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钢混凝土组合梁桥施工关键技术

钢混凝土组合梁桥施工关键技术为推进钢结构桥梁建设,交通运输部发布了《关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见》(交公路发〔2016〕115号),决定推进钢箱梁、钢桁梁、钢混组合梁等公路钢结构桥梁建设,提升公路桥梁品质,发挥钢结构桥梁性能优势,助推公路建设转型升级。

标签:钢混凝土组合梁桥;钢结构制作;钢梁拼装;翼缘板湿接缝;桥面板施工;支座安装Abstract:In order to promote the construction of steel structure bridges,the Mi nistry of Transport issued the “Guiding Opinions on the Construction of Steel Bridges for the Promotion of Highway Structures” (No.115,2016),deciding to promote the construction of steel bridges with steel box girder,steel truss beam,steel-concrete composite beam and other highway steel-structure bridges,such as steel box girder,steel truss beam,steel-concrete composite beam,etc,to improve the quality of highway bridges,give play to the performance of steel bridges,and promote the transformation and upgrading of highway construction.Keywords:steel-concrete composite beam bridge;steel structure fabrication;steel beam assembly;flange plate wet joint;bridge deck slab construction;support installation钢混组合梁结构发挥了混凝土材料的抗压性能和钢材的抗拉性能,回避了钢桥面铺装的疲劳问题,在中等跨径桥梁中优势明显。

对中小跨径桥梁,混凝土结构建造成本相对较低,但随着桥梁跨径的增大,钢结构桥梁的成本优势开始显现。

从全寿命周期看,钢结构桥梁的成本优势更为突出。

钢结构具有自重轻、材质均匀、质量稳定、耐久性强、易于工厂化制造、装配化施工、便于回收利用等。

根据钢结构桥梁的结构优点和成本优点,尤其适用在跨径多、跨径大、受力条件复杂、高地震烈度区桥梁中。

对比混凝土结构桥梁,钢结构桥梁的优势。

选择钢结构和混凝土结构组合桥梁,能够很好的发挥两种结构的结构优势,达到降低工程全寿命周期成本,提高工程品质的目的。

1 某市高速公路工程钢混组合梁桥施工概況该桥采用钢混组合梁,跨越长度40米、宽度33米。

钢梁断面为工字结构,单品梁高1820mm,顶板宽度为500mm,底板宽度为750mm。

腹板横向设置加劲肋,加劲肋高度为1650mm。

主桥为六榀钢混梁结构,钢混梁最大吊装重量(含预制桥面板)194.1T。

施工内容:钢板预处理、钢结构制作、检测、钢梁拼装、涂装、架梁、连接梁间横撑、翼缘板湿接缝、浇筑护栏、浇筑沥青混凝土、附属设施、成桥。

钢~混组合梁一组统计见表1。

每组钢梁分六片三榀制作,现场采用高强螺栓拼装。

本桥梁钢结构工程钢板采用Q345qD桥梁用结构钢和Q345C低合金高强度结构钢,之间的连接采用摩擦型大六角高强螺栓连接,钢箱梁的底板、腹板、顶板的对接焊缝和顶、底板与腹板T型对接焊缝为一级焊缝,横梁、支座加劲肋与主梁熔透焊缝为一级焊缝;其他为二级焊缝。

2 引用标准及技术规范引用标准及技术规范见表2。

表2 引用标准及技术规范3 技术指标技术指标见表3。

4 主要材料主桥钢混梁主结构钢板采用Q345qD钢材。

梁片连接副采用Q345C,L125*125*12角钢。

5 设计要点本桥采用工字型钢-混凝土组合梁,按先简支后桥面连续结构设计。

混凝土桥面板按钢筋混凝土构件设计。

按设计基准期100年设计。

6 钢混凝土组合梁桥施工关键技术施工流程及相关参数:6.1 钢梁制作(1)钢板及型材在下料前应对所有使用材料的规格,厚度进行确认并进行娇平及矫直,平面度与直线度(含型钢)允许偏差见表4;矫正后的钢材表面不得出现有明显的凹痕及损伤,下料时应避开损伤部位。

(2)钢梁可在变截面位置分段,在工厂制造,预拼检验合格后,分节段运抵桥位或工地钢梁存放地。

钢梁分段时,顶底板与腹板拼接焊缝错开距离必须满足规范要求,且分段接头不应布置在应力最大位置。

(3)本工程主体结构采用Q345qD级钢,钢材应按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态、每10个炉(批)号抽检1组试件,材质应符合GB/T714-2008规定的化学成分及机械性能。

检验不合格的钢材不得使用。

(4)文件构件尺寸均为基准温度15C时名义长度,其制造长度还应考虑制造时温度修正和焊接收缩余量、加工余量等。

(5)所有杆件的精切外露边缘必须倒出R>2mm 圆角,确保精切棱边的匀顺及校角处涂膜的厚度。

整体节点板圆弧部位在精切后必须打磨匀顺。

(6)施工时禁止在钢主梁上随意焊接临时构件。

(7)钢梁预拱度采用抛物线进行设置,预拱度通过在主梁节段线位置钢梁顶、底板的伸缩量形成。

预拱度设置时,应考虑竖曲线的影响。

6.2 剪力钉施工剪力钉焊接应满足《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)、《栓钉焊接技术规程》(CECS 226:2007)的要求。

必须按规定的每日每台班开始生产焊接前,或更换一种焊接条件时,焊接工艺试焊2个栓钉,进行外观检查和35角弯曲试验,合格后方可进行止式焊接。

若有一个栓钉破坏,应重新焊接两个检钉进行检验,若不合要求,应调整焊接工艺参数重新试焊,直到合格为止。

试焊用的试板必须与工件材质相同,厚度允许变动±25%,焊接位置為平焊。

6.3 桥面板施工技术混凝土桥面板采用在现场钢梁上浇筑结合形成组合梁,混凝土浇筑完毕,应采取可靠措施及时予以保温养护,以确保质量。

混凝土保温养护不小于14天。

桥面板的施工须按相关技术规范和设计要求进行,桥面板平整度须小于±3mm,用2.0m的靠尺检验,板厚公差为0~3mm,桥面板相对高差须小于5mm。

混凝土桥面板表面按相关技术规范进行拉毛处理。

6.4 湿接缝施工(1)两工字梁之间腹板间距为2.8m,两工字梁底板间距为2.05m,其间满铺长度为2.6m的木方,规格为100mm×100mm,横向满铺,将缝隙组合,用钢钉连接。

(2)桥面板混凝土凿毛。

浇筑混凝土的范围内的表层混凝土凿去5-10mm,在浇筑混凝土时,湿润表面并座浆,以保证新老混凝土的良好结合。

(3)模板安装。

按施工规范要求安装底模,为严防漏浆,模板周围采用高强止浆橡胶条止浆。

(4)钢筋绑扎。

钢筋绑扎、安装时应准确定位,翼缘环形钢筋必须使用钢筋定位辅助措施进行定位。

(5)混凝土浇筑。

湿接缝混凝土应采用平板振动器振捣。

混凝土振捣浇筑完成后,梁顶用木抹子抹光,初凝之前再进行二次收浆处理并拉毛。

(6)混凝土养护。

湿接缝浇筑后,静置1-2h,带模浇水养护。

脱模后在常温下一般养护采用干净的无纺土工布覆盖洒水养生,时间不少于14天。

冬季气温低于5℃时不得浇水,养护时间增长,并采取保温措施。

(7)先简支后连续梁桥施工特点是先按简支梁规模化施工,后用湿接缝把相临跨的梁块连接成连续梁,从而得到连续梁优越的使用效果。

其中相当重要的一道工序就是湿接缝(现浇段)的施工,而施工质量的优劣会影响桥梁的受力状态,影响桥梁使用功能,甚至引起桥梁早期破坏。

6.5 支座安装控制要点(1)支座安装前要对支座垫石的标高、位置进行报验,经监理工程师检验合格后方能进行支座安装。

(2)在支座设计位置处划出十字中心线,把支座安装在支座垫石上,支座板上的十字中心线与垫石上的十字线要保持吻合一致。

(3)落梁:落梁时应缓慢平稳,并随时调整梁底高程,防止支座偏压或产生初始剪切变形。

(4)落梁后:橡胶支座安装落梁后,其顶面应保持水平,并观察支座是否出现压偏或脱空。

(5)如安装后四角不平,用千斤配合调平钢板Nb进行调整。

7 结束语总而言之,钢混凝土组合梁桥是我国较为常见的桥梁形式,对我国交通事业发展有着积极作用和应用。

故此,本文以某市高速公路工程某桥为例,从钢梁的钢板预处理、钢结构制作、钢梁拼装、翼缘板湿接缝、桥面板施工、支座安装等方面,分析了钢混凝土组合梁桥施工关键技术。

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