陶鑫波
中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司 上海市 200000
摘 要 本文结合G320公路改建工程JSSII-1标米丈港桥主跨48m钢混叠合梁的实施案例，主要阐述了钢混叠合梁施工的关键技术，供类似项目参考借签。
关键词 钢混叠合梁；公路改建
1 工程概况
G320公路金山二期一标，起点G60公路入口，终点兴寒路，沿现状亭枫公路走线全长4.55km，四车道改扩建为六车道，标段共10座桥梁。
米丈港桥原址拆除新建，设计为七级航道桥，桥跨采用6×19m+48m+6×19m，桥宽35.5m。主跨48m，为简支钢-砼叠合梁，两端引桥采用预应力刚接空心板梁。主跨采用多箱单室结构全焊接钢梁，共有8片箱梁组成，梁高2.40m。梁距3.777~5.290m。钢梁由主梁、横梁及1字加劲肋组成，钢梁上翼缘板顶面设置剪力键与砼桥面板连成整体。钢筋砼桥面板为现场浇筑，砼板厚为0.22m，剪力钉采用圆柱头焊钉。
.png)
2 钢箱梁加工
钢叠合梁采用厂内横桥向全胎架反造工艺制作加工，根据工厂布局，长度方向分两段胎架，出厂前进行局部分段预拼装（数据化）检验。主材材质Q345qD。
厂内分段制造，根据起重设备和运输车辆，提前设置好吊耳、支撑点，并对分段做好方向标记和分段标记。
.png)
图3 制作工艺流程
2.1 放样号料
专材专用，钢材复试合格后表面预处理干净后，采用数控、门式自动精切割进行下料，同时应将焊接坡口开好，切割精度控制±1.0mm。
放样应考虑结构设计预拱度121mm；还应考虑焊接热应力引起的焊接收缩量及预拼装切割余量80mm，端横梁腹板按照垂直于大地放样。
2.2 箱梁组拼
在胎架上（验收合格）先行顶板铺设，而后进行隔板、腹板单元件的装焊，最后底板单元件装配成型。整幅倒装胎架制作，胎架上装配、加固焊接完成后，下胎翻身焊接，减少仰焊、立焊工作量，提高工效，降低工作强度的同时有效保证焊接质量。
2.3 焊缝工艺
用合理的焊接顺序控制变形：
（1）对于对接接头、T形接头和十字接头坡口焊接，采用双面坡口对称焊接；对称截面的构件，采用对称于构件中和轴的顺序焊接；对双面非对称坡口焊接，宜采用先焊深坡口侧部分焊缝、后焊浅坡口侧、最后焊完深坡口侧焊缝的顺序；对于长构件应从中间向二端施焊；对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接法同时运用；宜采用跳焊法，避免工件局部加热集中。
（2）在节点形式、焊缝布置、焊接顺序确定的情况，宜采用熔化极气体保护电弧焊或药芯自保护电弧焊等能量密度相对较高的焊接方法，并采用较小的热输入。
（3）宜采用反变形法控制角变形。
（4）对一般构件可采用定位焊固定同时限制变形；对大型、厚板构件宜用刚性固定法（利用胎架和临时支撑）增加结构焊接时刚性。
（5）对大型结构宜采取分部组装焊接、分别矫正变形后再进行总装焊接或连接的施工方法。
本工程焊接工艺评定有：埋弧焊、平角焊、气保焊陶瓷衬垫平、立对接，气保焊平、立对接宽焊缝。
焊接完成后进行焊缝的射线、磁粉和超声波检测。
2.4 预拼装验收
钢箱梁下胎后采用数据化模拟拼装。按设计线形，检查结构外形尺寸、支座间距、工地安装间隙尺寸、分段定位基准线，以保证分段尺寸准确。
将分段之间的对合线、中心线（桥面中心线、分段中心线、支座中心线）、水平线、吊装定位基准线标记清楚，以便现场安装定位。
分段应注明分段编号和吊装方向。在分段吊离胎架前进行必要的局部加强，以防变形，搁置时应放平整、稳妥。
数据化预拼装应有详细检查记录。
2.5 涂装
构件涂装使用高压无气喷涂。
涂装作业应在抛丸除锈后尽快进行，一般不应超过4h。喷枪与被涂工件保持30cm左右距离；一道漆涂装完毕后，下道漆涂装之前，一要确认是否已达到规定的涂装间隔时间，二是过了最长涂装间隔时间后再涂装，应用细砂纸将前道漆打毛后再进行涂装。
涂装应全面均匀，不起泡、流淌。油漆涂装后，漆膜如发现有龟裂，起皱/起泡，凹陷洞孔，剥离生锈或针孔锈等现象时，应将漆膜刮除并经表面处理后，再按规定涂装时间隔层次予以补漆。
构件在厂内倒运过程中及吊装过程中涂层若有碰损、脱落等现象，要按涂装要求补涂。
3 钢箱梁吊装
8片钢叠合梁均采用2台中联QAY350吨汽车吊双机抬吊。
3.1 运输方案
构件长48m，宽近3m，经实地考察研究决定采用低平板加液压平板车的陆运方式。
大件梁体纵向整段运输前，办理“三超”等手续。
3.2 交通组织方案
按照G320国道（亭枫公路）交通组织策划，先进行南幅老桥的拆除与新建，北幅老桥留供社会车辆通行，钢梁吊装因此分两次进行，以南幅吊装为例。
钢梁吊装作业放在夜间0:00~05:00进行，在吊装作业期间需暂时封闭G320公路部分路段（北幅老桥），为吊装作业提供空间。在05:00之前吊机须撤离现场，保证交通的恢复。
涉及占用车道临时封闭交通，提前会同路政局及交警部门做好涉路移交、交通批复的手续办理工作，同时做好现场交通安全维护与疏导工作。提前进行公告，提醒绕道施工，设置相关警示标牌，现场设置专职安全员和交通协管员，协助交警部门做好交通疏导。
.png)
3.3 吊装平台
对遭破坏的老路基进行夯实处理，分层回填压实建筑垃圾，高度1.0m；平板荷载检测地基承载力达到15t/m2。
支腿均分受力f=（197+46+10）/4=63.5t
根据力偶平衡方程:
G*L1+P*L2=N*L3-F*L4
90*1.176+107*3.31=58*11.7-F*6.231算出最不利支腿反力F=35t，
最不利支腿反力和F'=F+f=63.25+35=98.25t，每个支腿下垫路基箱受力面积为2*6=12m2，最大受力支腿瞬间地耐力为8.2t/㎡，地基处理满足要求。（汽车吊自重90t，配重107t，最大梁重94t，吊钩重10t）
3.4 吊装工况
南幅4片钢梁吊装顺序为：ZL8→ZL7→ZL6→ZL5。2台中联QAY350吨汽车吊分别站位于桥址6#、9#墩附近，梁车停靠北幅老桥上方，双机抬吊。
北幅4片钢梁吊装顺序为：ZL4→ZL3→ZL2→ZL1。
以远端ZL8钢梁最不利工况作分析，根据《公路工程施工安全技术规范》（JTG F90-2015）第5.6.15条规定，采用双机抬吊作业时，单机荷载不得超过额定起重重量的75%。参考中联350t汽车吊起重性能表，扒杆长31m，工作半径14m，起重机额定起重量为78t，钢梁最大重94t，吊索具重10t，
.png)
图8 ZL8钢梁现场吊装
3.5 吊耳
双机吊，一段钢梁设4个吊耳，施工后切除。吊耳按4点受力计算。
吊耳板Q345B材质，30mm厚。强度设计值：f=295MPa ，fv=170MPa，角焊缝系数：0.7。
（1）单个吊耳负载验算：
每个吊耳负载（94/（4*sin60°）＝27.14t，安全系数取0.85，则负载为32t。
吊耳净截面强度验算（偏安全，不考虑补强贴板）：F=320KN,An=3300mm2，
满足要求，安全。
（2）吊耳板角焊缝应力校核
焊缝强度验算（偏安全，不考虑两侧连接耳板）：连接长度L=32cm，焊缝均采用全熔透角焊缝，计算按照普通双面角焊缝计算，焊脚取12mm（13.44KN/cm），焊缝长度为32*2=64cm，焊缝承载力为64*13.44=860.16KN=86.016t＞32t，满足要求，安全。
1）角焊缝面积：
A=2*（tanγ+R）*S=13618mm2
2）角焊缝的拉应力：
σa=FV/A =474000/13618=34.81MPa
3）角焊缝的剪应力：
τa=FH/A=273600/13618=20.09MPa
4）角焊缝的许用应力： 0.7*［σL］= 0.7*138=96.6MPa
由以上计算可知，焊缝强度满足要求，安全。
.png)
图9 吊耳平面布置
3.6 钢丝绳
吊点受力分析，设每一吊点采用单股钢丝绳，则每股受力P：
P=G·K/4·Sin60°P＝33t
式中；G－梁重94t，K－动载系数1.2，
Sin－吊装角度60°。
选用φ80-6*37钢丝绳千斤四根单股。
S破382.5t,安全系数K＇＝11.5满足
则：吊装钢丝绳选用φ80mm（6*37，2.8mm钢丝），L＝8m，四根。
卸扣为C55t级。
4 桥面砼
钢梁吊装完毕，进行连系梁的对位焊接施工，无损检测完毕后，进行桥面砼的吊模施工，绑扎钢筋，浇筑桥面板。
吊模体系：16mm厚竹胶板底模，Φ48双钢管+Φ14对拉杆+，蝴蝶扣加双螺帽固定的方法。
图10 桥面板吊模
7 结论
钢混叠合梁具有操作简单、较好的受力条件，在有较高施工难度的跨河桥、城市高架路和跨铁路桥中有着广泛的应用优势。随着科技的发展，
参考文献
[1] 王斐度. 平塘特大桥钢叠合梁施工关键施工技术 城镇建设，2020（000）.001.
[2] 李鹏. 钢混叠合梁的钢梁架设技术 城市建设理论研究，2011（000）.022.
[3] 梁光浩. 高速公路大跨径匝道桥叠合钢箱梁施工技术探微 山西建筑，2017（043）.036.