高速公路桥梁工程钢板组合梁施工工艺
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一、工程概况
云茂高速公路第十四标段，总长约10.98km，其中老屋村大桥采用11×40m钢板组合梁，桥梁全长448m。钢板组合梁是指用工字形钢梁和混凝土桥面板组合形成的组合梁。主梁为双工字钢板组合梁，单幅组合梁的桥面宽为12.5m，双幅宽25.5m，钢板梁腹板结构中心处梁均高2.2m，钢梁全宽7.8m。钢板组合梁为桥梁建设的重点内容，对整体施工质量具有显著影响，应作为重点分析对象。
二、钢梁制作及工艺要求
1.钢板加工前先做全面的检查，例如钢板表面是否存在油污、锈迹等情况，若有则及时清理干净，存在缺陷的钢板不宜投入使用。2.以设计要求为准，严格控制钢板的尺寸，使其能够在合理范围内，具体情况如表1所示。经过矫正处理后，应保证钢筋表面无损伤的情况。3.钢梁的分段位置可选择在变截面处，前期工厂预制期间便要加强检查，若无误则分节段运至现场。钢梁分段作业时，严格控制顶底板与腹板拼接焊缝的位置，各道焊缝间的错开距离均要符合要求，同时钢梁存在应力较大的区域，不宜在该处设置分段接头。4.主体结构材料选择的是Q345qC工字型钢梁，保证制作厂家、材质、尺寸参数均具有一致性，从每10个批号中随机抽检1组，分析质量情况，若不满足要求，所在批次的材料不可投入使用。5.钢梁制作长度的控制除了考虑设计要求外，还需兼顾焊接收缩余量、加工余量等，展开综合分析与计算，确保成型钢梁的长度可以满足施工需求。6.杆件的精切外露边缘处应形成R＞2mm的圆角，棱边应具有平顺性。在经过节点板圆弧处的精切处理后，予以打磨。施工过程中加强防护，不可在钢主梁上焊接临时构件。按照抛物线的形式设置钢梁预拱度，此过程中需考虑到竖曲线所带来的影响。图1为钢梁结构图。
三、钢板组合梁安装施工工艺分析
1.龙门吊基础施工
（1）基础处理施工现场为淤泥质软土地基，缺乏足够的承载能力，于该处直接铺设龙门吊轨道时易发生局部下陷的情况。对此，首先用山渣石换填的方法处理，再安排压路机碾压，改善软弱地基的综合性能，使其承载力超过110kPa。（2）铺设轨道梁在经过基础换填与压实作业后，浇筑C25混凝土垫层，厚度10cm，于该处完成边线和轨道梁的测量放样工作。轨道梁的基本尺寸要求为高度30cm，顶、底宽度分别为40cm、120cm，施工材料采用的是C30混凝土。为避免轨道裂缝，在施工期间按照20m的间距依次设置伸缩缝。（3）沉降观测经过前期施工后，在龙门吊轨道基础上按10m的间距标准依次布置测点，作为反映施工质量的“窗口”。首先记录初始数据，随着施工作业的持续开展，由专员观测轨道在位移和沉降两方面的具体情况，完整记录各项数据。以所得的观测结果为准，适时调整观测周期，待其达到相对稳定的状态后，可延长观测的间隔时间，通常可采取每周观测一次的方式，期间依然需记录观测数据。
2.施工工艺流程
（1）定位架桥机根据具体施工工况确定相适应的架桥机架设方法，在架设首边跨时，支腿宜设置在前一跨的最后一块桥面板处，在架设中跨与尾边跨时，则将支腿落在安装跨后墩的墩顶钢梁位置处。为保证中跨、尾边跨两处架设施工的安全性和稳定性，在横梁两端设置一个支撑管，在该装置的作用下，有效支撑盖梁的顶面；除此之外，对于钢梁接触面、横梁之间，可设置橡胶垫，以达到避免直接磕碰、提高缓冲性能的效果。（2）钢梁挂钩1#、2#天车到达架桥机的尾部，将2#天车与钢梁挂钩，确认无误后，2#天车连同运梁台车同步前移，到达指定位置后，便可将1#天车与钢梁挂钩，此时可以同时启用两台天车，使其同步作业，以缓慢的方式将钢板梁提起，此后运梁车可驶出该处。（3）钢梁的前移与落梁通过2台天车的协同作业，可提梁并将其前移，此过程中各天车的工作状态应具有一致性，从而形成相协调的作业关系，若梁体存在晃动，需随即暂停作业，在钢梁恢复平稳状态后，方可继续前移，全程速度以3m/min较为合适。随着钢梁的逐步移动，当其到达指定跨的正上方时，检测并细微调整，对准后再缓慢下放钢梁，使其稳定在与垫石顶面相距50cm的位置。（4）调整并加固钢梁临时千斤顶布设在加劲处，并在盖梁顶面安装35t螺旋千斤顶，在其底部设置自制的简易砂筒。综合考虑梁底和盖梁顶面的高程情况，经计算与分析后确定合适的砂筒控制高度，确保钢梁的前端可稳定落在已安装到位的千斤顶上，再用码板加固其后端，使钢梁可维持稳定。整个过程较为复杂，为保证施工精度，需用全站仪加强检测，明确坐标和标高的实际情况，再结合工程施工需求，在许可范围内做进一步的微调，尽可能减小钢梁的安装误差。经过多方面的调整后，若无误，则对后端的码板采取固定限位措施，以维持稳定。（5）焊接接面经过对钢梁的调整后，对其采取固定措施，再全面检查，焊接各节段的钢梁，使其具有稳定性。焊缝的质量需满足要求，焊缝应饱满，不可出现虚焊等问题。焊接作业落实到位后，拆除千斤顶等无需使用的设备，再涂装钢梁，形成防护层，以免在与外界潮湿空气接触后发生锈蚀现象。
3.桥面板安装
（1）全面落实准备工作①位置的复核，包含横桥向、顺桥向的偏差等，作为安装作业的参考依据。②检查与修整，例如桥面板的质量情况，不可出现缺陷。③标记位置，根据设计要求测量放样，包含安装的中线、边线等。④安装橡皮条，具体设置在钢板梁顶面的边缘处，材料可选择膨润土橡胶条，安装时应以钢板梁顶面的边缘位置为准，适度修整，向表面均匀刷涂胶粘剂（厚度应在1mm以内），粘贴到位后再根据实际情况进一步修整。（2）安装流程调整天车的位置，将其正好处于安装跨的正上方，在此前提下将桥面板旋转90°，呈横向状态，取适量环氧砂浆，均匀涂抹至待安装区域；天车精准就位后，缓慢且匀速地下钩，期间工作人员密切观察桥面板剪力顶口与桥地面的间距，缩小至10cm时即可暂停下钩，以前期设置在桥面板、钢板上的指示线为参照基准，灵活调整其位置，以不影响稳定性为前提，继续缓慢下钩。待桥面板下落稳定后，检查边线和中心线，分析实际结果与设计值的误差，若超出许可范围，则重新安装，安装后依然加强检查，直至各方面均无误为止。
四、结语
综上所述，在现阶段的高速公路桥梁建设中，钢板组合梁取得广泛的应用，且是桥梁工程中的重点建设内容，全桥通行服务能力与该处的施工质量息息相关。施工期间，工作人员需要结合现场作业条件，优化钢板组合梁的施工工艺，加强测量定位、质量检查等工作，有条不紊地推进，在安全的环境中高效完成钢板组合梁的施工作业，并给桥梁其它部分的施工提供良好的条件。
作者：鲁立洋 单位：广东云茂高速公路有限公司