钢-混结合梁施工技术及其应用分析

2020-03-18 16:39李小聪
建筑与装饰 2020年1期
关键词:预制特点

摘 要 在中小跨径桥梁工程施工中,钢-混结合梁比较常见,其是一种经济合理的结构形式,能够有效提升桥梁工程建设质量。对此,本文首先对钢-混组合梁桥的结构特点进行介绍,然后以某桥梁工程为研究对象,对钢-混结合梁在桥梁工程施工中的应用方式进行详细探究,以期为类似工程提供借鉴。

关键词 钢-混结合梁;特点;桥面板;预制

引言

钢-混结合梁可将混凝土结构与钢结构的优势进行有效结合,不仅具有混凝土材料的抗压强度和刚度,同时还具有钢材的抗拉强度以及延展性。与传统的钢筋混凝土结构相比,通过将钢-混结合梁应用于桥梁工程施工中,能够有效减小梁截面尺寸以及结构自重,并且安装方式便捷,结构延性较强,可有效延长桥梁工程使用寿命。因此,对桥梁工程钢-混结合梁施工技术要点进行深入研究意义重大。

1钢-混组合梁桥的结构特点

钢-混组合梁桥是由钢梁与钢筋混凝土桥面板所组成的整体结构,其中,桥面板不仅能够有效承受车轮荷载,同时还能够作为主梁上翼板,与钢梁组合形成截面。钢-混组合梁桥与钢梁和混凝土梁相比有一定的特点,其中,与钢梁相比,钢-混组合梁的特点如下:①可减少钢筋材料用量,进而减少施工成本;②能够有效提升梁刚度,进而保证桥梁工程整体结构稳定性;③通过应用钢筋混凝土桥面板,能够与沥青面层进行有效结合,进而提升桥梁工程结构耐久性能。另外,与混凝土梁相比,钢-混组合梁的特点如下:①结构重量比较小,可减少桥梁工程下部基础施工量;②对于已经安装完成的钢梁,可作为模板,进而减少模板使用量;③施工方式快速便捷,不会对正常交通造成较大不良影响;④能够有效减小梁高。

2桥梁工程概况

某桥梁工程为三塔四跨地锚式悬索桥梁工程,该桥梁工程跨径布置形式为(200+2×850+200)m,桥面宽度为38m,共有双向8车道,行车速度设计为60km/h。

通常情况下,在悬索桥规划设计中,对于加劲梁,一般应用流线型扁平钢箱梁设计形式,在桥面铺装层施工中,可直接铺设在钢梁顶面,因此很难保证沥青与钢桥面之间的黏结效果,当车辆通行时,容易造成铺装层损坏。对此,为了提升铺装施工质量,要求采用环氧沥青材料,不仅施工工艺复杂,并且很难保证施工质量。针对上述施工难点,在该桥梁工程施工中,应用钢-混结合梁结构形式,并且将四跨简支钢-混结合梁结构作为主梁,能够有效避免桥梁工程桥塔位置主梁产生较大负弯矩,同时还可降低混凝土桥面板荷载状态下的拉应力。

该桥梁工程主梁高度为3.0m,是由混凝土桥面板、加劲梁以及钢横梁所组成的。在加劲梁节段之间,可应用栓或者焊接方式進行连接。对于整个桥梁工程,均进行混凝土桥面板施工,同时铺装改性沥青材料,以期能够有效提升桥面施工质量,延长桥梁工程使用寿命[1]。

3混凝土桥面板预制技术

3.1 场地布置

在该桥梁工程混凝土桥面板预制施工中,预制场地占地面积为37.5亩,制板台座共计32个,并且配套有32套底、侧钢模板、4套钢筋笼预制胎架以及3台门吊,每日可生产8~10块混凝土桥面板。

3.2 台座建设

在制板台座平面尺寸设计中,应注意能够满足各类不同型号混凝土桥面板预制要求。存板台座容易受到荷载大小的影响以及地质条件制约作用,因此,对于地基,应进行换填砂施工方式,同时应用机械设备进行夯实处理,确保地基承载力能够达到160kPa以上,然后再进行立模现浇倒T形C30钢筋混凝土条形基础施工。除此以外,还应注意,在基础结构周边,还需设置排水设施。该桥梁工程存板台座结构形式如图1所示。

3.3 侧模板制作

在侧模板制作中,应注意,为了便于桥面板环形钢筋预留,对于侧模,可采用上、下两部分对扣式梳齿型分体模板,同时还需设置锯齿剪力槽,并利用12mm厚钢板进行加工制作。对于侧模与底模,可利用螺栓进行连接[2]。

3.4 钢筋制作及安装

在桥梁工程桥面板环形钢筋设计中,可采用焊接成型施工方式,并且对接头数量以及接头部位进行有效控制。为了减少钢筋材料使用量,要求与钢厂做好协调沟通,根据桥梁工程设计施工要求定制钢筋材料。需要注意,由于桥面板厚度比较小,因此钢筋安装进度会对桥梁工程面板的承载效果产生较大影响,为了有效保证钢筋材料安装进度,提升施工效率,对于桥面板钢筋骨架,要求在定型胎架上绑扎完成,然后再利用吊机进行吊装。

3.5 混凝土施工

在该桥梁工程桥面板施工中,应用C60混凝土施工材料,对于混凝土坍落度,要求控制在180±20mm以内。在桥面板混凝土浇筑施工中,对于所有混凝土混合料,可在搅拌站集中拌和,然后利用汽车运输至施工现场,料斗接料后,即可运输至生产区门吊下方位置,再吊起布料。混凝土浇筑完成后,还需采用振捣棒进行密实处理,组织施工人员利用铝合金刮尺,对混凝土结构表面进行反复搓平处理,对混凝土结构表面平整度进行检查,如果发现孔隙,则需及时做好布料处理,再利用刮尺进行整平处理。当混凝土结构初凝后,即可利用硬质细竹刷沿板进行拉毛处理,将土工布覆盖在混凝土结构表面,对混凝土进行洒水养护。

3.6 起吊存放

当桥面板混凝土结构强度达到设计要求的80%后,即可利用门吊以及吊机进行起吊脱模处理,然后将其吊运至称重平台进行称重。称重完成后,再吊运至存板区域,在存放过程中,要求对台座沉降量进行密切监测[3]。

4混凝土桥面板与钢加劲梁结合技术

4.1 桥面板吊装及临时固定

(1)桥面板吊装

在该桥梁工程桥面板吊装施工中,要求利用施工区域上游码头岸线,在码头设置桥面板临时存储台座,可有效避免由于汽车运输不及时所造成的问题,保证施工连U型。将钢梁材料运输至码头后,即可采用吊机进行吊运,并进行钢梁顶面橡胶条粘贴施工,然后再逐块吊运至施工指定位置。桥面板吊装形式如图2所示。

(2)桥面板临时固定

在钢梁节段整体吊装施工中,节段内桥面板可能会发生滑动脱落问题,对此,可采用预留环形钢筋,对相邻桥面板进行焊接施工,进而形成整体结构。另外,在钢梁横梁以及小纵梁顶面,还需利用鋼板条卡紧桥面板焊接,而对于节段接头位置的桥面板,应在钢梁重心位置进行对称摆放,然后再利用钢筋进行固定。如图3所示。

4.2 结合施工

①节段之间桥面板安装施工。对于钢梁节段之间的桥面板,可利用吊机吊起,根据施工图纸确定安装位置后落板并安装。②湿接缝钢筋材料制作以及安装施工。对于钢筋材料,可利用塔吊设备吊起运输至桥面,然后再组织施工人员利用手推车运输至安装位置,采用切割机切割钢筋,由施工人员穿入,最后利用电焊机进行焊接施工。③结合施工。对于桥梁工程桥面板与钢加劲梁的结合位置,可利用C60微膨胀混凝进行湿接缝施工,为了确保主缆线形的平顺性以及主梁受力情况合理,要求分批进行湿接缝混凝土对称浇筑施工,而对于边跨节段间湿接缝,则应采用一次浇筑施工方式。

在混凝土浇筑施工中,单次浇筑量最大为344m2,当混凝土浇筑完成后,当其强度达到设计要求的80%以后才可进行下次混凝土浇筑施工。对于混凝土材料,要求在搅拌站进行集中拌和,并利用混凝土输送泵车,将混凝土材料运输至边塔附近钢梁顶面,由混凝土搅拌运输车运料、布料入模,并采用插入式振动棒进行振捣密实,并进行覆盖保湿养护。

4.3 钢-混结合梁施工注意事项

在桥梁工程钢-混结合梁施工中,为保证施工质量,应注意以下几点:①预埋件控制。在钢结构对接施工中,施工要求比较高,因此,对于与钢箱梁对接的预埋件,要求做好垂直度、标高以及里程控制,尤其需要注意,在端横梁钢板预埋施工中,必须综合考虑混凝土浇筑施工中的支架变形影响因素。②焊接施工顺序控制。在施工现场,要求对钢结构施工顺序进行有效控制,避免焊接变形对钢结构造成不良影响,在焊接施工顺序控制方面,应注意由里及外、由近及远、对称焊接。

5结束语

综上所述,本文主要结合实例,对桥梁工程钢-混结合梁施工技术要点进行了详细探究。在桥梁工程施工中,通过应用钢-混结合梁施工技术,钢-混结合梁结构应力符合桥梁工程设计要求,同时能够有效提升桥面平整度,确保其能够符合沥青摊铺施工要求。

参考文献

[1] 孙旭阳.钢混组合梁斜拉桥施工技术及质量控制分析[J].交通世界,2016,2(18):110-111.

[2] 杨远江.试论钢混组合梁体系转换施工技术[J].北方建筑,2019,2(3):73-75.

[3] 罗慧刚.朔黄铁路高窝中桥钢-混结合梁换梁施工技术[J].铁道建筑,2016,4(5):95-99.

作者简介

李小聪(1975-),男,籍贯重庆铜梁人;专业:土木工程专业,学历:本科,高级工程师,研究方向:项目管理、施工技术工作。

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