摘 要： 在桥梁工程施工过程中，钢桁架-混凝土组合桥梁是一种常用的桥梁结构，具有美学性好、经济效益佳等优点。文章以实际工程为例，对变截面-混凝土组合连续桥梁的设计和施工要点进行了分析和探讨，使负弯矩区的受力性能得到了改善，保证了焊接质量，取得了良好的施工效果，值得类似工程借鉴和参考。
关键词： 混凝土组合；连续桥梁；现场吊装
1 工程概况
某公路桥梁工程采用变截面钢 - 混凝土组合连续梁桥进行施工，桥梁设计宽度为 40m，设计桥跨为（73+90+73）m，主要分为南半幅和北半幅，桥面结构如图 1 所示。桥桁架使用Q345D 钢材制作而成。上弦杆、斜腹杆、下弦杆都采用箱形截面，每榀主桁架一共划分成了 34 个节间，各个节间的设计长度为 6.0~7.4m，使用整体式节点板作为主桁，钢结构为全焊接结构。文章以此工程为例，对变截面钢 - 混凝土组合连续梁桥的施工要点进行了分析和探讨.
2 变截面钢 - 混凝土组合连续桁梁桥设计难点大跨连续组合桁梁桥施工过程中，支点混凝土桥板会因为负弯矩作用会产生一定的拉应力，这种作用会造成桥面板发生开裂，对桥面板的耐久性产生一定的影响，下弦钢板因为长期处于受压的状态，对下弦钢板的稳定性产生影响，所以，为了增加其稳定性，通常会应用到数量较多的加劲肋以及厚钢板，这样导致制作过程相对困难，而且会产生一定的残余应力。所以，在连续组合桁架施工的过程中，最为重要同时也是最为关键的就是控制下弦杆钢板的稳定性。
在该工程中，为了能改善连续组合桁梁桥负弯矩区的受力性能，对施工工序进行了优化，具体有 6 个方面 ：（1）浇筑负弯矩区下弦杆混凝土，同时架设钢桁架和支撑，进而形成组合截面 ；（2）对现场相关数据进行资信测量，进而调整拼接段的长度，焊接上下衡量以及主桁架；（3）正弯矩区桥面板的浇筑，需要凭借剪力钉连接钢桁架上弦杆和混凝土 ；（4）降临时支撑拆除，只有这样，下弦杆才能承担起正弯矩区桥面板的重量；（5）在进行负弯矩区混凝土桥面板的浇筑工作时，为了尽可能地降低温度给桥面板带来的板拉应力，需要预留后浇带 ；（6）完成浇带混凝土的浇筑后，需要将临时支撑拆除，完成桥面铺装施工。
3 变截面钢 - 混凝土组合连续桁梁桥施工难点3.1 工厂预制、拼装
文章涉及到的工程涉及到的项目有 4 榀钢桁架，而每一个榀钢桁架包含 13 个单元，另外还包含 11 个阶段和 2 个端横梁，具体施工图如图 2 所示。
因为施工阶段较多，不管是纵向连接还是横向连接，都必 须保证加工精度，另外这些节段的拼装也非常重要。完成钢桁架的拼装后，所有节段都需要在工厂进行预拼装。只有这样，才能进一步保证施工质量，确保安装过程可以有序进行。文章涉及到的工程因为受到施工场地的限制，不能进行全桥预拼装，拼装方案选择了拼三留一方案。经过对施工结果进行检验，发现该拼装方案可取。
3.2 现场吊装
文章涉及到的主桥处于温榆河河道内，有 90m 桥段位于主河槽内。而且，该工程施工期间正处于河道汛期，为了进一步保证河道度汛，不可能进行填土截流。但该工程的工期要求又相对比较紧张，所以所需要的吊装设备需要在河道上上跨，该工程的重点同时也是南段就是钢梁阶段的吊装。如果跨河桥梁施工是为了度汛或通航，一般情况下，采用的施工办法为水上施工或架设施工栈桥。以上两种办法的实施均需要的设备为履带吊机或汽车吊机。文章涉及工程结构均为全焊接结构，不仅对焊接工艺要求较高，对节段之间的拼装也具有更高的要求。
在选择吊装设备时，要求具有更高的稳定性，旨在有效定位微调，确保焊接质量以及施工线形。经过对比发现，门式吊机更能满足施工要求。该方案不仅能确保度汛，还能满足相关质量要求以及施工进度。门式吊机和施工平台以及架设栈桥相比，具有更小的基础工程量，更短的施工时间，该方案的应用，不仅大量地节省了时间成本，也保证了施工工期。现场拼装顺序是从中间向两边延伸，只有按照这样的拼装顺序，才能确保拼装过程中的误差更小。在吊装桁架的过程中，为了保证桁架的稳定性，2 台桁架吊机必须同时工作。
在拼装钢梁时，必须进行全过程的测量，一旦发现超规误差，必须及时调整。桁架吊装时同时进行钢桁架左右位置的调整，当桁架梁底部距离支架支点还有 2cm 时，停止龙门吊的下钩工作。桁架两端横向左右位置的调整，都需要凭借上手拉葫芦，如果桁架的位置已经调整到设置位置时，需要下放龙门吊下钩，一直到下钩下放到支架上。完成钢梁位置的调整后，需要在两端的平台上以及梁体的两侧进行限位板的安装，旨在固定梁体。
3.3 现场拼装
3.3.1 合理的焊接顺序
即使焊接工艺相同，焊接顺序也是不一样的，焊接顺序的不同会造成不同的焊接残余应力，所以必须优化焊接顺序，保证焊接残余应力可以有效地降低。对焊接顺序进行优化的目标就是 ：进一步减小刚性约束，降低焊接残余应力，降低焊接变形的发生以及消除焊接残余应力最大值之间的叠加。桁架纵向焊接需要依据以下顺序进行 ：首先焊接中墩墩顶的位置，然后再对称焊接两边。
3.3.2 充分考虑温度对拼装的影响
桁架的跨度相对较大，温度效应更为明显，为了确保试用期减的安全，以及更为合理的结构，必须对合拢温度进行严格 把控。文章涉及工程具体拼接时，处于十月，日夜温差较大，完成桁架吊装就位后，临时连接需要凭借连接板进行，在后续的施工过程中，发现支座的螺栓发生明显的变形，专业的设计人员及时将相关连接板改成纵向连接板，有效释放了温度内力。
为了保证合拢效果，需要在清晨进行合拢安装，并且尽量控制拼装温度在 15~25℃。
3.3.3 设计拼接段，增大容错
在拼装的过程中，现场拼接段的设置十分重要，因为拼装工作会受到吊装精度，焊接变形以及安装温度等因素的影响。
基于此，需要在两个节段之间设置拼接段。预制拼接段时应注意，拼接段的长度应尽量＞设计尺寸，另外，在实际拼装的过程中，为了保证不同温度下可以精准的进行拼装，需要根据实际尺寸进行切割。
4 结语
综上所述，文章以实际工程为例，对变截面钢 - 混凝土组合连续梁桥施工技术进行了分析和探讨，为了避免施工过程中 出现桥面板开裂和下弦杆失稳等问题，对施工工艺进行了优化，使负弯矩区的受力性能得到了改善，在进行焊接施工时，为了保证焊接质量，根据工程的情况科学的制定了焊接顺序，并对合拢温度进行了严格的控制，使残余应力得到了有效的控制，取得了良好的施工效果，达到了预期要求，值得类似工程借鉴和参考。
参考文献 ：
[1] 刘少华.钢—混凝土结合梁桥施工阶段受力性能研究[D].北京:北京交通大学,2008.
[2] 侯文崎,叶梅新.连续结合梁桥负弯矩区混凝土板裂缝宽度控制方法研究[J].铁道学报,2003(01):109-112.
作者简介： 徐一夫（1988.04- ），男，贵州贵阳人，本科，工程师，从事高速公路管理工作。 |
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