摘要:预制装配式钢-混组合桥梁作为新时期桥梁建设的主流方向,对改善桥梁建设周期及功能性具有重要作用。本文主要探讨预制装配式钢-混组合桥梁的重要性,介绍常规的装配式-混组合桥梁结构,包括混凝土桥面板、剪力连接键等。最后探讨装配式-混组合桥梁安装工艺,包括安装步骤及相应结构控制。
关键词:预制装配式钢-混组合桥;安装
装配式钢-混组合桥梁包括混凝土桥面板及主梁两个主要部分。在安装过程中利用构件的工厂化批量预制方式,可有效控制桥梁建设的整体质量。组合梁在安装过程中,剪力槽孔需在桥面板上预留,实现混凝土桥面板与桥梁主体结构的良好衔接,完善桥梁的上下部结构的整体性建设。与常规桥梁相比,装配式钢-混组合桥梁结构不仅强化了桥梁横向连接,增加横向刚度,而且提高了桥梁整体受力的性能。该工艺所建设的桥梁,使用寿命及性能更加优良,是未来桥梁建设的主要方向。
1.预制装配式钢-混组合桥梁的重要性
装配式钢-混组合桥梁可有效地降低桥梁高度,确保桥下空间满足通行等功能要求。桥梁主梁及混凝土板分块预制拼装而成,可减轻梁体吊装重量,实现无支架或者少支架施工。装配式构件制作可通过工厂化的批量预制,更能保障整体制作效率和质量。施工人员利用预制装配技术,在保障施工质量的同时,使施工期间对周边道路及居民出行的影响控制在最低。预制混凝土桥面板的应用,有利于控制混凝土收缩而产生裂缝,有效提升桥梁受力性能。以钢-混组合钢板梁桥为例,桥梁安装过程中,施工人员仅需对板缝及剪力槽部位进行现浇,大大减少模板使用量,同时缩短工期,提高工程效率。组合钢板梁桥预制装配式优势在于自重轻并且材料用量省,经济性良好,结构受力明确,在城市高架中应用性较强,装配式钢板梁横断面结构如下图1。
图1 钢板梁横断面结构
2.装配式钢-混组合桥梁结构
2.1混凝土桥面板
2.1.1横向板缝
混凝土桥面板施工,首先为横向板缝,横向板缝具体由剪力键板缝及企口板缝两个部分组成。剪力键板缝无需设置预应力,将环氧树脂涂抹于接缝匹配面处,实现胶接。在实际施工中,桥面板制作及安装过程中高度不相等的问题难以避免。导致剪力键板缝无法发挥全部的作用,桥面板耐久性受到严重影响,企口板缝是现阶段板缝连接的首选。企口板缝在桥面建设中,施工人员侧重点在于配筋衔接。配筋衔接方式分为普通钢筋配置及板缝浇筑、预压、连接键预埋等各个环节。剪力键板缝在应用中,后浇板缝流程可直接省略,利用环氧树脂涂抹代替此过程。横向板缝施工精度的需求较高,施工过程中容易出现细微失误,致使板缝在闭合过程中产生错位及开裂问题,对整体桥面的耐久性产生影响。
2.1.2纵向板缝
倘若桥幅宽度较大时,施工人员可对桥面板横向展开划分,利用纵向板缝实现桥面板衔接。装配式钢-混组合桥梁安装过程中,施工人员往往需要注意预埋钢筋并做好相应焊接,或根据具体情况设置U型筋,从而控制连接质量。
2.1.3剪力槽孔
混凝土面板常规需设置约四排槽孔,该设置方式不仅利于保障桥梁质量,而且更有效提高安装效率。槽孔在制作过程中,作业人员根据实际情况对制作轮廓进行选择,比如倒梯形,该形状的槽孔可实现剪力键抗拉拔能力的提升,槽孔边角位置可设计成圆角,减小应力集中现象。桥面板槽孔对于剪力钉数量具有一定影响。在保障剪力钉距离的要求下,施工人员需设置槽孔形状为方形,从而将桥面板配筋问题的有效解决,也可根据实际情况将槽孔设置为菱形。
2.2剪力连接键
剪力槽孔一般承受的簇钉压力较大,容易出现崩溃。施工人员可选择闭合箍筋方式,或者强化钢盒,较好地将压力崩溃的问题解决。剪力连接键在保障有效性的同时,施工人员需根据实际情况选择后浇材料,并将收缩作为第一步参考指标,根据实际情况对材料进行选择,保持材料的强度。装配式钢-混组合桥梁施工过程中,要求采用的剪力连接键为簇钉群为核心,簇钉群对应中距控制在120cm以内。剪力槽孔设置过程中,施工人员应根据实际桥面宽度综合考虑。
3.装配式-混组合桥梁安装策略
3.1安装步骤
装配式钢-混组合桥梁安装过程中,选择工艺成熟的有一定规模的加工厂,首先需根据设计图纸进行混凝土桥面板及钢主梁的预制,为减少混凝土结构收缩徐变的影响,施工人员需保障混凝土存板时间充足。桥梁下部分安装结束后,施工人员对钢箱梁展开架设,利用橡胶条对钢箱梁上部边缘处做相应密封,对桥面板进行拼装,首先调节桥面高度,使桥面板高度保持一致性。桥面横向板缝处理过程中,施工人员需等到板缝后浇材料的强度,满足要求后进行。该做法的目的是保证纵向预应力的有效加载,从而使板缝处于受压状态。施工人员需对剪力槽孔展开混凝土浇筑,从而实现对桥梁的安装及铺设。在实践中观察到,装配式钢-混组合桥施工有效提升桥梁建设效率,减少混凝土现浇施工较易引起的开裂等问题,减少模板使用量,节省工期。
3.2参数及结构控制
桥梁安装中,需要现场施工员控制的因素包括桥面板高度及钢箱梁变形问题。桥面板吊装预制前,施工人员设置橡胶封条,选择合适的焊接方式,保障桥梁主梁的密封性,并将此作为基础展开浇筑。实际工作经验表明,装配式钢-混组合桥梁中的现浇板托,建议高度在25mm以上,满足该条件方可保障桥梁的支撑线型。预制板吊装后,施工人员调整标高,务必确保相邻预制板的高度保持一致。
结束语
现代桥梁的施工作为基础设施建设中的关键一环,对推动经济发展具有重要作用,桥梁建设方案中,传统的建设工艺周期较长,且使用性能及合理性无法满足需求。新时期将装配式钢-混组合桥梁作为建设的新方向。本文探讨装配式钢-混组合桥梁结构及安装方法。立足混凝土桥面板及剪力连接键、桥梁安装方法等视角,结合装配式钢-混凝土梁的特点,展开对结构构造的分析,并对安装方法深入探讨,从而为相关设计及施工带来一定帮助。
参考文献:
[1]杨秀礼,徐杰,夏昊.中小跨径预制装配化桥梁专用架设方法与智能安装技术研究[J].公路,2018,63(12):126-129.
[2]刘阳阳,郑七振,龙莉波,马跃强,陈刚,章谊.基于超高性能水泥基材料的预制装配式框架结构体系创新研究[J].建筑施工,2018,40(09):1600-1602.
[3]唐晓星.装配式桥梁预制空心桥墩结构设计方案与施工要点探讨[J].建筑技术开发,2018,45(15):109-110.
[4]项彦茂,曾德子,高燕梅,邵帅.装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥预制桥道板制作工艺研究[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2018,37(09):16-22.
论文作者:黄文龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/3
标签:桥梁论文; 桥面论文; 组合论文; 剪力论文; 混凝土论文; 施工人员论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第7期论文;