杭州市上城区建设工程质量安全监督站
摘要：针对钢骨混凝土柱节点复杂，焊接难度大的缺点，开发了“轻型装配式钢板组合梁施工技术”，该技术采用分段预制、高空吊装，钢板梁拼装完成后整体吊装、栓焊连接，高空吊装时，增设了一个吊梁等措施，彻底解决了高空安装时钢板梁与预制钢筋混凝土板摆动过大，定位难的问题，有效防止了桥面板裂缝的产生，提高了桥梁的整体性和耐久性。
关键词：装配式；钢板组合梁；施工技术
1 前言
钢混组合结构桥梁自上世纪中叶在铁路桥上应用后[1-2]，效益显著，亦广泛应用于公路桥梁上。相比混凝土结构，该机构材料耗费更少，节能环保，不仅施工速度快，而且安全性高，具有较好的经济和社会效益，但存在安装精确要求高，易出现桥面裂缝等问题，基于此，我单位开发“轻型装配式钢板组合梁施工技术”，该技术增强了组合梁桥的抗压和抗剪能力，解决定位难的问题，提高了桥梁的整体性和耐久性。
2 工艺原理
主梁运至现场后，在胎膜上组装，调整好线形，再根据主梁的受力状况分段，根据分段设置临时支墩，利用龙门吊分段完成主梁吊装[3]，根据分段设置临时支墩，在临时支墩上通过临时支座、千斤顶调整主梁的线形，设置预拱度，检验合格后再进行每段钢板梁的临时固定、焊接，完成钢板梁的安装；钢板梁安装结束后，吊装预制桥面板，边板安装时在边侧主梁上设置临时钢支撑。拼装、安装过程中根据桥梁的线形、受力变形状况和其他变形影响来调整梁的线形、设置预拱度；安装调整利用跨墩龙门吊的低速电机保证就位准确，并通过千斤顶进行精确调整。
桥面板从预制到安装会储存放置一段时间（6个月），期间混凝土的温度应变及收缩徐变都无任何外界约束，产生的残余应力小；其次，后浇带浇筑时采用钢纤维微膨胀混凝土，减小后浇带砼收缩，增强整体受力性能；再者，焊接结束后在墩顶通过千斤顶顶升，在桥面板后浇带浇筑后卸载，间接的给负弯矩区桥面板施加预压应力，防止该区域桥面板受拉开裂。通过以上措施有效防止桥面板安装成型后出现裂缝。钢板组合梁示意图见图1；轻型装配式钢板组合梁安装施工过程示意图见图2。
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图1 钢板组合梁示意图
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图2 轻型装配式钢板组合梁安装施工过程示意图
3 施工工艺流程
轻型装配式钢板组合梁施工工艺流程如图3所示。
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图3 施工工艺流程图
4 操作要点
4.1 施工准备
在施工开始前，将钢板梁和预制钢筋混凝土板准备好并运至施工现场，现场制作好胎架。
4.2 临时支墩制安
根据现场墩柱的高度和设计要求对支墩高度进行截取，每排支墩留取一定的作业空间，便于支墩的拆卸。将截取的钢管两端与钢板焊接，并且保证钢管外侧距钢板边缘距离误差不得过大，确保每根钢管轴心垂直，不得出现偏心受压。临时支墩安装前，对实地进行考察和测量，首先对安装基础不符合要求的，事先进行平整、硬化或加铺钢板，然后根据桥梁中心线、胎架轴线和节段的划分，用经纬仪或全站仪确定临时支墩的纵横坐标及标高，支墩安装时控制好支墩安装的垂直度。下图4为临时支墩示意图。
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图4 临时支墩示意图
4.3 钢板梁拼装
首先将放样主梁间距划线至胎架上，以主纵梁腹板为基准，满足放样划线与腹板重合，就位后焊接临时限位板，防止主梁位移。确定好主梁间距后，依次进行先端横梁（中横梁）后小横梁的顺序。在胎架上完成所有单根杆件拼装后，由测量工程师按照图纸设计的预拱度、线型、结构尺寸要求对钢梁进行检查，钢梁拼装后效果图如下图5。
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图5 钢梁拼装后效果图
4.4 钢板梁吊装
1、在进行钢梁吊装之前，有必要对钢梁进行试吊运行检验。试吊前，组织人员对吊机及钢梁进行全面检查，准备工作全部到位后，选定较好天气进行试吊。
2、试吊完成后进行正式吊装，钢梁的吊装为四点吊形式，吊装前应仔细检查卡环、吊钩是否符合要求，确认无误后可吊装作业。要求在起梁时两台门吊的起吊速度要求一致，起吊过程中要求平稳。在就位过程中，应避免对支墩的振动冲击，确保节点定位精度。
3、钢梁就位后，借助调节千斤顶和全站仪进行校正。竖向偏差采用螺栓千斤顶，下设砂筒，横向采用在工字钢侧面焊接一根竖向槽钢，采用千斤顶进行就位检核。
4.5 预制板吊装
钢板梁焊接验收完成后，预制板安装时应从跨中往两边对称安装。首先，安装前与钢梁搭接位置处用墨斗弹出桥面板边缘线，以方便控制桥面板的纵横方向偏位；其次，按照桥面板边缘线布设橡胶止水带，对有杂质缺陷部位进行修整，使其表面平整、洁净。表面处理完成后，用毛刷进行胶黏剂涂刷工作。涂膜应均匀、不露底面、不堆积，涂刷面外轮廓尺寸应大于密封垫与梁体接触边界，涂层厚度不大于1mm。涂刷胶黏剂后及时安装弹性橡胶止水带。安装时外沿与梁体外沿对齐，安装后保证平整、压实。安装桥面板时以先安装两块中板，后安装两侧边板，在安装就位过程中注意对橡胶止水带的保护。预制混凝土板吊装施工图如下图6。
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图6 预制混凝土板吊装施工图
4.6 后浇带钢筋段连接
桥面板钢筋的焊接量大、要求高[4]，按照先下层再上层的顺序，对每对钢筋精心焊接、仔细检查。焊接时严格按照《钢筋焊接及验收规范》JGJ18-2012施工和控制，钢筋焊接采用CO2保护焊，提高焊接质量和速度。预制板安装、钢筋焊接时应注意对钢梁上剪力钉的保护。
4.7 后浇带混凝土施工
模板利用钢板梁横梁顶面低于主梁，在横梁上设置支撑体系，结合外部吊梁设置。混凝土浇筑完成应保证湿态养护不少于7天[5]。
4.8 负弯矩区预压应力的施工
在主梁焊接结束后，在中间墩上利用千斤顶逐个顶升，具体顶升高度根据设计图纸要求，待桥面安装、湿接缝施工结束养护合格后解除临时支座，间接给桥面板施加了预压应力。
4.9 临时设施的拆除，检查验收
待后浇带混凝土达到设计强度后拆除临时支座、临时支墩、边板临时钢支撑等临时结构，对钢梁的涂层等进行检查，对涂层损伤处进行重新除锈涂装。
5 结论
轻型装配式钢板组合梁施工技术适用轻型装配式钢板组合梁施工，尤其适用于大规模、工期短、交通封闭受限的桥梁施工，经过实际工程施工，取得如下经验结论：
1、工厂化预制、现场拼装，施工速度快，缩短了工期。
2、钢板梁和混凝土板组合，施工维护方便，钢板梁由钢板焊接而成，横撑设置少，节约了大量的材料。
3、严格控制预制存放、后浇带施工、墩顶预加压应力，有效防止了组合梁的桥面裂缝。首先桥面板从预制到安装都放置了一段时间（6个月），混凝土的温度应变及收缩徐变都无任何外界约束，产生的残余应力小；其次，后浇带浇筑时采用钢纤维微膨胀混凝土，减小后浇带砼收缩，增强整体受力性能；再者，焊接结束后在墩顶通过千斤顶顶升，在桥面板后浇带浇筑后卸载，间接的给负弯矩区桥面板施加预压应力，防止该区域桥面板受拉开裂。
4、支架模板设置为移动拼装式，周转使用，方便快捷，节约材料和人工。首先利用钢板梁横梁顶面低于主梁，在横梁上设置支撑体系，结合外部吊梁，浇筑后浇带，省去了支架体系；其次，钢梁拼装的临时支墩、上下通道均采用模块式钢管支墩拼装，方便安全。
参考文献：
[1] 窦巍. 基于钢板组合梁的装配式桥梁在城市高架桥中的应用[J]. 山西建筑, 2016, 042(029):174-175.
[2] 李志峰. 基于BIM技术装配式钢板组合梁桥参数化设计及虚拟施工研究[D]. 2019.
[3] 张轩瑜, 李江江. 装配式钢板组合梁桥设计及应用[J]. 工程建设与设计, 2019, 408(10):97-99+128.
[4] 吴昌德. 新型装配式钢板组合梁在节点桥梁中的应用分析[J]. 江苏交通科技, 2018(4):22-25.
[5] 张建东, 顾建成, 邓文琴,等. 装配式组合梁桥开孔钢板连接件抗剪性能[J]. 中国公路学报, 2018, 31(12):75-84.