塞内加尔钢混组合现浇桥面板无支架施工技术研究

塞内加尔钢混组合现浇桥面板无支架施工技术研究

岳宗鹏

中交第二公路工程局国际公司

摘要：随着国内外桥梁施工技术的发展，桥梁上部结构中钢混组合梁（板）作为重要的组合体系，广泛的被应用于公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、人行桥、运水桥中，对于道路的通行能力有着重要的影响，钢混组合梁（板）施工技术的研究也逐渐受到重视，并逐渐开展了广泛而深入的研究。本文对塞内加尔钢混组合现浇桥面板无支架施工技术进行了相关的阐述。

关键词：钢-混凝土组合梁 ；无支架；施工技术

钢混组合现浇桥面板无支架施工技术的优点：一方面没有脚手架等临时结构，另一方面桥面厚度减小，而且实施起来相对简单，对技术性要求不高。其中钢结构由轧制型材（通常是HEA、HEB甚至是HEM）组成，这些型材之间的间距相对较近，并外侧裹有混凝土。外侧与底侧多采用一次性预制混凝土板或钢模板，采用内拉的方式进行加固，无需外侧加固。             

1.工程概况和特点

项目共包含两座桥梁，即Liberté-VI 桥和Case-bi 桥，两座桥梁的结构形式相同，此专项方案用于两座桥梁的上部结构施工。

两座桥分别位于主线PK10+496.587（Liberté-VI 桥）和PK5+877.767（Case-bi 桥）处为跨越Liberté-VI 和Case-bi环形交叉口设置，利用第二跨和第四跨跨越环形匝道，匝道宽10.0m，桥下净空满足>5.0m的要求。

图1 两座桥梁地理位置图

桥梁全长105.5米，上部采用16+3x24.5+16m钢混组合连续梁（工字钢-混凝土组合梁），下部采用柱式墩、墙式台，基础采用桩基础。

型钢采用HEB700-S355JR号工字钢，桥梁横断面上由29根工字钢梁组成，钢梁间距为0.75m，并由现浇混凝土包裹。为了适应桥面横坡，钢梁顶部的混凝土厚度是变化的，桥面中心处的厚度为25.75cm。主梁分段位置布置在L/4（L为跨径）附近，节段之间的连接采用螺栓连接，单根钢梁最大长度为12米。

图2 桥梁平面布置图

2. 塞内加尔钢混组合现浇桥面板无支架施工技术

主梁设计分段位置布置在L/4（L为跨径）附近，工字梁节段之间的连接采用螺栓连接，横向采用Ø24mm螺杆及剪刀撑进行稳定性连接，单根工字钢最大长度为12米，最小长度为6米。综合考虑项目决定在连接部位搭设支架，采用自行吊车将工字钢梁吊至支架上进行组拼，工字钢最大吊装长度为12米，最大起吊重量为2.88t。

桥梁上部结构横向分为两层，第一层全桥整幅一次浇筑，浇筑高度为15cm，第二层分为九段浇筑至设计高程，最大浇筑高度为70cm，两层之间水平施工缝采用人工拉毛后涂刷粘结剂，每段之间垂直施工缝采用人工凿毛后涂刷粘结剂。

2.1技术准备

施工前，全面熟悉设计图纸、钢梁安装图纸、cctp等相关规范，编制专项方案，经审批后进行三级安全技术交底，并归档。建立基准控制点，对支座轴线及高程进行复核，确保其位置准确，误差应满足相关规范要求。

2.2支架搭设

采用GPS放样出支架基础，并采用钢钎定位，支架基础设置于每跨工字钢梁连接的部位，平面尺寸为22.95m*4.025m。机械配合人工进行分层回填并夯实基础底面，其基面高程应满足每个接缝处梁段的支架高度搭设要求，基础承载力满足工字钢梁安装要求。

采用10cm方木做为侧模板并浇筑10cm厚C20/25垫层混凝土。选用90*90*120cm碗扣式支架，共4套循环使用，每套支架搭设宽度3.6米、长度22.5米、高度4.8米，其中支架顶部中间部位预留施工人员操作空间，以便于工字钢梁的连接。

支架底部设置两根6*8cm方木，底托立于垫木。支架顶部设置有顶托，用来调整工字梁的高程，顶托上部采用10号工字钢做为分配梁。

2.2.1支架搭设要求：

支架四周设置竖向剪刀撑，每隔5排设置一道横、纵向剪刀撑，顶部与底部各设置一道水平剪刀撑，确保整个架体的纵横向稳定性。支架底部扫地杆距离地面20cm。垫层基础四周设置临时排水沟，以便于积水能顺利排出。支架四周应挂密目网，施工人员操作平台应满铺竹胶板，竹胶板采用铁丝与架体绑扎连接，平台两侧设置18cm高档脚板， 施工人员操作平台两侧0.6m 及 1.2m 高的处搭设两道防护栏杆。

2.2.2支架预压

支架荷载需考虑到钢材及操作人员及临时材料的重量的1.2倍砂袋在施工人员操作平台上进行预压，砂袋采用人工配合吊车进行，其目的是检查支架的安全性，消除地基、支架自身非弹性变形的影响，测量预压时支架产生的弹性变形，根据其测量结果对支架进行预拱度调整。

预压前操作平台上布好沉降观测点，对支架预压及沉降观测。

2.2.3测量放样

（1）人工通过顶托从而调整10号工字钢的高度，其应满足设计及预拱度要求。

（2）采用全站仪在10号工字钢上放样出钢梁的中线，并标记。

2.2.4梁段吊装

（1）钢梁吊装前，应对钢梁底部永久涂装层进行检查，对损坏或掉落部分应进行二次修补。

（2）采用喷砂机配合角磨机除去临时漆，除漆时应对底部漆采用土工布进行保护，可不除去钢梁底部永久漆上覆盖的临时漆，以免损伤底部永久部分涂装，临时漆应除至漏出钢材材质色泽，除去临时漆的钢梁应及时吊装，对不能及时吊装的钢梁采用彩条布进行铺盖保护。

（3）钢梁平面采用吊车配合人工进行调整，高程采用底部顶托调整。

（4）钢梁应按照编号与吊装顺序，依次由C0至C5、由中间向两侧对称吊装，吊装③和⑦跨钢梁时应进行交通转换，临时中断下方现有交通，严禁社会车辆通过。

（5）起吊就位的梁段应设置临时支撑，防止梁体侧向倾覆，每段钢梁两端至少设置两个临时支撑。

（6）临时支撑采用Ø48钢管，采用扣件与支架横杆连接。相邻两个钢梁未完成横向连接前，严禁拆除临时支撑杆件。

2.2.5 钢梁的纵向连接

（1）相邻的两个梁段先进行纵向对接连接，再连接横向杆件支撑。

（2）工字钢梁纵向连接前应检查其接口接缝，前后两段钢梁接口应平顺，对接后的接缝宽度应不大于10mm，其轴线、高程与预拱度应满足设计及相关规范要求。

（3）工字钢梁每个断面应按照顶板→底板→腹板的顺序进行连接，每块连接钢板均采用一整块钢板弯折而成，连接时应按照编号对号入座，避免混乱或错连。

（4）高强度螺栓连接副的安装应在工字钢梁中心位置调整准确后进行，高强度螺栓、螺母和垫圈应按制造厂提供的批号配套使用。安装时杆件的摩擦面应保持清洁、干燥，并不得在雨中进行安装作业。

（5）高强度螺栓连接副组装时，应在外侧设置一个垫圈，有内倒角的一侧应分别朝向螺栓头和螺母支撑面。高强度螺栓的长度应与安装图一致，安装时其穿入方向应全桥一致，且应自由穿入孔内，不得强行敲入；对不能自由穿入螺栓的孔，应采用铰刀进行铰孔修整，铰孔前应将该孔四周的螺栓全部拧紧，使板层密贴，防止钢屑或其他杂物掉入板层缝隙中，严禁采用气割方法扩孔。

2.2.6底模板预制与安装

（1）底模板采用100*55*3cm一次性预制混凝土板，加工厂集中预制，采用振动台振捣，板外露面应保证美观，内面应收为毛面，预制成型后运输到现场进行吊装。

（2）在加工厂预制时，预制板左右侧边长根据桥面曲线变化进行相应调整，空隙部位采用泡沫胶填充。

2.2.7第一次钢筋安装

（1）采用加工厂集中加工，运输至现场进行吊装与安装。

（2）桥面横向主筋采用吊车起吊，人工配合从侧向插入，采用对向套筒进行连接，套筒拧紧后应注意弯起段方向，应与底板垂直，其余钢筋采用绑扎连接，搭接方式应符合设计图纸和规范要求。

2.2.8侧模板预制与安装、端头模板安装

（1）侧向一次性模板尺寸为150*114*9cm，采用加工厂集中预制，30mm振捣器振捣，成型后的构件运输至现场进行吊装。

（2）侧向模板采用内拉的方式进行加固，在安装时，吊环应与桥面侧向主筋相连，顶部第二排吊环采用HA10钢筋，与最外侧钢梁内拉，确保其加固可靠。

（3）侧模板安装时应挂线，安装后采用内拉调节装置进行线型、轴线偏位、高程及安全可靠性的检查，每块侧板设置两个调节装置。

2.2.9混凝土浇筑

混凝土采用拌和站集中拌制，运输车运至现场，采用一台泵车由一侧桥头向另一侧桥头进行浇筑与布料。采用30mm的振捣器进行振捣。混凝土浇筑完成后，应对混凝土面进行拉毛处理，并及时洒水养护。

2.2.10第二次钢筋及预埋件安装

桥面板钢筋在指定钢筋场按照设计要求的下料长度及间距加工制作，成品钢筋运送到施工现场后下部采用条形枕木垫起，上部采用彩条布覆盖的存储方式防止污染、锈蚀。钢筋绑扎完毕后，应预埋人行道、伸缩缝钢筋等部位的预埋构件，其位置与尺寸应符合设计要求。

2.2.11涂刷粘结剂

第一层与第二层混凝土接缝部位应采用人工涂抹粘结剂，涂抹厚度均匀，涂刷过程中应防止钢筋受到污染。

3.钢-混凝土组合梁的应用前景分析

3.1由于混凝土板与钢梁共同工作,可以充分发挥钢材与混凝土材料各自材料特性;另外,钢一混凝土组合梁与钢板梁相比节省钢材约20%-40%,可以降低造价。

3.2增大梁的截面刚度,降低梁的截面高度和建筑高度。

3.3组合梁的混凝土受压翼板增加了梁的侧向刚度,防止了主梁在使用荷载下的扭曲失稳。

3.4降低冲击系数,抗冲击、抗疲劳和抗震性能好。

3.5可以节省施工支模工序和模板,有利于现场施工。

综上所述，钢混组合现浇桥面板无支架施工技术衍生而出，此方案优点：一方面没有脚手架等临时结构，另一方面桥面厚度减小，而且实施起来相对简单，对技术性要求不高。其中钢结构由轧制型材（通常是HEA、HEB甚至是HEM）组成，这些型材之间的间距相对较近，并外侧裹有混凝土。外侧与底侧多采用一次性预制混凝土板或钢模板，采用内拉的方式进行加固，无需外侧加固。

参考文献：

[1] 高速公路现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术研究[J]. 杨德民.运输经理世界,2022(31)

[2] 高速公路现浇预应力混凝土连续箱梁施工工艺[J]. 赵伟群.交通世界,2023(14)

[3] 满堂支架法现浇混凝土连续箱梁施工技术探讨[J]. 罗上玉.建筑与预算,2021(01)