工字型波纹钢腹板钢混组合梁施工关键技术

李天鹏

（四川路桥华东建设有限责任公司，四川 成都 610200）

0 前言

随着公路交通建设的不断发展，国家高速公路、高速铁路的不断完善，建桥技术的不断提高。交通运输部印发了《关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见》，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。新型桥型工字型波纹钢腹板钢混组合梁桥孕育而生。

1 桥梁概况

工字型波纹钢腹板装配式组合梁，单幅桥设4 片波形钢主梁，钢主梁高1850mm；波形钢纵梁间距3.1m；桥面板单幅顶板宽12.05m，钢主梁支点处桥面板厚35cm，跨中处桥面板厚25cm；外翼板悬臂长1.375m，桥面板湿接缝宽度50cm。具体结构形式如图2-1,2-2 所示。

图2-1 空腹式横梁断面 单位:（mm）

图2-2 波纹刚腹板参数图 单位:（mm）

波纹钢腹板钢材为Q345D，钢板厚12、16mm。波长1200mm，波高200mm,水平面板宽330mm，水平折叠角度为30.7。

钢主梁与混凝土顶板的连接采用施工及实践均成熟可靠的剪力钉连接方式以确保组合波纹钢腹板梁桥的整体连接可靠性。

桥面板采用普通钢筋混凝土板，与波纹钢腹板纵梁整体预制，纵向为一块整板，单幅桥设4 块预制板，纵向湿接缝宽50cm。为了减少一期荷载产生的负弯矩拉应力，支点处设置长6m 的后浇带。

2 施工难点分析

2.1 新型桥型

工字型波纹钢腹板钢混组合梁桥作为新型桥梁，施工无经验借鉴。

2.2 纵向接缝连接

波形钢腹板在自重作用下，梁端产生转角，接缝处形成转角差，现场安装时螺栓孔错位，造成栓接困难，纵向螺栓连接不上。

2.3 制作安装精度

由于组合梁在预制安装过程中，会造成横向连接间产生较大误差。

2.4 横向稳定较差

由于波纹钢腹板钢主梁较轻，组合梁重心偏高，边梁钢腹板两侧桥面板混凝土不对称，使得组合梁横向稳定性差。

2.5 安装方案选择难度大

组合梁采用支座外拼接设计，将拼接的薄弱面设置在支座外2.5m 位置，与常规架桥机前支腿横移系统重叠，无法进行安装。

3 施工方案

3.1 总体思路

波纹钢腹板工字型组合梁钢主梁采用工厂加工成型，单片钢梁纵向分为三段进行加工，运输至预制场进行单片拼接。为精确控制安装线形，采用长线法工艺进行一联钢梁的组拼，一孔整体浇筑工艺进行桥面板预制。单片组合梁段采用架桥机进行安装，单跨采用先边梁，依次安装中梁，后边梁的顺序。

3.2 厂内加工

波形钢腹板设计1200 型波形，波形钢腹板厚度12mm、16mm 两种规格，采用无牵制连续模压法制造波形钢板能满足要求。

3.3 组合梁预制

预制时一跨四片波纹钢腹板主梁整体拼装，设置横向临时连接,形成整体受力，顶板预制混凝土整跨一次浇筑完成，混凝土保湿养护，同步进行第二跨波纹钢腹板主梁的拼装，待第一联混凝土满足设计养护后，拆除临时连接,吊离安装。

步骤1，在预制场地按照组合梁平面位置进行放样，布置拼装平台，平台保证统一的标高（保持水平）。

步骤2，拼装平台间增设型钢支点，作为工作平面；在工作平面上采用卧拼方式完成一跨的钢梁连接，随后开始相邻跨（设计对接跨）的拼接；

步骤3，将已完成的钢梁进行竖立，在钢梁地面与工作平面之间布置钢垫板，调整钢梁的预拱度，安装跨内横向K 撑（临时连接）及中、端横梁（临时连接），保证整跨钢梁的稳定；

步骤4，将已拼装完成的第二跨钢梁竖立，并与第一跨钢梁进行对接和配钻，配钻时考虑线型；

步骤5，拼装模板，整跨浇筑钢梁桥面板混凝土，保温保湿养护，混凝土强度达到设计要求后，拆除钢梁的纵横向临时连接，提梁进行钢混组合梁的架设。

3.4 架桥机的改制

组合梁片的架设支点外节段拼接，普通架桥机横移装置无法穿过梁片，为满足梁片架设需要，对架桥机进行改制，具体方案如下。

①取消架桥机前支腿横移装置及连接横梁，支腿只作为承重结构，不提供横移；

②一侧前支腿液压杆高度满足伸缩2.5m，超过梁片高度2.22m；

③后置横移装置，架桥机利用后、中支腿进行横移；

④中支点、后支点横移轨道下增设分配梁，将组合梁受力点由翼缘转化到腹板处。

3.5 组合梁安装

步骤1：①安装塔顶分配梁，作为前支腿受力支点；②横移架桥机，满足两片梁安装空间，

步骤2：①架桥机天车起吊边梁，梁体纵移至墩柱上方；②停止运梁并锁定，前、后天车缓慢下落组合梁至墩柱上方，横移行车至边跨支座位置正上方；③对中，缓慢落梁就位，安装临时支撑。

步骤3：①参照步骤二，完成第两片组合梁架设；安装K 撑及横隔板；②架桥机天车后移，利用天车起吊组合梁进行后端配重；③架桥机通过中支点及后支点设置横移轨道整体横移。

步骤4：①架桥机后端配重，整体前移至墩顶；②前支腿固定在墩顶分配梁上；③解除架桥机后端配重，进行第三片组合梁安装；④安装第四片组合梁，连接K撑。

4 实用价值

工字型波纹钢腹板钢混组合梁腹板受弯、抗剪，充分发挥了材料的使用效率。结构自重轻，抗震性能好，运输和吊装方便，经济美观，综合优势突出。对比普通预制T 梁，波形钢腹板工字型钢混组合梁自重比相同跨径普通T 梁减少约20%～25%。

5 结论

本关键技术成功实施，提供了一种新型的工厂化、装配化施工方式，采用整联钢结构胎架预拼，一跨浇筑，架桥机改制吊装等工艺既保证了整体线型，同时使混凝土收缩徐变保持一致，提高了整体质量和预制精度，加快了施工速度，提升了功效。