钢板组合梁桥钢梁及桥面板施工技术分析

唐苏西

安徽省路港工程有限责任公司 安徽 合肥 230022

引言

钢板组合梁桥上部结构施工过程，其关键控制点和施工技术已成熟[1]。钢板组合梁桥常用于中小跨径桥梁应用，钢板组合梁与预制桥面板分开制作，现场拼装、吊装、组合安装施工，降低了桥梁施工的难度，减少了现场的材料、模板；使现场施工环境得到改善，减少施工过程中的建筑垃圾。桥墩施工、桥梁拼装可以同步施工，加快施工进度，桥梁的使用寿命比普通混凝土桥梁大幅提高。桥面板安装是施工的关键环节；合理安排施工流程，保证桥面板安装的合理性。本文通过对钢板组合梁桥施工关键技术的研究，从而更好地提升桥梁施工质量。

1 工程概况

某高速公路大桥起讫桩号为Kl8+382-K20+830，中心桩号为K19+606，长度为2448m跨径为：4m（桥台）+7×（4×40）+6×（4×40）+3×（3×40）+4m（桥台）。总共16联，本工程项目之中，全线采用钢板组合梁桥梁方案。上部结构采用钢板组合梁形式；主梁采用双工字钢板组合梁，单幅组合梁桥面宽13.m，双幅全宽27m。钢主梁采用Q345qD，工字形直腹板钢梁，钢主梁标准间距7.2m，钢主梁高度为2.lm，混凝土桥面板和钢主梁采用集束式焊钉连接；主梁间采用栓接横梁加强横向联系，跨内小横梁间距为8.0m，支点位置加密至4.0m。主梁横断面如下图1所示，图2是钢板组合梁的三维模型。

图1 钢板组合梁标准断面图

图2 钢板组合梁三维模型

2 钢板组合梁桥的优势

钢-混凝土结合梁桥在中等跨径桥梁中得到了广泛的应用，主要展现了其施工的优点；钢板组合梁桥是钢梁与预制桥面板组合的施工技术，具有较多的优点。

提高桥梁的施工质量，满足功能性要求，合理的设计、生产、安装能够保证桥梁的质量标准。钢梁及预制桥面板都是采用工厂施工，生产及施工安装都采用标准化施工，桥梁构件生产实现模块化及标准化，维修更加的方便。与混凝土桥相比有：重量较轻；制造安装较为容易；施工速度快，工期短等。

3 钢板组合梁桥的受力

钢板组合梁通过剪力连接件与桥面板连接成一体，在钢板组合梁中，钢板梁与桥面板共同受力，共同协调变形。在荷载的作用下混凝土板受压而钢梁受拉充分发挥了两种材料的长处形成了强度高刚度大延性好的结构形式[2]。

抗剪连接件可以很好地将钢板与桥面板共同受力，所以必须在钢板梁上设置抗剪的连接件。能保证抗剪滑移又能抵抗掀起力的作用。

4 钢板梁架设

4.1 架桥机定位

根据所采用的架桥工艺选择合适的架桥机，在架设第一跨时，架桥机的一个支腿在桥台上，一个支腿在盖梁上。

4.2 钢梁提升

当钢梁到达架桥机下时，两个天车移动到架桥机的尾部，用2#天车提升钢梁移动前移到一定的位置时，1#天车前移到钢梁前端缓慢起吊，两个天车将钢梁缓慢起吊。

4.3 钢梁的前移与落梁

两台天车缓慢的吊起钢梁前移，保证两个天车受力的协调一致，保证钢梁处于平稳状态，保证钢梁前移的速度均衡。钢梁到达安装位置时，调整架梁机姿态后，缓慢的下放钢梁，使其平稳的停放在与垫石顶面相距50cm的位置。

4.4 调整并加固钢梁

在盖梁顶面上安装千斤顶，在底部设置砂筒。安装过程中保证钢梁的轴线坐标位置、高程的准确性。保证施工精度，运用全站仪对坐标、高程进行检测，减少钢梁的安装误差，复核钢梁没有安装误差时，在钢梁的后端安装码板，固定梁板的限位。

4.5 焊接接面

钢梁位置复核完成后，将钢梁固定，对分段的钢梁进行焊接，保证焊接的质量，防止出现漏焊的情况。焊缝检测合格后涂装防腐保护层。

4.6 吊装控制要求

4.6.1 支架应具备钢梁平面纠偏，高程及倾斜度调整等功能。

4.6.2 支架纵横向线形应与设计要求的梁底线形相吻合， 同时兼顾支架变形产生的影响。

4.6.3 梁段安装宜减少分段，从梁的一端向另一端顺序安装，并应及时纠偏调整，严格控制平面精度和高程。钢梁与设计位置偏差不得超过5mm。

4.6.4 拼装过程中应减少相邻梁段的偏差，在高度方向、横向、纵向拼接错口宜不大于2mm。

5 桥面板的安装

在钢板组合梁的施工过程中，预制桥面板的安装是钢板组合梁桥施工的重要环节，安装方式包括几点：

5.1 架桥机的选型

本工程预制混凝土桥面板在预制标构件厂加工后检测合格后在厂区储存，从桥梁的0#桥台路基开始架设，桥面板最大重量30.18吨。安装时用运输车运输至现场用左右幅各用一台架桥机进行安装，左右幅同时进行安装。

架桥机共有4个支腿，分别为前支腿、中支腿、后支腿及后托，架梁状态时，架桥机由前支腿、中支腿及后支腿受力，后托在架桥机过孔时使用。

5.2 各联安装施工顺序如下

5.2.1 桥面板存放场→架桥机试吊及检查→正式吊装（按照图纸每跨对应的桥面板编号逐跨架设）→桥面板定位安装完成→下一片架设→完成一联→下一联施工。

5.2.2 安装桥面板前要对钢梁的位置进行复核，对钢梁的线性进行复测，保证钢梁安装位置及线性的准确。桥面板安装前对桥面板的顶面标高偏差、纵桥向的高程偏差、横桥向的高程偏差进行复核。安装前对桥面板进行检查，检查尺寸及外观有无破损缺陷，再钢梁上放出安装的中线、边线，提前在钢梁上橡胶垫安装位置放样，为减小橡胶垫安装误差，放样时先找出两剪力钉群中心线，从中间向两侧按间距画上橡胶垫安装边线。桥面板安装前在钢梁上将橡胶条沿画线位置粘贴在纵梁上，粘贴过程中注意橡胶条的保护。剪力槽处设置了半径10cm的圆弧倒角，为便于安装，橡胶条采用直角倒角安装。安装前对钢梁与桥面板结合面进行检查清洁，使其表面平整洁净；

5.3 架桥机安装桥面板

5.3.1 采用运梁车将桥面板顺桥向运输至架桥机尾部，1#天车移动至架桥机最尾端，2#天车移动至桥面板正上方，天车落钩，安装吊具，缓慢提升桥面板，使桥面板提离运梁车，运梁车退回。

5.3.2 天车前移至安装跨后，启动旋转吊钩式吊具上的电机，吊具开始缓慢旋转，吊具与桥面板使用扁担梁连接，吊具带动桥面板缓慢旋转，桥面板旋转90度，直至桥面板呈横桥向状态。同时，在桥面板安装位置处，在钢梁与桥面板接触面上涂抹环氧砂浆。移动到安装位置缓慢的下降桥面板，起吊过程中设置缆风绳以控制桥面板的稳定。

将桥面板移至待安装位置上方，缓慢下钩，待板底面距剪力钉20cm时停止下降，在4个剪力槽，对桥面板位置再一次的检查，钢梁上剪力钉全部入槽后，停止下落，根据桥面板上的中心线及钢梁上的定位线，如果有位置偏差，及时调整后，在完成桥面板的下落安装时，剪力槽口避免碰撞剪力钉。对边线、中心线检查合格后安装落位。

按照上述方法，依次完成该跨桥面板安装，中支腿处桥面板暂不安装，待架桥机过孔后进行安装。

5.3.3 预制混凝土桥面板通过集束式剪力钉与钢主梁组合。钢主梁与混凝土桥面板底板间设20mm厚环氧砂浆结构层，砂浆采用55×30mm橡胶条封堵。橡胶垫在钢梁安装完成后即可进行粘贴，在胶粘剂起强度后进行检查，对未粘紧的重新涂胶粘贴[3]。

图3 架桥机提板示意图

6 结束语

综上所述，在高速公路桥梁的施工建设中，钢板组合梁得到广泛的应用。钢梁及桥面板的工厂化制作，提高桥梁构件的质量；改善施工作业人员的工作环境，不断的优化钢板组合梁的施工技术，提高桥梁施工的机械化水平，提高桥梁的施工速度。强化施工过程中的测量控制、安装质量的检查、提高桥梁工程的施工技术水平。