體起頂定位;(4)邊板標(biāo)高放樣;(5)底板安裝;(6)底模標(biāo)高及線形測(cè)定;(7)邊板方位放樣;(8)邊板安裝;(9)邊板標(biāo)高復(fù)測(cè);(10)邊板定位及標(biāo)高調(diào)整;(11)鋼筋綁扎;(12)其他系統(tǒng)安裝;(13)澆筑濕接縫混凝土。

3 組合箱梁運(yùn)輸施工

3.1 箱梁的提升及一般路段運(yùn)輸

綜合箱梁搬運(yùn)機(jī)械設(shè)備考慮,梁場(chǎng)一般采用臺(tái)座沿路基一側(cè)順向布置。箱梁經(jīng)由橫移臺(tái)車(chē)移送至路基范圍內(nèi),然后由兩臺(tái)橫跨布置在路基上龍門(mén)吊起吊,龍門(mén)吊采用定點(diǎn)起吊天車(chē)橫移至運(yùn)梁車(chē)上裝梁,然后運(yùn)梁車(chē)沿已施工好的路基、橋梁及隧道將箱梁運(yùn)送至架梁施工場(chǎng)地。

3.2 通過(guò)連續(xù)梁、隧道等特殊地段運(yùn)梁

當(dāng)運(yùn)梁車(chē)需要經(jīng)過(guò)隧道時(shí),要事先計(jì)算運(yùn)梁車(chē)運(yùn)輸梁后的標(biāo)高以及隧道的凈空,還需考慮隧道部分曲線段的運(yùn)輸安全問(wèn)題。在運(yùn)梁車(chē)通過(guò)隧道時(shí),應(yīng)慢速行駛且需派專(zhuān)人對(duì)隧道內(nèi)路面進(jìn)行檢查。

當(dāng)運(yùn)梁車(chē)駝運(yùn)箱梁通過(guò)連續(xù)梁段時(shí),為了防止在重載作用下連續(xù)梁對(duì)鄰跨的影響,需要在連續(xù)梁上進(jìn)行加載壓重處理。壓重處理的一般方式為在連續(xù)梁兩側(cè)堆碼碎石和袋裝砂。

4 架橋機(jī)就位

架橋機(jī)定位后,首先進(jìn)行前支腿對(duì)位,要求橫向偏差不大于 10cm,然后利用與枕梁相連的千斤頂向下頂移,使前支腿處于支撐狀態(tài),并用鋼墊塊將枕梁抄實(shí)。由于縱移時(shí)主梁懸臂較長(zhǎng)因此前端撓度較大,前支腿支撐好后垂直于架橋機(jī)主梁但無(wú)法保持與水平面垂直,因此需將架橋機(jī)主梁整體向后移動(dòng)以保證支撐水平面與前支腿的垂直;調(diào)整好前支腿后,應(yīng)將支腿的油缸頂起,從而利用支腿的油缸來(lái)調(diào)整主梁的水平,再將另一支腿移至架梁所處的位置,使各支腿處支撐油頂處于支撐狀態(tài),即可解開(kāi)吊梁天車(chē)鎖定裝置開(kāi)始進(jìn)行起梁、架梁作業(yè)。

5 組合箱梁架設(shè)

5.1 喂梁

(1)運(yùn)梁臺(tái)車(chē)行駛到支腿橫梁處停車(chē),架橋機(jī)天車(chē)對(duì)位,在下落吊具前保證吊具中心與中箱梁吊點(diǎn)中心基本對(duì)齊,然后下落吊具。當(dāng)?shù)鯒U接近箱梁表面時(shí),如果發(fā)現(xiàn)吊桿不能落入吊點(diǎn)孔中,則需要稍動(dòng)起重小車(chē)或天車(chē),使吊桿自行從吊點(diǎn)孔中穿過(guò)。

(2)運(yùn)梁臺(tái)車(chē)馱運(yùn)箱梁需沿指定路線進(jìn)入架橋機(jī),避免箱梁與架橋機(jī)之間發(fā)生碰撞。一般在運(yùn)梁臺(tái)車(chē)進(jìn)入架橋機(jī)時(shí),需專(zhuān)人引導(dǎo)運(yùn)梁車(chē)。

(3)為了保證架橋機(jī)吊具水平需要通過(guò)螺帽調(diào)節(jié)吊桿長(zhǎng)度。檢查各吊桿松緊情況,保證吊桿受力均勻及吊桿兩端露出螺母外的絲扣一致。為了保證箱梁起吊后底板保持水平,需要檢查下吊桿在吊具上的位置是否與起吊的箱梁配套。

(4)安裝吊桿下墊板及螺帽,在墊板與梁之間安裝10mm橡膠墊,保證墊板與梁體混凝上接觸良好。

5.2 提梁縱移

等喂梁施工工序完成后,并檢查吊桿完畢后,同時(shí)開(kāi)動(dòng)起重小車(chē)提起箱梁。在提梁過(guò)程中,首先將箱梁提離運(yùn)梁臺(tái)車(chē) 20cm左右后停止提升,并穩(wěn)住,檢查正常后再次提升箱梁,使箱梁支座高出運(yùn)梁車(chē)支承座 20cm左右,停止提升,并穩(wěn)住箱梁,運(yùn)梁臺(tái)車(chē)撤離。

在提梁縱移前,必須保證箱梁提升后的標(biāo)高要超過(guò)架橋機(jī)支腿橫梁的標(biāo)高約 20cm以上。啟動(dòng)兩臺(tái)起重大車(chē)縱移行走,起重大車(chē)的行走速度為先低速后高速最后低速。先低速,檢查無(wú)任何異常后,再緩慢提速,當(dāng)梁端距支腿約 2m左右時(shí)減速運(yùn)行至待架孔位,待穩(wěn)定后開(kāi)始落梁。

5.3 落梁

當(dāng)箱梁移到孔位上并穩(wěn)定后,啟動(dòng)起重小車(chē)將箱梁緩慢下落;每孔箱梁架設(shè)第一片時(shí),需將箱梁先落至距墩頂支座頂約 30～50cm后再開(kāi)始橫向移動(dòng),橫移到位后安裝支座下擺螺栓固定。可采用線錘吊線檢查箱梁位置是否滿足設(shè)計(jì)要求。線錘吊線檢查方法:使墊石上十字線與支座十字線對(duì)齊,下落箱梁至臨時(shí)支撐油頂上,觀察四個(gè)油頂與梁體接觸情況及支座對(duì)中情況,無(wú)異常時(shí)檢查橋面標(biāo)高箱、梁中線,滿足要求后,拆除吊桿。

每孔第二片箱梁架設(shè)時(shí),由于受到主梁底至橋而高度、架橋機(jī)主梁間寬度、箱梁的結(jié)構(gòu)尺寸及吊具的橫向?qū)挾戎萍s,一般采用以下步驟落梁:當(dāng)箱梁縱移到位后先落梁至梁底與已架好箱梁頂而約 5cm處——橫移箱梁至梁體內(nèi)側(cè)腹板距已架好箱梁翼緣邊約 10cm處——安裝支座下擺螺栓,待箱梁穩(wěn)定后采用線錘吊線檢查箱梁位置使墊石上十字線與支座十字線對(duì)齊——下落箱梁至臨時(shí)支撐油頂上,觀察四個(gè)油頂與梁體接觸情況及支座對(duì)中情況,無(wú)異常時(shí)檢查橋面標(biāo)高、箱梁中線滿足要求后,拆除吊桿。

6 組合箱梁施工控制要點(diǎn)

6.1 箱梁預(yù)制階段

張拉孔混凝土、澆濕接縫時(shí),未嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求將混凝土表面鑿毛。新澆混凝土前須灑水養(yǎng)護(hù)。張拉孔、濕接縫等處混凝土粘結(jié)強(qiáng)度差,不能保證箱梁間混凝土的連續(xù)受力。縱向受力鋼筋,少筋、錯(cuò)筋現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,張拉孔、箱梁翼板未嚴(yán)格按施工圖紙及規(guī)范要求預(yù)埋環(huán)形鋼筋。以上現(xiàn)象的防治措施為:梁頂制成型后及時(shí)鑿毛;加強(qiáng)施工檢查,張拉孔預(yù)埋筋要按施工圖紙要求預(yù)埋,不得偷工減料;封閉張拉孔及濕接縫施工時(shí)要專(zhuān)人跟班檢查其鋼筋焊接質(zhì)量、鑿毛程度、搭接長(zhǎng)度,混凝土澆筑時(shí)要嚴(yán)格按施工縫處理,灑水養(yǎng)護(hù);濕接縫施工時(shí),頂板環(huán)形錨筋要對(duì)齊焊拉。

6.2 預(yù)應(yīng)力板張拉階段

在預(yù)應(yīng)力張拉階段,會(huì)出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)理論計(jì)算延伸量與實(shí)測(cè)值之差遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出規(guī)范允許范圍的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是:張拉時(shí)波紋管漏漿處鋼紋線沒(méi)有被拉伸,油表讀數(shù)達(dá)到應(yīng)力值,延伸量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出規(guī)范允許范圍,造成質(zhì)量事故。這種現(xiàn)象的防治措施為:或鋼紋線穿入波紋管澆筑硅時(shí)定時(shí)來(lái)回拉動(dòng)鋼紋線,防止鋼絞線與波紋管粘結(jié);箱梁頂制時(shí)鋼紋線先穿入略小于波紋管直徑的 PVC管,混凝土澆筑結(jié)束后取出。

7 結(jié) 語(yǔ)

近年來(lái),隨著基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展,組合箱梁結(jié)構(gòu)應(yīng)用越來(lái)越多,特別是我國(guó)鋼材產(chǎn)量的加大,為組合箱梁結(jié)構(gòu)提供了條件,其應(yīng)用前景更加廣闊。規(guī)范化組合箱梁施工技術(shù),將使得組合箱梁在橋梁建設(shè)方面作出更大貢獻(xiàn)。

[1]馮一峰.105m鋼 -混凝土組合箱梁預(yù)制技術(shù)[J].公路,2008,(12):65-68.

[2]賈珍,趙成貴.客運(yùn)專(zhuān)線組合箱梁架設(shè)施工技術(shù)[J].石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,(9):32-38.

[3]楊永中.組合箱梁施工控制要點(diǎn)[J].科技風(fēng),2008,(9):4.