丹霞枢纽互通主线桥钢混叠合梁施工技术

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷2月5期   作者:毕盼盼
[导读] 本文结合武(汉)深(圳)高速公路丹霞枢纽互通主线1号桥上跨韶赣高速公路钢混叠合梁施工。

        毕盼盼
        中铁十四局集团第一工程发展有限公司  山东省日照市  276826
        摘  要:本文结合武(汉)深(圳)高速公路丹霞枢纽互通主线1号桥上跨韶赣高速公路钢混叠合梁施工。总结出一套切实可行的钢混叠合梁施工工艺,包括钢梁加工和运输、临时支架搭设、钢梁吊装和卸载、桥面板施工。为同类工程施工做了很好的示范,积累了成功的施工经验。
        关键词  钢混叠合梁;临时支架搭设; 钢梁吊装; 桥面板施工
        中图分类号        文献标识码               
Construction technology of steel-concrete composite beam of Danxia junction interchange main line bridge
 Bipanpan
(No 1  Engineering  Development  co.,  LTD . Of  China  Railway  14th  Bureau group ,Rizhao  Shandong 276826,China)
Abstract: In this paper, the construction of steel-concrete composite beam across jiangxi expressway on No.1 Bridge of Danxia Hub Interchange Main Line of Wuhan-Shenzhen Expressway is combined. A set of feasible construction technology of steel-concrete composite beam is summarized, including steel beam processing and transportation, temporary support erection, steel beam hoisting and unloading, and bridge deck construction. It has done a good demonstration for similar projects and accumulated successful construction experience.
Keywords: Steel-concrete composite beam; Erection of temporary support; Steel beam hoisting; Bridge deck construction
1[收稿日期:     年-月-日
作者简介:毕盼盼(1987—),女,山东滨州人,工程师,主要从事高速公路成本管理工作;E-mail:747719447@qq.com
]  工程概况
        武(汉)深(圳)高速公路丹霞枢纽互通主线1号桥上跨韶赣高速公路,采用钢混叠合梁一次跨越。左幅跨度为47m,宽13.64m,钢梁由三个槽形钢梁和横隔撑散件组成,总重量为314.5t;右幅跨度为51m,宽17.64m,钢梁由四个槽形钢梁和横隔撑散件组成,总重量为444.8t,钢混叠合梁布置形式见图1、图2。
        桥面板采用C50钢纤维混凝土,板厚度25cm,翼缘板位置20cm。
        
        
       
        
        图1  钢混叠合梁横断面图(左幅)
        
        
        
        
        
        图2  钢混叠合梁横断面图(右幅)
2  总体施工方案
        钢梁在专业加工厂分节段加工,运梁车沿韶赣高速公路运输到桥位,在韶赣高速中央分隔带桥位处搭设临时支墩,汽车吊将梁段提升、安放到临时支墩上焊接成型、就位[1];两个槽型钢梁之间、钢梁槽内采用型钢、钢管搭设满堂支架,铺设方木纵、竹胶板底模,浇筑钢纤维混凝土桥面板。
3  施工工艺要点
        钢混叠合梁施工流程详见图3。
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
       
        
        图3  钢混叠合梁施工流程图
3.1  钢梁加工、运输
3.1.1 钢梁分段、加工
        钢混叠合梁钢梁均为单跨简支梁结构,横桥向左幅划分为三个槽形钢梁和横隔撑散件,右幅划分为四个槽形钢梁和横隔撑散件。
        结合现场情况,将槽形钢梁纵桥梁均划分为两个吊装分段,左幅分为24.26m+22.66m,右幅分为26.24m+23.68m。每个吊装分段均分两个节段,肢解为底板、腹板、顶板三部分在有资质的专业钢箱梁加工厂内加工。
        分段要保证顶、底、腹板分段线各自错开20cm,横向保证隔板与顶、底板错开10cm,纵向分段错开跨中250cm,分段尽可能采用大块件,以减少现场焊缝数量,连接方式均采用焊接形式[2-3]。
3.2.1 钢梁运输
        钢梁出厂时最大吊装节段长26.24m,最重节段重58t,采用载重60t的运梁车运输。
        根据现场安装实际情况,合理安排从制作厂到安装现场及临时停放点的钢梁节段运输,以便按安装顺序运输构件。
        钢梁节段运输时绑扎必须牢固,防止松动。钢梁两侧的支撑点应对称一致,用钢丝将钢梁牢固地绑扎在平板车上,防止其倾斜。钢梁在运输车上的支点、两端伸出的长度及绑扎方法均能保证构件不产生变形、不损伤涂层且保证运输安全。
3.2 临时支架搭设
        临时支架设置在节段与节段对接环口处,支架基础位于韶赣高速公路中间隔离带上,需进行挖除换填处理,并采用混凝土硬化。
        临时支架采用混凝土条形基础,φ630×10mm钢管立柱,双拼I32a工字钢横梁(分配梁)中间横、斜撑采用槽钢16#连接成整体。为便于节段调节定位,在顶部设置约500mm长的调节管,为确保支架的稳定,每根立柱与条形基础预埋钢板焊牢。右幅临时支架布置详见图4、图5.
        为防止安装在路面的支架体系受到来自车辆的直接撞击,必须加强对道路车辆的疏导管理及采取防撞措施。
        
        
        
        
        
        
        
        
        图4  临时支架布置图(正面)
        
        
        
        
        
        
        
        
        图5  临时支架布置图(侧面)
3.3 钢梁吊装
3.3.1 钢梁吊装顺序
        吊装时,纵桥向先吊装一端再进行另一端吊装,横桥梁从靠近桥梁中心线的内节段向外侧依次吊装,最后安装横隔梁及底板散装单元件[4-5]。
3.3.2 吊机选型
        鉴于吊装最重节段58t,两吊耳的纵桥向间距为12m,经计算需要起吊高度18.6m,吊装时选用QAY220汽车吊(配重43t),起重高度25.3米,臂幅10米,臂长26.7米,主臂角度约72°,可起吊重量为64吨,满足该节段吊装要求,其它节段利用该吊机同样能满足吊装要求。
3.3.3  吊装控制要点
        在进行钢梁吊装之前,须对钢梁进行试吊检验。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,进行试吊[6]。
        定位轴线要在临时支架做好标识,并安装好调节段。
        ⑴吊装绑扎
        钢梁的吊装绑扎为四点绑扎吊装形式,吊装前应休细检查卡环、吊钩是否符合要求,确认无误后方可吊装。
        ⑵吊装就位
        钢梁由运梁车运至起吊区,绑扎后拉设溜绳,将钢梁缓慢吊至就位位置上方,对准已上一节段钢梁上做好的基准线,徐徐落钩,使钢梁安全落于支架上。吊装作业见图6.
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        图6  钢梁吊装作业图
        钢梁吊装时应确保分段四个吊点的均匀受力,可以用10t倒链进行辅助调节,以方便就位时接口顺直,另外就位后采取专门措施将接口尽量定位好,以减少松钩后的处理。
        钢梁严格按标识就位,两侧采用同步千斤顶就行落梁,并调整好相邻分段纵向焊缝及横向焊缝的临时卡具。进行找正、定位,并用测量仪器校核标高、轴线,如有下沉,用两台千斤顶架在辅助支架梁墩上将箱梁分段顶起、加垫板,直至达到标高要求,再进行固定点焊。
        在就位过程中,应避免对胎架的振动冲击,确保节点定位精度。
        ⑶测量校正
        当前几个节段箱梁安装调整定位后,实测各跨支座横轴线至已安装完箱梁之间距离,并与设计尺寸比较,定好尺寸后,切割调整段箱梁,并打好坡口,此项处理内容应在构件堆放场地处理完毕,以免占用现场吊装时间。
        钢梁就位后,借助在胎架上设置的千斤顶,用全站仪测量三维坐标进行测量校正。
        ⑷临时加固
        钢梁就位后经测量校正后,加设马板进行固定,待焊接完成后拆除马板。
        ⑸钢梁连接
        钢梁之间连接均采用焊接形式。主要受力焊缝均为Ⅰ级焊缝,仅加劲焊缝为Ⅱ级焊缝。
        焊缝除特殊注明外均采用埋弧自动、半自动电弧焊接或气体保护焊,只有少量现场焊缝可由有资格的焊工手工电弧焊。焊接作业见图6.
        
        
        
        
        
        
        
        
        
        图7  焊接作业图
        焊缝的检查:对Ⅰ级焊缝超声波探伤,有疑问的部分用X射线复查;Ⅱ级焊缝进行磁粉探伤及检查,凡出现缺陷磁粉迹痕均作返修处理。
3.4 钢梁卸载
        箱梁焊接工作完成后,整理焊接过程资料及检测资料,报检测部门对焊接质量进行检查验收;整理安装和焊接过程中的测量检测数据,进行整体成桥的线形测量检查[7]。检查验收合格后进行钢梁卸载。
        钢梁采用整体卸载,卸载时,先将同步千斤顶顶至临时支架高度,与箱梁底部紧密贴实,再将临时调节支撑进行拆除。在临时调节支撑全部拆除完后,让各处同步千斤顶同时并缓慢下降,最终钢梁落在支座垫板上使其全部荷载转化为桥墩承受,卸载完成。
        卸载过程中,对桥面临时支架点进行严格的沉降观测,及时汇报各检测点的数据,同时观测上箱梁顶板上设置的监测点,确保成桥的线形[8-9]。
3.5 临时支架拆除
        将钢梁底部调节管切割,脱离分配梁;将分配梁从支架上切割脱离,采用25t汽车吊抬吊放置到地面,最后采用25t汽车吊拆除临时支架。
        受梁底空间限制,需一台汽车吊钢丝绳捆绑在支架上方有平联结构处两根立柱上,另一台汽车吊钢丝绳捆绑在支架下方两根立柱上(同一侧),捆绑好后,拆除支架固定螺栓,检查无约束后,起升支架下方钢丝绳,下放支架上方钢丝绳,逐步、缓慢将支架放置到地面上。
        在拆除临时支架过程中统一指挥,操作者听口号,步调一致,均匀卸力。
3.6 桥面板支架搭设
        两片钢混叠合梁之间采用I20A工字钢、[20槽钢与满堂支架组合形式,箱内采用满堂支架,模板采用方木+竹胶板。
        以右幅钢混叠合梁,右幅四片钢梁,梁片之间间距为1.96m,支架布置见图。
        
        
        
        
        
        
        
        图8  支架布置图
        箱梁间纵向空隙铺设I20工字钢横梁,间距60cm,与钢箱梁底部点焊固定,横梁上纵向均布3道[20槽钢,间距98cm;槽式钢梁箱搭设满堂支架,横向步距80.4cm,纵向步距60cm;剪刀撑沿横断面设置,间距360cm;支架上下均设置顶、底托,顶部纵、横向铺设10cm×10cm方木,模板采用1.8cm优质竹胶板。
3.7 桥面板浇筑
        右幅桥面板长度为51m,宽度为17.64m。大、小里程各预留1m,与预制梁端桥面连续一起浇筑混凝土,剩余49m平均分为3个节段,各节段之间预留1.5m长度后浇[10-12]。
        桥面板钢纤维混凝土设计方量为472.1m3,钢纤维掺量为40kg/m3,采用汽车泵泵送方式浇筑。
4  吊装期间的交通疏导
        提前选择最优的吊车、运输车辆站位位置,并将施工位置进行临时打围,作好交通引导标识,确保车辆通行。
        吊装前对道路两侧进行清理,尽量扩大道路宽度,减少对交通的影响,同时按照要求布置交通引导标识、防撞措施等。
        钢梁吊装期间,道路需进行半幅封闭,车辆分流到另半幅。安排专人进行交通疏导,减少交通捅挤的产生。
5  结束语
        经过近半年时间的紧张作业,丹霞枢纽互通主线1号桥上跨韶赣高速公路钢混叠合梁顺利施工完毕。经超声波无损检测,所有焊缝均合格;采用射线对10%焊缝进行抽检,评定级别均为Ⅰ级。搭设的临时支架,施工过程中监控量测数据一直处于正常状态;成桥后桥面标高、线形均满足规范要求。为同类工程施工做了很好的示范,积累了成功的施工经验。
参考文献
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[12]周丹.大跨度整体现浇钢混叠合梁桥面板关键技术研究[J].城市道桥与防洪,2013(06):160-162+12.



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