钢-砼组合小箱梁桥曲线段施工关键技术

钢-砼组合小箱梁桥曲线段施工关键技术

林振斌

湛江市市政建设工程总公司广东湛江524000

摘要：本文主要针对钢-砼组合小箱梁桥施工的关键技术展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对工程的重点及难点作了说明，并给出了一系列相应的施工关键技术，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词：钢-混凝土；小箱梁桥；曲线段；施工技术

钢-砼组合小箱梁桥是目前城市桥梁中的一种新型桥梁，将混凝土桥面板与钢箱梁组合成整体共同受力的结构形式，充分发挥了钢材抗拉、混凝土抗压的材料优点。它具有受力性能好，抗震性能优良，自重轻，施工快速方便、省脚手架和模板，保护环境，不影响下部交通等优点。基于此，本文将结合广州市同德围南北高架桥工程土建第四标钢-砼组合小箱梁桥在曲线段施工的关键技术进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1工程概况

广州市同德围南北高架桥工程北起于白云一线（德康路），在京广铁路西侧，利用新市涌设置高架桥，南止于西湾路，线路全长3.5Km。

广州市同德围南北高架桥工程土建第四标里程为K2+063.260～K3+497.841，路线长1434.581m。其中道路长462.931m，主线桥梁长971.65m，匝道桥梁长269.676m（2座）。本路段包括荔德路立交、规划路平面交叉、西湾路平面交叉。主线除终点处采用5跨预应力砼连续梁外，其余均为30m跨预制钢-砼组合小箱梁；立交匝道桥采用30m跨现浇预应力砼连续梁，以及20.5m跨的现浇钢筋砼连续梁。

新建高架桥长971.65m。全桥共分9联（第19～27联）。其中19～26联上部结构采用30m跨钢-砼组合小箱梁，共计155片小箱梁，桥型布置为5×30m+5×30m+3×30m+4×30m+3×30m+3×30m+4×30m。该段主线桥平面线形为S型，弯道曲线半径100m，68～85号桥跨均处于曲线上。图1为其效果图。

图1同德围南北高架桥工程-混凝土组合小箱梁桥效果图

2工程重点及难点

（1）主线桥平面线形为S型，弯道曲线半径100m，钢箱梁结构较为复杂，制作精度要求高，曲线段对钢箱梁尺寸的控制尤为重要。

（3）曲线段钢箱梁安装难度高，安装精度要求高，对曲线段采用辅助架桥机喂梁。

3钢箱梁施工关键技术

3.1钢箱梁的制作

本工程主线桥平面线形为S型，弯道曲线半径100m，68～85号桥跨均处于曲线上，制作精度要求高，每个工序进行控制是保证最终产品质量的关键，曲线段对钢箱梁尺寸的控制尤为重要。

钢构件主要由切割下料、装配、焊接、矫正、探伤等工序组成。钢箱梁的制造精度是由工厂制作精度和现场拼接精度决定的，制作和现场拼装过程中一定要严把各道工序的质量关，在实践中不断探索各工序的控制余量，确保误差控制在允许偏差范围内，并力争把变形消除在过程中，只有这样才能生产出合格的产品。

1）组装钢箱梁前，根据钢箱梁的外形几何尺寸制作组装胎架，胎架上表面水平度误差允许偏差±1mm。

2）将1块宽板吊上胎架，利用划线样板划出中心线，箱内隔板位置线及上口和下口工艺性加强板的位置线，并标明厚度方向以及窄板安装位置线。

3）安装箱内隔板，安装时要求隔板中心线与宽板中心线对准，并保证全部隔板的边缘在同一条直线上，且隔板的熔化嘴焊槽线与宽板的焊孔位置线对准。

4）实施定位焊，焊前火焰局部预热至150℃。夹板与隔板采用间断焊接，夹板与宽板用于手工电弧焊焊一道焊高为6mm的焊缝。

5）吊装1块窄板，其上下端必须与宽板的上下端对齐。

6）吊装另1块窄板，在组装胎架上，由两块窄板和1块宽板拼成[型，其上下端必须与下面的宽板对齐，并且焊孔位置线必须与隔板的熔化嘴焊槽对准。拼装过程中，随时采用螺旋千斤顶顶紧，确保内表面与隔板贴紧，局部间隙不大于0.5mm，经常用塞尺检查，间隙超标的，重新顶紧后，再施定位焊。

7）焊接隔板两侧与窄板的焊透角焊缝。采用手工电弧焊焊接，并分层施焊，先打底后盖面。焊接另一边时，必须采用碳弧刨清根，然后再打底和盖面。随时测量并及时矫正变形。

8）安装箱内衬板并焊接，注意衬板比焊缝两端各长50mm以上，并在一条直线上，衬板与箱板要焊接牢固，以免脱落。

9）盖面最后1块宽板合拢成箱型梁，合拢前应将箱内隔板位置线引出划在外板上，以备熔化嘴焊缝超声波探伤检测时能找准位置。为保证外板4道埋弧焊自动焊的起弧质量，应在外板四角位置装好引弧板，引弧板要符合规定要求并焊牢，然后交下道工序焊接。

图2钢箱梁制作工艺流程

10）焊接在专用胎架上进行，焊前必须按焊接工艺评定卡要求进行预热，每条焊缝根据板厚和焊缝高度要求分层分多次施焊，一般是先打底焊，然后再施盖面焊。4条焊缝的焊接顺序必须按对角对称施焊，因此必须多次翻身配合。焊接过程中随时对变形情况进行观察和测量，包括弯曲、扭曲、角尺度变形，发现异常情况随时矫正。

图3钢箱梁外板与隔板组装示意图

11）4条焊缝焊接完后，对焊缝进行超声波探伤检查，发现缺陷，将缺陷部位利用碳弧刨刨除，然后重新修补。

12）根据划线样板的确定位置，将熔化嘴焊孔钻穿，进行熔化嘴焊接。熔化嘴焊接按自上而下的顺序进行，先从下窄板焊孔开始起弧，最后到上窄板焊孔收弧结束，切忌中间有断弧现象。为了保证下窄板焊孔段的起弧质量，必须在在下窄板焊孔外放置等径的起弧铜套管。熔化嘴焊接完后，去掉起弧铜套管即可，如图7所示。焊接后进行超声波探伤检查，检查有无断弧或未熔合质量。

13）对成型的箱梁几何尺寸和外观初步检查，包括总长、宽度及变形情况，对超出允许偏差的变形进行校正。

14）矫正钢箱梁至符合标准后，将钢梁放在平台上，再利用划线样板划线，划线的内容包括：四个面的中心线、两端头铣切加工的控制线、连接板和附件安装的位置线，然后送下道工序铣端头。

15）机加工结束后，安装好钢箱梁附件，并加工好端头拼接的坡口，安装附件要以眼孔中心为定位点，需格外注意第一只眼孔边缘的距离。

16）半成品梁段制作完成后，在制作工厂进行预拼装，预拼装完后组对编号，最后运输至现场进行对接拼装。

3.2曲线段采用辅助架桥机安装

现场采用150吨分体双控梁车进行运输，转运炮车时，由2台50t汽车吊装至带前后转向的炮车上。整个过程对钢箱梁实时监控，装梁时位置要准确，梁的重心应落在运梁车纵向中心线上，横向允许偏差为±5cm，梁端悬出运梁车支撑横梁的长度应符合设计或规范的要求。装梁完毕后应挂好电缆，并仔细检查电路、制动等，处于良好状态方可运行。梁的支撑应确认可靠后方可开始运输，运梁车均应设专人看护，防止梁的支撑松动。在运行途中密切注意运行线路是否有障碍，运梁车运行是否正常，梁体有无变位、倾斜，如发现异常，立即停车检查排障。经过抽查钢箱梁的运输情况发现梁的中心始终运梁车纵向中心线重合。

曲线段架桥机主梁后端与桥梁曲线外边线间距仅21m，预制梁长30m，难以进行喂梁。局部位置偏离预定位置，导致小钢箱梁片之间间距不一致，钢箱梁不平行或者夹角偏大，或者钢箱梁底面不在同一个平面，整体线型差，部分表面破损。

直线段用运梁平车配合桥机前提升小车将预制梁喂到桥机内部，用后提升小车将预制梁后端提起，前后提升小车同时吊梁前移，将预制梁放到架设位置。起吊时先应慢速，当箱梁脱离运梁小车后，架桥机两侧要同步升降，使箱梁在起吊的过程中保持水平，并严密监视电机是否同步，否则应及时采取措施。

图4平板车喂梁

弯道处曲线半径仅100m，需将两列纵导梁前后错位，用调节盘上的转角调整斜度以达到各种斜度要求，方能满足架梁要求。这时前支腿随之变动，前后横移轨道按桥墩盖梁轴线方向平行铺设，其前横移轨道沿前桥墩盖梁轴线铺设；后横移轨道与前横移轨道平行。

以位于圆曲线上的80~83号桥跨为例，如下图，横移轨与纵导梁夹角需调整为101°才能满足喂梁、架梁要求，前、中支腿做相应调整。

图5架梁示意图

但架桥机主梁后端与桥梁曲线外边线间距仅21m，预制梁长30m，难以进行喂梁，为此计划在架桥机后方增加一台辅助桥机进行喂梁。辅助桥机长30m，中支腿和前支腿间距20m，后端悬臂10m。主梁间距7m，整机高度与主架桥机相同。辅助桥机主梁采用5片贝雷片组合拼装，并对上下弦采用双[10槽钢加强。辅助桥机辅助喂梁方法如下：

（1）运梁车运梁至辅助架桥机下，辅助桥机在主架桥机后方完成提梁。

图6辅助架桥机提梁示意图

（2）辅助桥机带梁旋转对位至主架桥机正后方，辅助架桥机后端部分悬挑出桥面。

图7辅助架桥机喂梁示意图

（3）主桥机天车后移，前天车带住梁片前端，辅助架桥机前天车松钩，完成吊点转换并前移，前移20m后再进行后天车吊点转换。

（4）主架桥机天车带梁纵移到位后，再带梁横移完成架梁，架梁工艺同直线桥架梁。

增加一套辅助架桥机后，曲线段的喂梁得到了很好的控制，有效的解决了曲线段喂梁的难题，喂梁的速度和质量得到了很好的保证。

6结语

钢-砼组合小箱梁桥由于自身具有的施工优点，在桥梁的施工中有着广泛的应用。因此，为了做好钢-砼组合小箱梁桥的施工，保障桥梁工程的质量，施工方就需要采取有效的技术做好施工。综上所述，本文通过结合具体的工程实例，对钢-砼组合小箱梁桥在曲线段施工的关键技术作了探讨，可为同类工程施工提供技术参考。