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1、 叠合板简支组合梁施工工法1 前言1.0.1当高架桥需跨越交通干道、交通枢纽、河道、地面桥等较大跨度位置时，综合考虑技术、经济、工期等因素，钢-砼叠合梁结构成了一个较好的选择，其充分利用了钢材良好的抗拉性能和砼良好的抗压性能，降低工程造价；下部结构与钢梁预制可平行施工，有效缩短施工工期。 1.0.2为了方便钢-砼叠合梁钢结构部分的运输，通常将每道钢梁分隔成几个节段，通过平板车运输到施工现场进行连接。普通的预制板组合梁钢结构部分用钢量大，预制板截面尺寸大，运输与吊装难度大，并且节段之间焊接连接使下方作业区域变大，通行困难；焊接施工周期长，工期压力大且焊接质量不能得到保证，此时对预制板组合梁进行优
2、化，即采用叠合板简支组合梁施工工艺。其施工不同点主要有：叠合板简支组合梁通过调整预制面板，增加后浇层混凝土施工，优化了桥面板横向受力，取消了钢箱梁腹板纵向加劲肋，减少了底板纵向加劲肋，各道钢梁之间采用工字钢横向联系，简化了横向联系构造，降低了整体用钢量；每道钢梁的各节段之间连接部位在加工厂提前开孔，在施工现场进行螺栓连接，缩短了施工周期，提高了连接质量。2 工法特点2.0.1 通过调整预制面板加工尺寸，优化桥面板横向受力，取消了腹板纵向加劲肋和减少底板纵向加劲肋，简化横向联系构造，降低了工程综合造价，且对地面交通影响较小，有较好的社会经济效益。2.0.2主梁在高空分段组装，螺栓连接比焊接施工难
3、度降低、安全可靠，质量更易保证。2.0.3减少用钢量，调整预制面板加工尺寸以与各节段钢梁采用螺栓连接等施工工艺，大大缩短了施工周期。3 适用围3.0.1本工法适用于因叠合梁下地面交通组织困难的钢-砼叠合梁工程；另考虑到实施本工法可显著缩短施工工期，故其也适用于对工期有较高要求的钢-砼叠合梁工程。综合考虑经济、技术与设备条件，目前本工法适用的叠合梁跨径围在55m以。4 工艺原理4.0.1施工方法分为两个明显的不同阶段：一、优化的叠合板组合桥面系，先铺设预制板，然后绑扎桥面板顶层钢筋，然后浇筑后浇层混凝土，无需模板脚手架，不仅施工方便，且桥面整体性耐久性好。二、优化的组合梁方案采用高强螺栓拼接，施
4、工便捷，施工工期明显缩短，现场景观效果好。5 施工工艺流程与操作要点5.1 施工工艺流程5.1.1 钢-砼叠合梁施工主要由三个阶段组成，即钢梁制作、钢梁安装与桥面板施工。预制组合梁施工工艺与叠合板组合梁施工工艺相比，在钢梁制作阶段基本相同，其较大的区别在于钢梁安装与桥面板施工阶段。具体工艺流程见图5.1.1。图5.1.1 钢-砼叠合梁施工工艺流程图5.2 施工操作要点5.2.1 钢梁制作阶段操作要点1 图纸会审与排版设计1）在熟悉图纸的基础上，复核各尺寸数据无误后，进行板块排版设计。排版设计的原则是在满足设计要求、钢结构制造规等前提下，尽量减少钢板损耗，提高钢材利用率。建议事先了解钢板供应厂家
5、可供钢板规格，然后针对不同规格进行多组排版设计，可重点考虑底板、腹板等大面积板块施工的便利。2 材料采购与试验 1）根据排版后的材料规格与数量进行相应钢板采购，材料进场时应检查质保书是否齐全，进场后按规定频率进行材料复试。3 胎架制作与焊接工艺评定1）钢梁加工前，应制作坚固可靠的胎架。胎架应根据设计图纸要求的起拱度、焊接变形的回弹量与施工临时荷载引起的形变等因素设置预拱度，以保证钢梁质量和控制焊接变形。2）胎架制作期间，应与时进行焊接工艺评定。焊接工艺评定适用围应涵盖钢梁制作中发生的各种形式的焊接，其焊接工艺与相应参数应与工程实际制作中所采用的相同。4下料与坡口加工1）经核查钢板的牌号、规格和
6、质量无误后，按照排版设计对钢板进行划线与板块编号，然后进行切割下料。下料后核对各板块边缘的焊接要求，需要坡口的，进行相应形式的加工。部分板厚相差大的两板块对接，应按要求对厚板进行削斜过渡处理。5 部件加工1）各板块坡口加工完成后，按照排版设计图，组合焊接成部件待用。6 上胎架组装1）为确保钢梁制作后尺寸满足设计要求，在主梁纵横方向宜按1.520002.02000的比例设置焊接收缩余量。 2）钢梁上胎架组装建议按以下安装顺序进行：底板底板纵向加劲板一侧腹板横隔板另一侧腹板梁端支承板块上翼缘板。7 厂焊接与焊缝检测 1）全梁在组装阶段主要焊缝基本为定位焊接，在整体焊接前，必须进行全梁的复检。2）钢
7、梁在焊接时会产生很大的焊接应力，应在焊接过程中逐步予以释放，否则应力不断累积，可能导致钢梁局部变形或整体变形。为控制钢梁焊接变形，除了在梁侧设置斜向支撑外，还应采用合理的总体焊接顺序，即先横向缝后纵向缝、由局部到整体的对称焊接顺序。3）焊接工序的具体操作必须严格按照建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81-2002）和相关设计文件的要求，同时严格执行焊接工艺评定的各项焊接参数。 4）钢梁整体焊接完成后，在每个分段的上翼缘板处对称焊四只临时装卸用吊耳，其纵向位置宜设置在钢梁横隔板附近。吊耳尺寸需以钢梁分段自重为基础通过计算确定。5）钢结构加工过程中，根据组装前、组装时、焊接时和焊接后的需要，对焊缝质量
8、进行全程跟踪检验，检验容主要包括外观检查和无损检测两部分。6）外观检查应待焊缝冷却后进行，无损检测应在焊后24小时且外观检查合格后进行。部分焊缝位置有隐蔽要求，其检验应与施工紧密协调，避免耽误工期。无损检测采用射线和超声波探伤两种方法检验的焊缝，必须达到各自的质量要求，该焊缝方可认为合格。8 剪力键安装1）剪力键应根据其具体形式确定相应施工方法。2）当采用圆柱头焊钉时，应进行焊钉穿透焊接工艺评定试验，合格后方可进行焊钉焊接。焊接前应清理上翼缘板的杂质，然后弹线划出焊接位置标距线，其尺寸复核无误后采用专用焊接设备施焊。施工时注意瓷环规格必须与焊钉配套，使用前应进行烘焙。3）焊钉焊接后应进行弯曲试
9、验检查。焊钉根部焊脚应均匀，焊脚立面的局部的未熔合或不足360o的焊脚应进行修补。9 除锈与涂装1）钢梁表面宜采用喷砂除锈，除锈后的钢表面清净度、粗糙度等级应符合相应标准。2）涂装作业应尽量使用高压无气喷涂泵施工。钢梁隐蔽部位，需在焊接成型前喷涂规定膜厚的油漆。最后一道面漆宜在砼板浇筑完成后进行，涂装前应认真做好清洁工作，力求集中调色，一次喷涂成膜。3）涂装施工期间应进行涂装材料、外观质量、漆膜附着力、层数、膜厚等方面的检查。10 分段运输至现场1）主梁运输宜在夜晚进行，由于主梁超长、超宽，运输前应对运输路线进行彻底排查，重点关注路面状况、路口转弯半径、桥涵净空高度、桥梁最大承载力等，并据此编
10、制交通运输方案与应急预案。钢梁运输前，必须向交警部门与相关运输管理部门报批相关手续。运输时由交警车辆开道，紧接指挥车辆、运梁车辆、两台吊车随后，弯道处可协助处理。运梁车辆悬挂红灯和超长警示标志，整支车队宜限速20km/h。2）钢梁到场前，必须做好事前准备工作。在节段连接位置设立临时支撑架，支撑架结构的强度和刚性，应根据其使用要求而定。必须满足支承分重量（包括在支撑架上进行施工时的荷载）的要求，且有足够的刚性，保证装配线形，支撑架变形需在规定围。支撑架设计是考虑钢箱梁的设计线形与预拱值要求，支撑架所形成的工作面应与钢箱梁底板的外形相贴合。11 复核现场盖梁位置与标高1）根据设计图纸复核相关数据，
11、确认无误后利用全站仪在盖梁上放出所有支座中心点与每根钢梁的两侧边线并予以标示。复核钢梁总长与盖梁相应位置的跨径与钢梁端部角度与盖梁砼面角度，并注意检查盖梁竖面的垂直度。2）支座中心点放样后，先利用图纸数据进行位置复核，无误后，对支座垫板进行标高复核并安装钢梁支座。12 现场组装、螺栓连接与检查1）钢梁的水平与垂直位置校正均采用千斤顶，用经纬仪、水准仪进行全过程的测量复核。组装方式和要求与工厂制作一致，组装完成后，采用定位焊固定。此时对总梁长、角度、预拱度等进行复核。2）钢梁数据复核无误后，对钢梁的横向连接处采用临时螺栓固定，之后穿入高强螺栓用扳手紧固后，再卸下临时螺栓，以高强螺栓替换，安装时高
12、强螺栓应自由穿入孔，不得强行敲打。扭剪型高强螺栓的垫圈安在螺母一侧，垫圈孔有倒角的一侧应和螺母接触，不得装反；螺栓不能自由穿入时，不得用气割扩孔，要用绞刀绞孔，修孔时需使板层紧贴，以防铁屑进入板缝，绞孔后要用砂轮机清除孔边毛刺，并清除铁屑。3）高强螺栓的紧固：必须分两次进行，第一次为初拧。初拧紧固到螺栓标准轴力（即设计预拉力）的60%80%，初拧的扭短值不得小于终拧扭矩值的30%。第二次紧固为终拧，终拧时扭剪型高强螺栓应将梅花卡头拧掉。为使螺栓群中所有螺栓均匀受力，初拧、终拧都应按从螺栓群中间顺序向外侧进行紧固进行。终拧应采用专用的电动扳手，如个别作业有困难的地方，也可以采用手动扭矩扳手进行，
13、终拧扭矩须按设计要求进行。用电动扳手时，螺栓尾部卡头拧断后即说明终拧完毕。4）终拧完毕后，检查漏拧、欠拧宜用0.30.5kg重的小锤逐个敲检，如发现有欠拧、漏拧应补拧；超拧应更换。检查时应将螺母回退3050，再拧至原位，测定终拧扭矩值，其偏差不得大于10%，已终拧合格的做出标记。5.2.2 钢梁安装阶段操作要点1 现场安装1）为确保吊装过程中的安全性、可行性，必须编制切实可行的吊装方案。吊装方案必须包含相关受力计算资料，复核焊缝、吊耳、卸扣、钢丝绳的承受力、吊装机械起重能力、吊机支腿下地面承载力、验算钢梁起吊后挠度变化等，根据现场实际情况制定吊装机械平面位置布置图与吊装顺序。根据实际起吊重量，
14、对现场吊机的回转半径、吊臂长度与角度与钢梁上口最大宽度是否匹配进行复核。另外，还需采取钢梁抗扭措施。2）钢梁吊装所需机械、车辆等较多，场地要求大，因此必须事先作好相关区域的交通组织设计并报交警部门审批通过。吊装时安排专人管理社会车辆，同时设置护栏分隔施工区域。3）吊装前，应对所有吊装设备进行检查，然后进行试吊检验。检验容包括：钢丝绳整体受力状况、是否有缠绕打结、钢丝绳接头处受力是否安全、卸扣是否牢固、支腿地面有无变形，钢梁有无扭转等容。检查无误后，方可进行整梁吊装。吊装过程设专人统一指挥，两台吊机协调作业，为保证吊装作业的平稳进行，吊装的起升速度宜控制在3m/min以下。4）钢梁就位时，在钢梁
15、边线处设置限位挡板，可有效地提高钢梁吊装效率。钢梁最终定位前，测量叠合梁两端伸缩缝宽度，保持均匀。钢梁下放过程，注意避免碰撞支座导致偏位。5）各节段钢梁的横向接缝采用螺栓连接，螺栓安装过程中不得强行敲打、不得用气割扩孔，紧固时必须分两次进行，第一次为初拧。初拧紧固到螺栓标准轴力（即设计预拉力）的60%80%，初拧的扭短值不得小于终拧扭矩值的30%。第二次紧固为终拧，终拧时扭剪型高强螺栓应将梅花卡头拧掉。2 梁端砼浇筑 1）钢梁以牛腿形式搁置在盖梁上，主梁吊装完成后，要与时按施工图纸要求，浇筑钢梁端部砼，浇筑时严格控制浇捣质量，并注意与时清理钢梁面残留的砼。3 梁间横梁安装与焊接 1）主梁吊装完成后，与时在两侧设置安全围护并进行梁间横梁的安装与焊接。梁间横梁由工厂预制成品后运至现场安装，其安装与焊接的要求必须符合设计图纸与规要求，特别注意横梁的编号与安装角度必须正确无误，使其安装后线条直顺、整体划一。5.2.3 桥面板阶段操作要点1 预制板安装1） 预制板组合梁桥面板施工时是预制板加湿接缝形式，施工复杂且影响桥面整体性和耐久性。采用叠合板组合梁施工时，为预制板加后浇层，施工时先铺设预制板，然后绑扎桥面板顶层钢筋，然后浇筑后浇层混凝土，施工方便，整体耐久性好。2） 预制板安装前，应事先将20mm厚的橡胶条牢固粘胶在钢
