冷大伟
安徽省交通控股集团有限公司 安徽合肥 230001
摘要：新型钢板组合梁构造简单，并且能够充分发挥钢与混凝土的材料特性，目前已经开始在我国应用。相对传统的施工方法，预制装配施工更能提高结构质量，提高施工效率。本文基于工程背景，介绍了下部结构和上部结构预制装配的施工技术，对预制装配中的关键问题进行分析，提出预制装配技术的关键控制因素，为同类桥梁的施工提供技术参考。
关键词：钢板组合梁；预制墩柱；吊装；预制桥面板；连接。
钢板组合梁是组合结构桥梁结构体系常用的一种。钢板梁通常是指用3块焊接成截面为工字形的钢梁，沿着桥梁纵向设置，作为主梁承担由桥面板传来的交通荷载，当钢板梁与混凝土桥面板之间用连接件连接在一起，两者间不能发生自由地相对滑移、共同承担桥梁的纵向内力时，就称为钢板组合梁。当把钢板组合梁用在正弯矩作用的跨中附近，即截面压缩区用高抗压强度混凝土、截面拉伸区采用高抗拉强度钢材，组合后的材料性能得到了充分发挥。
早期钢板梁桥具有的共同特点有：构造设计与非组合梁桥相似，采用多个并排纵梁，纵梁之间设置许多横梁、水平及竖向横撑，在腹板上焊接许多纵横向加劲肋，以保证各个杆件之间的整体性。法国从80年代后期开始集中进行组合梁桥的研究与设计，对传统的钢板梁桥进行了最大程度的简化，采用2根钢主梁形式的钢板梁桥成为中小跨径桥梁应用的主流方案。该结构体系的特点是：两根钢板梁之间通常不设置横撑和腹板纵向加劲肋，构件数量得到优化；混凝土桥面板一般设置成横向承重或者纵向承重，与此对应的主梁间的横梁设置为支撑横梁或非支撑横梁。
一、工程背景
背景工程“济祁高速淮-河特大桥引桥”钢板组合梁桥工程全长11公里，上部结构双主梁钢板组合梁桥形式，标准跨分别为30m和35m，采用三跨或四跨一联的方式，桥面全宽26.5m，基于双向四车道的标准设计，并采用分幅方式。图2.3 是35m钢板组合梁桥的立面布置图，包含了钢梁、钢梁加劲板、横梁、混凝土桥面板等构件。
图1.1 钢板组合梁桥的立面布置图
钢板组合梁桥主梁断面采用直腹式双工字钢板组合梁，梁桥最长跨径为35m，双主梁间距7.225m，中心线处的梁高均为1.75m，混凝土桥面板和钢主梁通过栓钉连接，双主梁之间采用横向连系梁加强横向联系，中横梁的标准间距5m。钢板梁采用分段设计，根据处于边跨、中跨及跨中、支点位置的不同，共分为A、B、B1、C、D、E五个节段。其主梁参数如表1所示。
2.1预制墩柱加工
预制墩柱制作的主要工艺流程:钢筋笼成型、装配→混凝土喂料、合模→离心成型→蒸汽养护→拆模→存放。
2.2预制墩柱吊装就位
1．进场检验：预制墩进场后检查混凝土强度、外观质量、尺寸偏差、保护层厚度及预制墩安装段混凝土凿毛情况，检查标准同上。合格的墩柱粘贴合格标志，并统一堆放在线路中心线处。
2．使用全站仪将墩身中心位置放样在定位墩上，根据中心线划出预制墩外部圈线，供吊装预制墩精确定位使用。
3．按照设计要求的起吊位置，采用帆布吊袋捆绑起吊，将预制墩空心部分套在定位墩上，再根据划出的外部圈线进行精确调整平面位置。
4．墩柱安装完成后，由测量人员对墩柱的平面位置、垂直度进行校核：平面位置控制允许误差控制在10mm；垂直度控制：垂直度控制采用两台经纬仪双向控制。允许误差控制在0.2%L。垂直度局部存在偏差情况下，采用缆风绳进行调整，底部采用1-3mm铁皮板进行支垫。
三、预制墩柱连接施工
墩柱接头由桥墩接头段、定位墩、安装岛浇筑三部分组成。
1．接头段处理
桥墩接头凿毛段在桥墩预制时已经处理，桥墩运至现场，将钢板抱在桥墩四周，起吊定位后焊接焊钉。
2．定位墩施工
承台施工完成后，对顶面标高进行复测，根据高差计算找平层厚度，找平层采用C30细石混凝土，以保证预制墩安装后不被压坏。先绑扎底部钢筋网片，浇筑混凝土，最后采用水平靠尺及时进行找平，确保水平。
图2.1 定位墩构造图1
图2.2 定位墩构造图2
3．安装岛钢筋绑扎、模板支立
在预制墩四周设置环形安装岛，浇筑承台时先预埋安装岛钢筋。
4．剪力钉焊接
钢板外侧沿四周均匀布置10根Φ22×250mm剪力钉，共分设三层交错分开布置。按照设计图纸绑扎安装岛钢筋，保证钢筋间距均匀合格， 安装岛外模采用带坡脚钢模板，模板支立牢固。
四、钢板梁施工技术
钢板梁由钢结构厂家制作，由汽车运至桥位处，在桥位处进行整跨拼装，整跨拼装在专用胎架上进行，在接头处搭设门式支架，采用履带吊或汽车吊将整跨拼装好的钢板梁吊装就位，再进行接缝焊接。详见图3.1 钢板梁施工流程图。
图3.1 钢板梁施工流程图
预制桥面板施工技术
五、预制桥面板施工工艺
装配式桥梁预制桥面板预制施工，先进行钢筋进场加工，准备底模、侧模，涂抹脱模剂，然后浇筑混凝土，进行振捣、养护，待混凝土达到规定强度后脱模、凿毛、入库存放，循环往复直至桥面板全部预制完成。详见图4.1 桥面板预制工艺流程图。
图4.1 桥面板预制工艺流程图
六、桥面板安装工艺
装配式桥梁预制桥面板安装施工，先架设桥梁钢板梁，并安装临时翼缘支撑，桥面板预制生产养护达到设计强度后，预制桥面板由平板运输车运至桥位处，采用吊车进行吊装就位。边吊装桥面板，边焊接固定剪力键及桥面板外伸钢筋，待焊接完成后，安装桥面板湿接缝钢筋、模板，浇筑接缝混凝土，与钢板梁形成整体，最后拆除湿接缝模板及临时翼缘支撑，吊车前移，再安装前面的桥面板和浇筑湿接缝，循环往复直至桥面板安装施工完成。详见图4.2 预制桥面板安装施工工艺流程图。
图4.2 预制桥面板安装施工工艺流程图
七、结论
济祁高速淮河特大桥引桥钢板组合梁桥工程，采用三跨或四跨一联的形式，标准跨径为30或35m，其上部结构和下部结构均大量采用预制化的标准构件，如横向分段式混凝土预制桥面板、旋喷离心预制墩等，其施工方法也采用分节段标准化施工，其施工工艺先进、可靠，最大程度减少了现场施工工作量，增加了施工现场安全性，提高了工程施工进度，是实现组合钢板梁桥的大规模工业化建设重要实践，对于提高我国的公路桥梁工业化水平具有重要意义。
论文作者:冷大伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/9
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