钢板组合桥梁建造工艺技术与应用研究

2021-04-01陈巍峰段亚军陈涛徐宏勋

工程建设与设计 2021年3期

陈巍峰，段亚军，陈涛，徐宏勋

（1.浙江交工集团股份有限公司大桥分公司，杭州 310030 ；2.浙江省交通规划设计研究院有限公司，杭州 310030；3.浙江增洲造船有限公司，浙江舟山 316052）

1 引言

钢板组合桥梁是指通过连接件将钢梁与钢筋混凝土或预应力混凝土桥面板组合而成的梁式桥，简称组合梁桥。钢板组合桥梁构造简单，设计与建造的适用条件广泛。因为科学技术的发展，使组合结构桥梁具备优良的性能和耐久性，缩短了施工时长，同时它的多样化结构又能适应各种桥位各种跨度桥梁建设的需求[1]。因此，如何快速科学地制作施工钢板组合桥梁，显得尤为重要。

2 钢板组合梁生产工艺

2.1 制造

采用数控等离子及火焰进行零件下料。

对上下翼板采用二次下料，板厚1∶8过渡坡口差采用机加工后先拼板后二次下料。所有板材进行切边处理，消除板材自由边缺陷。

采用H型钢自动组立机组装，组立机主要由门架总成、拉杆系统总成、液压系统总成、输入和输出滚道总成、电控系统等组成。

H型钢组立机是H型钢在组立工序中必不可少的设备，它对H型钢技术参数的保证起到了决定性的作用[2]。

2.2 焊接

采用自动或半自动焊接，确保焊接质量。

主梁、横梁以及拼板采用自动埋弧焊，加劲肋采用自动焊接小车。

焊接完成后，由于焊缝的收缩作用将引起变形，这种变形是客观存在的。主要从预留焊接收缩量，调整焊接顺序、焊接方向、刚性约束等方法控制变形。

2.3 栓接

1）高强螺栓安装

高强度螺栓连接副组装时，螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。安装高强度螺栓时，严禁强行穿入螺栓，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨中作业。

2）初拧和终拧

高强度螺栓的拧紧分为初拧和终拧。初拧扭矩为施工扭矩的50%。高强度螺栓在初拧和终拧时，连接处的螺栓应按一定顺序施拧，一般应由螺栓群中央顺序向外拧紧。

3 钢板组合梁施工工艺

由于施工设备的不同，钢梁架设可以分为架桥机架设和汽车吊架设。

3.1 架桥机架设

对于施工规模较大的钢板组合桥梁来说，最常见的施工方法就是架桥机架设。架桥机主要由主导梁、引导梁、辅助顶杆、前支腿、中支腿、后支腿、横导梁、液压系统、横移轨道、吊重行车、纵行台车、电气控制等系统组成，不同的部位有不同的作用[2]。

在陆地、第一个桥墩和第二个桥墩之间，设定6个支点，将预制好的梁运至陆地和第一个桥墩之间安置，然后移动主梁放在第一个桥墩和第二个桥墩之间，通过已经架好的桥面把架桥机移到第一个桥墩和第二个桥墩之间，准备进行下一步的架梁，如此循环完成钢梁架设。

3.2 汽车吊架设

1）特点

优点：具有汽车的行驶速度，有较好的机动性和灵活性。转场快，提高了吊车的利用率，工作效率高。

缺点：主要适用于流动性较强的施工单位，适用范围较小。进行吊装作业时，必须将支腿放下，限制了吊车在吊装时的活动范围[3]。

2）选取

清楚汽车吊进退路线和站位，空中范围有无障碍，选择合适的汽车吊，确保能够在施工现场进出。明确吊装重物的尺寸和重量，清楚汽车吊的性能，保证汽车吊可以在吊装时正常运行。

4 工程应用

4.1 架桥机应用

4.1.1 工程背景

某高速公路一座桥的上部结构采用钢板组合梁，下部结构为柱式墩台，跨径组合为3×35m+3×35m+3×35m。该桥所处地段为低丘山岭区，地势起伏较大，运输条件较差，因此，选用架桥机架设。

4.1.2 板梁安装

1）钢主梁安装

（1）主梁拼装完成经验收合格后，由2台龙门吊运至运梁车上。

（2）运梁车将主梁运至架桥机下方，通过前行车起吊主梁前端。

（3）前方行车启动提升主梁，使主梁与前端运梁车脱离，行车与后端运梁车配合，继续移动主梁，直至主梁后端可通过行车起吊。

（4）后方行车起吊，使主梁脱离运梁车，继续移动主梁至安装位置，调整并将主梁安装到位。

（5）安装主梁顶面橡胶条，然后通过架桥机安装2块桥面板，并将2块桥面板纵横向湿接缝钢筋焊接定位，将运梁车轨道铺设至桥面板位置。

（6）继续铺设运梁车轨道至已安装的桥面板位置。

（7）按照架桥机过孔方法将架桥机移动至下一孔，开始准备桥面板的安装以及下一节段主梁的安装。

2）桥面板安装

第一跨钢主梁安装完成后，安装尾部的2片桥面板，采用运梁车将桥面板顺桥向运输至架桥机尾部，1#天车移动至架桥机最尾端，2#天车移动至桥面板正上方，天车落钩，安装吊具，缓慢提升桥面板，使桥面板提离运梁车，运梁车退回。架桥机过孔完成第2跨钢主梁安装。铺设第一跨剩余桥面板以及第2跨尾部2片桥面板。以此类推。