钢-混结合梁施工技术

艾 侠

中铁大桥局集团第二工程有限公司，江苏南京 210015

0 引言

目前，钢-混凝土结合梁因其在设计上具有刚度大、振动及噪声小、适宜于承受正弯矩、充分发挥钢与混凝土的材料特性等优点，在我国城市桥梁建设中已越来越多的得到应用和推广。该种桥型梁高较砼梁小，用钢量较钢梁小，维护相对简便，同时又兼具节省支架、施工方便快捷、经济指标好的特点，是一种先进的桥型。

清澜大桥主梁采用箱型钢纵梁，工字型横梁及小纵梁通过高强螺栓与节点板连接形成钢构架，构架上安装预制混凝土桥面板，现浇微膨胀混凝土湿接缝，与钢梁上的抗剪栓钉形成整体，构成结合梁体系。标准断面尺寸详见图1。

图1 钢-混结合梁断面图

本文重点介绍钢-混结合梁施工时常见问题及处理方法，并提出在施工过程中需重点关注的问题，为后续类似工程施工提供借鉴和参考。

1 工程简介

1.1 钢梁节段划分

钢梁顺桥向共分为47 个节段，标准节段长为12.0m，重约140t，最长节段16m，最重节段254.7t。全桥主梁总重约7667t（含钢锚箱）。

1.2 预制混凝土桥面板

桥面板分为40 种类型共计560 块。横桥向分4 块布置，重量约20t。

2 总体施工方案

01、A1、H1 节段采用300T 浮吊无支架悬臂散拼安装，01节段箱型纵梁与下横梁临时固结；

A9、A10 及端横梁H8 节段采用300T 浮吊在边跨支架上散拼安装；

A2～A8、H2～H8 利用平弦式桥面吊机整节段双悬臂拼装；

H9～H12 在边跨合拢后采用平弦式桥面吊机整节段单悬臂拼装；

边跨合拢：通过滑移装置整体调整边跨支架上A9、A10 及端横梁H8，使A8 与A9 顺利对接合拢；

中跨合拢：选择适宜合拢温度，精确测量和计算合拢段长度，利用温差进行中跨合拢段施工。

桥面板利用桥面吊机上面的20t 电动葫芦提升安装。

3 施工工艺流程

施工准备→钢梁制造、运输/桥面板预制、存放→01 节段安装→A1、H1 节段安装→A1、H1 斜拉索挂设，第一次张拉→安装桥面板、浇筑湿接缝、张拉横向预应力→A1、H1斜拉索第二次张拉→架梁吊机制造、安装、试吊及验收→整节段对称吊装A2～A8、H2～H8 节段/支架上拼装A9、A10 及H8 →A10、A9 与A8 对接边跨合拢→中跨架梁吊机吊装H9～H12节段→中跨合拢→桥面板纵向预应力张拉。

4 常见问题分析及解决方法

4.1 桥面板预制及存放

清澜大桥桥面板类型多，工程量大，预制施工质量要求高，存放时间长。常见问题主要有：

1)桥面板面积大，板厚较薄，预制及存放过程中易出现裂纹及掉角情况；

2)桥面板放置在钢梁的工字型横梁及小纵梁上，接触宽度仅为5cm，桥面板与钢梁接触面的混凝土平整度要求非常高(≤2mm)；

针对以上问题，在施工过程中总结出以下经验：

1)预制施工时应注意：

优化配合比，采用新制型钢模板且在使用前严格打磨并涂刷脱模剂，混凝土浇筑过程中充分振捣并及时收浆抹平，采用塑料薄膜覆盖后保水养护，拆模时禁止硬撬及撞击等；

存放时应注意：

采用4 点受力存放，垫块顶面平整且高度一致，转运过程中防止碰撞，严格控制存放层数(最多5 层)等。

2)严格控制预制台座质量，台座顶面采用C50 砼并用砂轮打磨平整，顶面采用∠752×6 角钢包边，四周高差不大于2mm，保证桥面板底部的平整度满足设计要求。

4.2 钢梁安装

根据现场实际情况，清澜大桥钢梁安装分为无支架散拼、对称悬臂整体吊装及支架散拼安装等方案，各具特点，关键控制点各有不同：

1）无支架散拼

主塔处01、A1 及H1 钢梁节段采用无支架散拼安装，散拼杆件最大重量约67t，吊高约25m。利用300t 浮吊依次吊装01节段2 根主纵梁及5 根横梁，塔吊安装小纵梁，散拼完毕后精确调整钢梁高程及轴线偏位，满足设计要求后将01 节段钢梁与主塔下横梁临时锚固(详见图2)，之后分别散拼A1、H1 节段钢梁。

图2 塔梁临时锚固图

施工中应注意：

浮吊精确定位，主纵梁临时抄垫，01 节段高程及轴线精确调整，A1、H1 节段与01 节段主纵梁按规范要求插打冲钉及安装普通螺栓固定，A1、H1 节段安装过程中的倾覆稳定等。

2）对称悬臂整体吊装

A2～A8、H2～H8 节段采用架梁吊机对称悬臂整体吊装。施工中应注意：

架梁吊机设计、安装及试吊，钢梁节段对称吊装，架梁吊机前移稳定等。

3）支架散拼安装

A9、A10 采用支架散拼安装，散拼过程与无支架散拼相似。施工中应注意：

支架沉降观测，钢梁杆件调整设置等。

4）边跨合拢

A8、H8 梁段施工完成后，进行边跨合拢。将支架上预拼好的SA9、SA10 梁段通过整体滑移和调整高程，使之与SA8 精确匹配实现合拢，从而使边跨由悬臂结构转换成简支结构体系，形成稳定结构。

箱梁合拢时间选择：在当天气温最低时施工，以保证施工高强螺栓有足够的安装时间。

纵向调整：利用2 台YDC2400X 千斤顶在箱型主纵梁箱内对拉，使支架上梁段缓慢向SA8 移动，直至设计位置；

横向调整：在桩顶分配梁侧向安装牛腿，形成千斤顶反力架，利用千斤顶对梁段横向位置进行微调，使之与SA8 轴线一致；

高程调整：首先调整梁段前端，使之高程与SA8 基本吻合，然后调整后端高程，使之纵梁对接线性吻合，转角满足设计要求。

5）中跨合拢

中跨合拢段钢梁的安装是一个抢时间、抢速度的施工过程，在合拢前必须做好一切准备工作，在有限的时间里完成。施工中注意合拢前配重卸载、施工支架拆除及塔梁临时固结拆除等。

4.3 高强螺栓施工

主要控制高强螺栓存放、施拧及检查验收等。注意事项有：

存放：螺栓、螺母及垫圈入库时应核查数量，分批号、分规格、分厂家存放，并作好防潮、防尘工作，下面应以木板垫高，通风，防止锈蚀和表面状态改变，影响螺栓的扭矩系数。入库后要建立明细库存表，发放登记表，加强管理。

施拧：采用扭矩法施工。施工前应做好施拧工艺性试验。

检查验收：采用紧扣法检查、验收。高强度螺栓施拧质量检查应设专职人员进行检查，当天拧好的螺栓当天检查完毕，并作好施工记录。

4.4 桥面板安装及湿接缝施工

散拼节段桥面板采用300t 浮吊起吊安装，整节段吊装部分采用桥面自制20t 龙门吊机安装，安装顺序横向由边到中，顺桥方向由塔柱方向向外延伸。

纵横梁之间的湿接缝不需配置模板，主纵梁外侧1.5m 宽的现浇桥面板为悬臂施工，底模和侧模均采用钢模。

施工中应注意：

预制桥面板安装精确定位，并夹垫橡胶条，防止湿接缝混凝土浇筑时漏浆，纵横向预应力管道接头处理，防止渗浆等。

5 结论

钢-混结合梁因其受力好、成本低、结构形式新颖而越来越多的予以采用。

在长期的工程实践中，通过不断的总结和改进，逐渐形成了一套较为完整和成熟的施工工艺，保证了钢-混结合梁施工质量，方便了现场施工，为今后类似工程施工提供借鉴。