高速公路钢混叠合梁施工技术的运用范文

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摘要：文章论述钢混叠合梁的优越性和广阔前景，提出跨既有高速公路钢混叠合梁的施工关键技术应用，初步分析施工中钢混叠合梁存在的重难点问题，提出钢混叠合梁施工技术的控制要点，有效控制钢混叠合梁施工质量，为类似工程积累施工经验。

关键词：既有高速；钢混叠合梁；钢箱梁施工

随着国家经济快速发展，桥梁建设取得突飞猛进的发展，钢箱梁施工工艺取得一定进展。钢混叠合梁桥具有自重轻、结构美观、施工便捷、上跨能力强、对运营高速公路干扰较少等特点，在我国发展较为迅速，已成为我国上跨高速公路和城区道路的常用桥梁。钢混叠合梁充分利用混凝土能够受压力而钢比较能承受拉力的特点，具有承载力高、刚度大、建筑高度小的优势，在跨越构筑物中得到了广泛应用。文章针对现场钢混叠合梁施工中的交通导改、临时支架以及跨高速吊装、焊接成桥等工艺进行阐述，结合经验及相关理论展开探讨，控制施工技术保证钢混叠合梁总体施工质量。

1工程概况

成都天府机场高速公路7标段高明枢纽互通式立交，为机场高速公路与成都第二绕城高速公路衔接转换互通枢纽。钢混叠合梁包括主线桥（单跨52.5m）、G匝道（33m+54.5m+33m）、B匝道（33m+54.5m+33m）。受成都第二绕城高速影响，主线左、右幅、G、B匝道第二跨均上跨成都第二绕城高速，设计道路线与第二绕城高速道路中心线夹角为63°和59°，本标段钢混叠合梁总计约2800t。采用52.5m跨度钢混组合简支钢梁，主梁高2.5m、桥面板混凝土厚0.5m、承托处混凝土厚0.25m。横向布置5个小箱梁，每个箱梁宽3.0m，每两个箱梁之间横联长1.83m。边梁悬臂长1.2m，钢梁纵向在箱内设置2道端横隔板和17道中横隔板。边箱在对应横隔板处设置19道挑臂，中箱之间在对应横隔板处设置2道端横联、3道大横联、14道小横联，承托处焊接剪力钉，桥面横向采用PBL剪力键。钢箱梁在加工场分段加工并运输至现场，采用2台400t履带吊在二绕高速大小里程两侧空地进行现场吊装，全断面焊接成型。

2钢混叠合梁施工重难点

（1）工程上跨第二绕城高速公路，车流量大、施工交通繁忙、安全防护隐患大、投入成本高、质量难以控制，需要进行多次封道施工，对社会和经济效益造成一定影响[1-2]。（2）跨第二绕城高速桥梁吊装，桥梁最大跨度约24m，第二绕高速路半幅16m，作业回转半径大。（3）梁段运至工地后进行纵向加长，单节钢梁的重量达107t，约1070kN，吊装重量超过300kN，需要论证吊装工程安全性。（4）本工程钢梁均属于超长超宽，难以实现整体运输，需要在生产基地生产后分段运输至施工区进行组装、吊装和固定，运输吊装过程必须选定合理有效的行驶路线。（5）工程技术要求的特殊性和施工环境的复杂性为施工质量、工期进度、安全生产、文明施工、现场周边安全以及材料设备进出场等方面提出较高的要求。通过全面管理、有效的措施和科学合理的施工组织满足上述各项要求。

3钢混叠合梁施工技术的应用

3.1临时交通导改施工

封闭第二绕城高速公路左幅道路，进行临时支墩施工，导改至右幅车道通行，确保双向两车道通行。临时交通导改如图1所示。

3.2临时支架施工

临时支架在梁段架设过程中临时放置支点，必须保证其具有足够的强度、刚度、稳定性以及抗倾覆性。临时支架纵向设置于成都第二绕城高速超车道上，左右幅各5个，共制作10个临时支架[3]。临时支架采用Ф300×8mm钢管柱，横撑采用18槽钢和I40工字钢连接，整体组装成桁架塔式钢管柱支墩。

3.3钢混叠合梁架设顺序

高明枢纽互通二绕钢梁工程共有主线桥（左、右幅）、B、G匝道，主线桥30段，B、G匝道分别16段，共计62段。

3.4钢箱梁吊装施工

（1）地基处理。根据现场实际地质条件，针对不同土质进行压实，在汽车吊站位支腿位置铺设钢板或路基箱，增加受力面积。

（2）梁段就位固定措施。梁段吊装就位后，使用螺栓将梁段和支座固定，梁段另一侧放置于临时支架上，梁段横、纵向设置梁段挡块，防止梁段的横、纵向移动，防滑挡块使用20mm厚钢板制作。为了有效地防止梁段横、纵向移动，将梁段和横、纵向防滑挡块与梁段焊接。

（3）梁段吊装就位施工。采用400t履带吊超起工况进行吊装作业，钢梁块体起吊前绑扎溜绳，起吊后通过溜绳调节块体就位角度，块体就位后利用钢板临时焊接固定就位，起吊前必须进行试吊作业。

（4）梁段临时连接。梁段吊装就位后，固定于支座上，利用螺栓将梁段和支座固定。梁段另一侧放置在临时支架上，梁段横、纵向设置梁段挡块，防止梁段横、纵向移动，防滑挡块使用20mm厚钢板制作。防滑挡块焊接在临时支撑基础上。

（5）梁段焊接。钢梁里程方向调整完成后焊接钢梁腹板之间的焊缝，从钢梁中心向两边对称施焊，焊接底板和顶板之间的环焊缝，最后进行涂装。

（6）临时支架拆除。桥梁成桥焊接后，使用50t千斤顶（由中间向两边）将钢箱梁顶升2~5mm调整支柱，将临时支架顶部与钢梁连接部分采用火焰切割方法切除，拆除砂箱，卸载千斤顶，使临时支架的调整支柱与桥梁底板脱离，采用叉车将临时支架叉离，吊装至运输车运离施工现场。

（7）钢箱梁喷涂。按图纸规定涂层配套进行喷涂，钢梁施工完成后，根据设计要求和涂装规范对箱体内部和外部进行补涂，工艺按照厂内工艺标准执行，施工环境需要符合规范要求，确保箱体外观的统一性。采用淡水、清洗剂等对待涂表面进行清洁处理，除掉表面的灰尘和油污等污染物。

4钢箱梁施工控制要点

（1）支架搭设必须进行刚度、强度、稳定性以及最不利条件抗倾覆性的验算，直接影响钢梁的质量和施工安全[4]。（2）钢箱梁施工起吊过程中，不能全部封闭二绕高速公路，需要导改并设置临时防护棚架，确保高速正常通行。（3）施工过程中，对钢材材料、标高、中心轴线偏位及地基承载力等技术进行有效控制，确保钢箱梁线性顺畅。（4）钢箱梁横跨路面与道路斜交，在焊接施工时，利用支架搭设焊接维护平台，应确保焊接火花不溅落车辆以及行人，在桥面设置安全隔离护栏，防止人员设备及其他杂物掉落，伤及车辆及行人。（5）焊缝质量验收检查合格后进入下道工序，不合格或超出规范部分必须进行返工处理。现场焊接质量检验项目主要为外观检验、无损检测、局部超声波探伤（UT）。（6）钢梁除锈完成后，在24h内进行涂装作业，涂装作业不能在阴雨天进行。使用科学的方法确保施工过程中有效控制钢混叠合梁符合设计规范和使用要求[5]。

5工期效益对比分析

5.1资源节约

该钢箱梁施工工艺操作简单、施工速度快、适用性强，不需要对既有高速修筑辅道，仅对高速公路进行临时导改，能够有效降低施工成本，对周边环境基本无影响。

5.2工期效益

采取钢箱梁跨既有高速公路施工技术从道路导改、钢箱梁架设到撤出通行整体施工工期仅为53d，挂篮悬浇、支架现浇的施工工期为90d，极大地缩短了工期，减少了既有高速跨路施工的风险时间，提高了施工效率。

5.3经济效益

修建导改道路或搭设满堂支架费用400万元（2km×200万元/km），施工技术仅用180万元（2万元/d×90d），可以节约220万元。

5.4社会效益

使用中四阶段施工封道方案，有效解决了成都二绕高速公路车流通行问题，按期完成了本项目钢箱梁吊装施工。本工法设计的临时支架确保了成都二绕高速公路车辆的安全，无交通事故发生，产生了明显的社会和经济效益。

6结语

跨既有高速公路钢混叠合梁施工技术在本工程的成功应用，解决了大跨度且斜角度下钢箱梁的吊装作业，提升钢箱梁施工质量。施工吊装作业过程中设置临时支架，可以解决上跨既有运营高速公路钢箱梁吊装拼接的难点，准确控制钢箱梁线形、预拱度等问题，确保工程的质量效益。钢箱梁吊装跨度大，吊装时设置临时支架体系能够防止倾覆，使用该工法可以保证吊装快速完成和既有运营高速公路通行过程中的安全性，施工过程中无交通事故发生。钢箱梁架设吊装过程中，经过强度、刚度、稳定性的验算以及对材料、标高、中心轴线偏位及地基承载力等技术控制，实现了对钢箱梁的施工质量控制，保证钢箱梁总体架设的质量安全，为以后钢箱梁架设施工积累经验，有效推动钢混叠合梁施工技术研究，促进钢混叠合梁施工发展。

作者：任晓光 单位：中铁北京工程局集团 （天津） 工程有限公司