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装配式钢-混凝土组合连续梁桥施工技术

2019-07-10姚鑫

关键词:主筋架桥机钢梁

姚鑫

润盛建设集团有限公司 江苏 南京 211122

1. 前言

目前,在中国中小跨径桥梁的施工中,普遍采用支架现浇以及横向装配式的预制结构形式。现浇施工存在对环境影响大、施工周期长、施工质量难以保证等诸多弊端。

预制装配式桥梁能有效改善现浇施工的缺点,工业化程度高,显著缩短了施工周期,降低了对周围环境的影响。该文提出全预制结构桥梁的构造形式、施工工艺以及施工装备, 在响应国家及行业政策要求的同时也适应中国建筑业向建筑工业转型战略。

2. 工程概况

某市政工程桥上部结构采用全宽预制桥面板和钢梁组合形式,以一联4x35m为例,桥梁全宽16.75m。横断面形式及平面布置见下图。

2.1 钢结构形式

主钢梁为工厂化制造现场拼装双工字型主梁形式,梁高1.7m,主梁中心间距为8.95米,主梁下翼缘宽96cm,钢板厚度28~48mm,上翼缘宽80cm,厚度20~28mm,腹板厚16~28mm。横梁分为两类,一类跨中中横梁采用非支撑式小横梁,梁高40cm,另一类为支点横梁为加强大横梁,梁高为80cm,横梁按7m等间距布置,横梁与主梁连接处设置T型连接加劲件,端横梁与主梁连接处设置顶升加劲钢板,利用有效空间方便后期更换支座。

2.2 桥面板结构形式

桥面板面板全宽16.75m,为了便于运输和吊装,标准段长度为3m。面板横向跨中高度24cm,翼缘处板厚22cm,支点处40cm,之间用1.5m长渐变段过渡。为减少收缩徐变对结构的不利影响,桥面采用C50低塌落度(8~12cm)混凝土,横向预应力采用4x15.2钢绞线,钢绞线间距50cm,采用圆弧形扁锚。桥面板横向湿接缝宽度50cm,湿接缝内纵筋错位搭接,内设横向预应力束。现浇C50补偿收缩混凝土 。

2.3 钢混组合方式

钢梁上翼缘设置剪力钉群,每个剪力钉群与桥面板上预留的剪力槽相对应,桥面板安装后,浇筑剪力槽UHPC混凝土,形成组合结构,桥面板底部与钢梁顶面采用沿边橡胶垫,剪力钉群间采用环氧砂浆密封。

3. 施工工艺

3.1 桥面板预制

桥面板采用全宽预制,桥面板模板由支撑结构,底模,侧模,活动端模组成,支撑结构为可移动系统,一套底膜供2个台座使用,提供模板周转效率。

3.1.1 钢筋施工

纵横向主筋固定在钢筋绑扎台座上完成,主筋连接采用套筒连接,下层横向主筋利用台座下横梁底口“定位槽”固定,纵桥向主筋采用开口梳齿板定位,上层横向主筋采用顶口特制卡槽板定位,湿接缝外露钢筋根据图纸尺寸带线定位,钢筋绑扎完成后采用专用吊具整体吊装入模。

3.1.2 混凝土施工

C50低塌落度砼混凝土采用吊斗浇筑,面板顶面采用刮尺收面找平,堆存区设置自动洒水养护,板底喷涂养护液。

3.1.3 横桥向预应力张拉

混凝土强度达到设计强度的90%,先对称张拉靠近两侧湿接缝位置的预应力钢束,剩余中间预应力待混凝土浇筑完成28d、强度100%后张拉。预应力孔道压浆采用真空辅助压浆工艺。

3.2 上部结构现场组合施工

成品预制板在预制场养护达标后,根据实际情况利用平板挂车或浮吊运至施工现场。

钢板组合梁和预制桥面板安装采用低墩龙门吊和高墩架桥机施工。龙门吊吊装方案,适合地质条件良好或已有道路上,且桥面高度较低的工况使用。架桥机安装方案,适合地质条件复杂或桥面高度较高的工况使用。

3.3 钢梁拼装

基础联(首联)钢梁拼装是利用桥下工作平台配合龙门吊完成,施工流程为:

(1)下纵桥上两跨长度70m范围进行硬化,作为桥下钢梁拼装区。

(2)组拼钢梁。

(3)当基础联上部结构施工完成后,采用基础联作为现场焊接平台,继续拼装后续钢梁。

(4)采用两台龙门从一侧开始依次吊装各跨主钢梁,然后用上述顺序依次安装预制桥面板。

3.4 预制桥面板安装

采用200t型架桥机,架桥机总长度80m,主钢梁及桥面板采用“尾部喂送”方式,运输采用“轨道式平车”,前伸架桥机支腿支撑在盖梁顶面,完成后续的钢梁的架设,依次完成钢梁与前一跨钢梁焊接,随后吊装桥面板,按此方法交替进行钢梁架设焊接及桥面板吊装,并同步绑扎横向钢筋和穿横向预应力管道、钢束。施工节奏保证钢梁的架设进度超前桥面板安装一跨。

3.5 桥面板与钢梁组合

用预先粘贴在纵梁上顶面的橡胶垫限制环氧砂浆的涂敷范围及厚度,并在环氧砂浆初凝前,完成桥面板在钢梁上的就位,就位后进行梁板位置及高程检查,检查无误后,完成湿接缝浇筑及剪力槽混凝土浇筑,湿接缝横向预应力张拉。

4. 总结

预制桥面板与钢梁组合上部结构形式,突出表现了现代桥梁工业的工厂化、标准化、装配化的

制造思想,具有精度高、标准高、健康安全、环保要求高的特点。促进桥梁施工企业在制造车间化、机械化、自动化等方面的自我提升水平。全宽预制桥面板钢板组合结构相较传统的箱梁桥型结构,凸显了工厂化施工、轻型化安装、施工速度快、模板制作标准化,钢筋加工制作模块化、低碳环保可持续的特点,产生了显著的经济社会效益,作为工业化造桥技术的典型代表也成为未来桥梁工业化施工的发展方向之一。

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