浅析大跨径公路斜拉桥钢箱梁施工

陶晓明

黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司 黑龙江 哈尔滨150010

钢箱梁施工在斜拉桥工程施工中占据重要位置,钢箱梁施工技术直接关系到斜拉桥工程整体施工质量。因此需要掌握钢箱梁施工技术,并对施工过程中的质量进行有效控制,以此来保证桥梁功能的实现,确保桥梁使用过程中的安全性、可靠性和美观性。

1 大跨径斜拉桥钢箱梁的结构特点

相较于传统的混凝土斜拉桥,大跨径钢箱梁斜拉桥采用钢箱梁结构,在桥截面积相同的基础下,钢箱梁能够满足大跨度和更宽桥面的要求,而且易于对主梁的线形进行调整。在具体建设过程中,通过工厂化进行钢箱梁的生产,钢箱梁制作更具精准性,设计偏差较小,可以与斜拉桥的主塔和下部结构平行作业,能够有效的缩短工期。斜拉桥施工过程中,具体的连接方式多以焊接和栓接为主,有效的减少了架梁周期的时间,降低了施工成本,实现了较好的经济效益。而且钢箱梁施工过程中,采用的钢箱主梁不会发生徐变效应,不存在结构内力二次分布的问题。但由于钢材自身容热性相对较差,因此钢箱梁施工过程中,需要合理选择架梁时间,针对温度荷载进行分析和计算,严格控制钢箱梁的设计。另外,钢箱梁中的钢材易受到环境因素影响,需要进行防腐处理,具体可以采用电弧喷铝和将无机富锌漆涂于表面,提高钢箱梁的防腐性能。

2 大跨径公路斜拉桥钢箱梁施工技术

2.1 钢混合结合段的施工 在钢混合结合段施工过程中,一般会具体分为两个梁段,其中一段为钢箱梁,施工是会用到加劲U 肋,针对梁端的多格室结构内部进行混凝土填充作业。并借助于剪力键、钢板与混凝土形成的摩擦力完成弯矩、轴力和剪力的传递。同时选用PBL剪力键作为钢隔室腹板,实现混凝土箱梁与预应力钢束纵向上的结合。通过对钢箱梁调整至指定位置后才能进行另一梁段的施工,并对同边跨箱梁进行一次性浇筑作业。采用高性能混凝土完成两个梁段相应钢格室的浇筑,在具体浇筑施工开始之前,需要严格控制混凝土拌制,根据具体的配合比,控制好钢纤维称重误差,完成搅拌后,利用混凝土泵将混凝土送至模内,并采用软管分层进行布料,合理控制分层厚度。另一梁段浇筑作业时,需要严格遵循具体的顺序,并将钢箱梁段相应的钢格室填满。混凝土振捣作业时,宜采用高频振捣装置进行振捣作业,还需要利用振捣棒插入到钢格室内进行振捣。混凝土浇筑完成后,由人工对顶面抹平,再实施具体的养护作业。

2.2 标准梁段施工 在标准梁段施工作业过程中,宜采用双吊机进行吊装,桥面吊机还需要提前针对标准梁实施空载实验,并对相关部位的移动情况进行检查。在具体实施加载起吊过程,钢箱梁堆积荷载总量需要大于标准梁段重量,将位移传感器和力传感器设置在主吊架相应的重要构件部位,针对杆件发生变位的情况进行详细记录,并对比分析相关的结果和设计相应的理论值。在标准梁段吊装作业过程中,当运梁船完成定位后,通过对扁担梁进行吊装,使其置于运梁船上方相关的位置处,与钢箱梁顶面之间保持50c m 为宜。再次对运梁船位置进行定位,完成吊耳和吊具之间的销接,并借助于提升系统使桥面与钢箱梁之间的高度保持一致。在已安装梁段和吊装梁段之间宜预留10c m 的缝隙,避免梁段之间发生碰撞,调整扁担梁上相应C型夹的位置,以此来对梁段重心与吊点中心二者的距离进行改变,从而改变吊梁段坡度。在针对梁段进行处理时,宜利用千斤顶针对钢箱梁坡度进行调节,使两梁段位于相同位置处,而且接口宽度相同。同时未安装梁段还需要与已安装梁段保持平齐。利用相关装置来纵向移动钢箱梁,拉动手拉葫芦实现安装好钢筋梁的有效靠拢。在施工过程中,要根据现场情况起降扁担梁,实现梁段之间良好匹配和合龙。梁段上全部匹配件利用螺栓连接,再将千斤顶锁住,收紧葫芦。针对梁段高程和平面位置进行检测,获得具体的索力,在相关指标与各项标准要求相符的情况下,才可以进行匹配件的连接。拼缝焊接完成后,在该梁段相应斜拉索上进行张拉施工,以此来促进桥面吊机前移。

2.3 中跨合龙段施工 在中跨合龙之前,需要具体测量梁段偏位、温度和索力等情况,检测已形成应力及桥线形,及时调整与要求不符的相关部位。在具体梁段安装时,越靠近合龙口时,则要求梁段高程和梁段轴线偏差值要与相关要求符合,还要使梁段两侧保持相同的偏差方向,使检测点的相对差值尽量缩小。当检测点相对差值较大时,要提前完成微调。在钢箱梁上施加临时压载时,每侧压载重量宜为梁重量的一半,利用水箱加水实施压载,在吊机腹板周转设置水箱,确保跨中挠度降低。待各项技术指标与要求相符后,焊接梁段腹板外侧对劲性骨架,在梁顶端位置设置手拉葫芦,使两侧箱梁在横向、竖向上保持固定。实时监测合龙口两侧,掌握合龙口间距的具体数据,并对钢箱梁空气温度和内部温度进行测量,观测两天后,针对所得数据进行科学分析,并确定合龙消耗的实际时间及合龙段长度。同时进行合龙口周围桥面吊机设置与合龙梁段吊装作业,吊装时要将临时压载移走。合龙段距离较近时,利用调位装置来对合龙口与合龙段的距离进行处理,调整两侧缝宽,当与标准相符合,锁定好劲性骨架与相关加强件,再完成接缝焊接。合龙段处于合龙口下部时,合龙梁拼焊完成后,需要将劲性骨架拆除,并利用吊装风嘴完成焊接。

3 结束语

在大跨径公路斜拉桥施工过程中,通过灵活运用钢箱梁施工技术,有效的保证钢箱梁的施工质量,可以对整体桥梁的施工质量打下良好的基础,使桥梁投入使用后能够更好的发挥出应有的性能。