公路鋼混組合梁橋標(biāo)準(zhǔn)化施工方法及質(zhì)量控制措施

白茗文

（陜西省高速公路建設(shè)集團(tuán)公司，西安710075）

1 引言

鋼混組合梁橋的鋼梁與混凝土橋面板之間用連接件接合在一起，兩者之間不能發(fā)生相對(duì)自由滑移，共同承擔(dān)著縱橋向彎矩，這類橋梁融合了混凝土梁和鋼梁的共同優(yōu)勢，受壓區(qū)由混凝土翼板承力、受拉區(qū)由鋼梁承力，既不會(huì)產(chǎn)生混凝土受拉開裂的問題，也不會(huì)因鋼梁受壓側(cè)剛度較弱而失穩(wěn)，同時(shí)也會(huì)具備較輕的自重。因此，研究鋼混組合橋梁的施工方法及質(zhì)量控制措施，具有一定的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

2 工程項(xiàng)目概況

西鎮(zhèn)項(xiàng)目起始于十天高速公路午子山立交，設(shè)互通式立交連接G210 國道，實(shí)現(xiàn)與鎮(zhèn)巴縣城的連通，路線全長49.553km。其中，西鎮(zhèn)高速XZ-04 標(biāo)段西鄉(xiāng)涇洋河特大橋?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)橋梁，采用鋼板-混凝土組合梁形式。該標(biāo)段的鋼混組合橋梁主要包括3×35m、4×35m、28m+2×35m+28m 跨連續(xù)鋼板組合梁橋；下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩，墩臺(tái)采用樁基礎(chǔ)，橋梁主體鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)為Q345qDNH（耐候指數(shù)I≥6.0）。

3 鋼混組合橋梁標(biāo)準(zhǔn)化施工方法

3.1 鋼結(jié)構(gòu)梁制造

鋼結(jié)構(gòu)梁制造過程，主要組成內(nèi)容如圖1 所示。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)梁制造過程

3.2 施工前準(zhǔn)備

標(biāo)準(zhǔn)化施工過程很注重施工前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作[1]，具體工作項(xiàng)目如表1 所示。

表1 施工前準(zhǔn)備項(xiàng)目

3.3 鋼板校平及下料加工

鋼板復(fù)驗(yàn)合格后，利用滾板技術(shù)消除軋制殘余應(yīng)力、保證鋼板平整度，并經(jīng)過輥扳機(jī)矯平后方可投入生產(chǎn)。

根據(jù)零件的具體形狀和大小確定下料方法，并根據(jù)不同的下料方法和鋼板規(guī)格預(yù)留不同的工藝量。對(duì)于較長矩形板件，采用多嘴頭門式切割機(jī)精切下料；對(duì)于形狀復(fù)雜的板件，采用數(shù)控切割機(jī)精切下料；對(duì)于需要加工的焊接邊或精度要求高的板件，采用刨邊機(jī)、銑邊機(jī)進(jìn)行機(jī)加工。

3.4 鋼板梁組裝

鋼板梁縱梁采用“平位”組裝方法。在專用組裝工裝上嚴(yán)格按線定位腹板，控制腹板平面度。在定位好的腹板上按照基線組裝上下蓋板。采用千斤頂和斜鐵調(diào)整蓋板與腹板間隙，密貼后定位焊。用樣板測量上下蓋板與腹板角度，采用機(jī)械調(diào)直和火焰調(diào)直的方法，實(shí)現(xiàn)縱梁上蓋板橫坡角度的漸變過程。

按焊接工藝要求進(jìn)行主焊縫焊接。4 條焊縫保證焊接順序一致，焊接后采用火焰矯正蓋板。以上蓋板縱橫基線為基準(zhǔn)，劃線剪力釘位置線（位置精度1mm），用剪力釘焊接專用設(shè)備拉弧焊機(jī)進(jìn)行焊接，以保證剪力釘?shù)暮附淤|(zhì)量。

3.5 焊接

利用伊薩焊接中心，采用埋弧自動(dòng)焊對(duì)主梁及橫梁主角焊縫進(jìn)行焊接，焊接位置為船位。對(duì)開坡口焊縫，在平角位置進(jìn)行焊接，以保證焊縫的熔深；對(duì)未開坡口焊縫，在船位進(jìn)行焊接，以保證焊縫的外觀尺寸和表面質(zhì)量。

剪力釘焊接時(shí)，首先按剪力釘布置圖劃線精確定位，然后利用焊接專用設(shè)備拉弧焊機(jī)進(jìn)行剪力釘?shù)暮附?，焊接時(shí)要保證剪力釘與鋼板保持垂直，焊槍保持穩(wěn)定，直至焊接金屬完全固化。焊接順序原則上應(yīng)按中心對(duì)稱施焊，以減少焊接變形。

3.6 制作吊裝節(jié)段

吊裝節(jié)段的制作包括拼裝作業(yè)和焊接作業(yè)2 道工序。

在拼裝場地布設(shè)組裝基線，組裝基線為縱梁腹板中心線。將首片鋼板梁工型主梁按制造線形擺放在吊裝節(jié)段制作專用胎架上定位。以組裝基準(zhǔn)線為準(zhǔn)在胎架上調(diào)整出下蓋板拱度。擺放相鄰的工型主梁，調(diào)整好制造線形、組裝間隙、焊接錯(cuò)臺(tái)量。依次擺放鋼板梁主梁節(jié)段，調(diào)整制造線形、組裝間隙、焊接錯(cuò)臺(tái)量。將擺放好的鋼梁用倒鏈進(jìn)行安全支護(hù)防止傾倒。組裝鋼板梁之間的橫梁，測量橫梁與縱梁接縫間隙、兩縱梁間距，精確調(diào)整，同時(shí)用水平儀監(jiān)控縱梁拱度，不合格處進(jìn)行微調(diào)。將精確定位后的縱梁、橫梁進(jìn)行固定。

鋼板梁上、下蓋板采用單面焊雙面成型焊接工藝，焊接位置均為平位。上、下蓋板均采用實(shí)心焊絲CO2氣體保護(hù)焊打底、埋弧自動(dòng)焊接填充蓋面的焊接方法進(jìn)行焊接。

橫梁上、下蓋板與主梁對(duì)接焊縫，采用單面焊雙面成型工藝，藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊，橫梁與主梁連接焊縫對(duì)稱焊接。橫梁腹板與主梁加勁板連接角（坡口）焊縫，采用藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊立位焊接。

3.7 混凝土施工

混凝土由拌和站集中拌制，混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸，吊斗法澆筑，坍落度控制在6～10cm，插入式振搗，夏季采用自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)，冬季采用蒸汽養(yǎng)護(hù)，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。

3.8 鋼板梁架設(shè)

經(jīng)第三方焊縫檢測單位、第三方線形監(jiān)控單位和監(jiān)理工程師檢測合格后，進(jìn)行鋼板梁的架設(shè)。

4 結(jié)語

通過以上施工方法和質(zhì)量控制措施，最終建設(shè)出來的鋼混組合橋梁符合設(shè)計(jì)方案和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足使用要求。因此，本文提出的建設(shè)方法和質(zhì)量控制措施，具有一定的可行性。在后續(xù)的工作中，應(yīng)該加強(qiáng)剛混組合橋梁力學(xué)性能分析，采取有力措施提高橋梁整體剛度，確保最大限度地發(fā)揮出鋼混結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。