上海城建市政工程（集团）有限公司 上海 200065
摘要：组合钢板梁施工时，类似工程桥面板安装后的灌浆经常出现灌浆料渗漏的情况，灌浆处理研究较少，严重影响了施工质量，并造成钢板梁的污染情况。本文系统分析灌浆料渗漏现象，进行了一系列的实验室和现场试验，推荐邵氏硬度为55的方形截面橡胶条为施工临时措施，同时通过改进专用吊架和吊点的方式保证了桥面板起吊和卸落的平衡，有效解决了灌浆料渗漏的问题，总结出一套有效的施工方法，可供后续类似工程参考。
关键词：组合钢板梁 渗漏 橡胶条
Composite steel beam construction grouting leakage problem solution
Peng Bin
（Shanghai Urban Construction Municipal Engineering（Group）Co.Ltd.，Shanghai 200065，China）
Composite steel girder construction，bridge panel for the similar project after installation of grouting grouting material leakage often occurs，grouting process study is less，the serious influence the construction quality，and cause the pollution of the steel plate beam.System analysis of grouting material leakage phenomenon，this paper conducted a series of laboratory and field test，the recommended shaw hardness of article 55 of square cross section rubber for the construction of temporary measures，at the same time by improving special hanger and lifting lifting point the way to ensure the bridge panel and landed in the balance，solve the problem of the leakage of the grouting material，summarized a set of effective construction method and reference for subsequent similar projects.
Keywords：composite steel beam，leakage，rubber strip
一、引言
近年来，组合钢板梁桥由于用钢量少、结构轻量化、标准化便于施工，以其卓越的经济性和施工性在我国应用越来越多[1，2]。上海某高架项目，设计全线采用组合钢板梁结构形式，本工程为首次高架桥梁全线采用全预制组合钢板梁的上部结构，体量大，全线共计约130多跨钢梁，3000多块预制桥面板。如此大体量应用目前在全国范围看来属于首次。
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图1 组合钢板梁桥
如此大体量组合钢板梁桥，钢梁和桥面板均做到了标准化、工厂化、快速化施工。然而在以往类似项目出现了较多的灌浆料渗漏的情况，后续需要费时费力去处理，主要原因可能出现在橡胶条选用上，它需要有一定强度和密封性能，防止后续灌高强砂浆时漏浆；同时压缩量又不能过大，否则导致后续灌浆厚度不足；而增加橡胶条厚度来抵消压缩量，则橡胶条购买成本又大大增加。因此需要在橡胶条的强度和柔韧性之间寻找平衡，确定最合适的规格参数，并且需要有一套合理的办法来解决漏浆问题。
对于橡胶条的选用和现场工艺控制需要进行深入研究，本文进行了一系列的实验室和现场试验，有效解决了灌浆料渗漏的问题。
二、施工概况
根据设计要求，钢梁在钢结构加工厂加工完成后运输至现场安装，桥面板在专业构件厂预制，待钢梁架设完成后在现场进行桥面板叠合施工，最后进行湿接缝施工。该形式工业化体系高，更适宜工厂加工。
为防止钢梁和桥面板安装中产生“硬碰硬”的情况，设计是待钢梁安装完成后，在钢梁的顶板上翼沿张贴30mm厚橡胶条，然后将预制桥面板搁置在橡胶条上，待桥面板安装完成后，再在桥面板和钢梁中间灌注3cm厚C100高强砂浆；当砂浆达到强度后作为钢梁和桥面板之间的沉重层，此时橡胶条不再受力。因此橡胶条实际上是起到桥面板安装时支撑桥面板的临时受力作用和灌注C100高强砂浆的挡浆模板，起双重作用。
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图2 组合钢板梁桥施工局部图（单位：mm）
但是在施工中，橡胶条刚度太小则压缩量太大，不能满足砂浆厚度要求；刚度太大，则起不到缓冲作用，并且局部不易压实，容易出现漏浆现象。设计对橡胶条的力学参数和性能没有提出具体要求，根据施工需求，由于橡胶条是作为临时承重和挡浆模板的作用，因此它需要临时承受桥面板和其他施工荷载的重量，并且需要有一定的压缩量使得橡胶能够填塞桥面板和橡胶条、橡胶条节段之间、橡胶条和钢梁之间的缝隙，防止后续灌高强砂浆时漏浆；同时压缩量又不能过大，否则导致后续灌浆厚度不足；而增加橡胶条厚度来抵消压缩量，则橡胶条购买成本又大大增加，需要通过研究来确定橡胶条的选择。
三、橡胶条受力计算及压缩量试验
设计蓝图中所绘的橡胶条为圆形截面，实际在试验中选用了圆形和方形两种截面的橡胶条进行对比。由于桥面板大多数为4mx8m和4mx12m两种规格，重量分别为16T和26T，实际分摊到橡胶条上的压强是0.55MPa。
下一步就是确定在0.55MPa压强下，不同硬度的橡胶条压缩量分别为多少。我们选用了40、45、50、55、60、70 六种邵氏硬度的橡胶条，圆形和方形截面一共12组，在实验室进行了压力测试，得到的压缩量分别如下：
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图3 橡胶条压缩试验
表1 不同硬度的橡胶条压缩量
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材料规格（邵氏硬度）
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圆形截面（mm）
|
方形截面（mm）
|
|
40
|
6.0
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5.4
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|
45
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5.5
|
5.2
|
|
50
|
4.4
|
4.2
|
|
55
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3.8
|
3.4
|
|
60
|
3.3
|
3.2
|
|
70
|
2.1
|
1.9
|
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图4 不同硬度的橡胶条压缩量
上述数据可看出，圆形截面的橡胶条，同硬度下压缩量更大；3-4mm的压缩量在是比较符合施工现场的需求的。通过上面试验结果得出，为设计提供了数据支撑，因此采用了50和55两种硬度橡胶条进行现场测试。
四、现场试验
橡胶条选好后，需要紧贴在钢梁顶板上，要求必须牢固、密封。橡胶条与钢梁之间，每节橡胶条节段之间都需紧密敷贴。现场采用了万能胶水和3M双面胶两种固定方式。
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图5 橡胶条安装与封闭试验
圆形截面的橡胶条由于会产生滚动，施工及其不便，施工功效差，并且在后续安装桥面板时，受挤压容易脱落。最终选择了方形截面的橡胶条进行最终试验。
工人在张贴橡胶条时，发现万能胶水虽然黏贴的更牢固，但是万能胶水涂刷在钢梁上容易黏鞋底、有安全隐患，并且容易洒落到桥下，因此后续全部选用3M双面胶进行黏贴，并且3M双面胶可以提前将其中一面黏在橡胶条上，施工更加高效。橡胶条黏贴完毕后，可进行桥面板的安装。
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图6 橡胶条布置图
如上图，一共试验了16快板，编号分别为1~16，其中1~8号板采用的是硬度50的橡胶条，9~16号板垫的是硬度55的橡胶条。桥面板安装后，对50和55两种硬度的橡胶条安装效果进行了检测。首先验证压缩量与实验室测得压缩量是否一致，根据现场是实际测量：
表2 方形截面橡胶条实际压缩量
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邵氏硬度
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方形截面压缩量（mm）
|
|
50
|
4.5
|
4.5
|
4.5
|
4.1
|
3.8
|
3.7
|
3.7
|
|
55
|
3.7
|
3.7
|
3.7
|
3.0
|
3.2
|
3.2
|
3.0
|
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图7 现场闭水试验
压缩量与实验室数据基本吻合。但值得注意的一点是，本次安装：同一块板下的橡胶条，存在一头压缩量大、另一头压缩量小的情况，虽对后续的板面标高影响不大，但可能会存在板底不平导致局部有缝隙、漏浆等情况，需要改进。根据现场情况分析，导致该情况的原因可能是桥面板吊装时，桥面板不平，桥面板其中一头先落地的情况，一头先落地可能会导致局部压力集中，橡胶条超出预想的压缩量，导致桥面板整体落下后，一头压缩量大，一头压缩量小，为了验证这个猜测，现场进行了闭水试验。
现场对吊好的16块桥面板预留栓钉孔洞进行了闭水试验。一共32个栓钉孔洞，全部灌满水，发现有6个栓钉孔渗漏，其中4个渗漏点位于桥面板压缩量小的部位，因此可以确定，吊装不平整，导致桥面板先着地的一端压缩量大，后着地的一端压缩量小，而压缩量小的一端，更容易出现渗漏。
为了解决这个情况，现场改进了专用吊架，并且设置了专用吊耳和吊钩。
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图8 专用吊架（解决桥面板起吊平整问题）
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图9 专用吊耳（解决吊点预埋不准确问题）
采用了专用吊架后，又重新进行了上述试验，并且在吊装时，要求班组务必保证桥面板四角基本同时安放到位，对新安装的16块桥面板下的橡胶条进行了测量，已基本解决桥面板两头压缩量不一致的问题。
表3 专用吊架安装后方形截面橡胶条实际压缩量
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邵氏硬度
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方形截面压缩量（mm）
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|
50
|
4.0
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4.1
|
4.1
|
4.3
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4.2
|
4.4
|
4.3
|
|
55
|
3.4
|
3.3
|
3.3
|
3.2
|
3.1
|
3.0
|
3.4
|
并对这批桥面板再次进行了闭水试验。渗漏点减少到了3个，有明显改善。因此可以证明吊装时桥面板平稳，防止翘头的情况，对后续避免渗漏有很大效果。
五、渗漏点的封堵
通过上述一系列试验，可以极大的改善桥面板安装后，桥面板和橡胶条、橡胶条节段之间、橡胶条和钢梁之间产生的细小缝隙，但是渗漏点仍然存在。因此目前看来，灌浆前的闭水试验还是必不可少，通过闭水试验检查出来的渗漏点，通过打发泡剂进行封堵。
另外在C100的浆液配合比设计中，也可以适当的调整浆液的流动度，使得稠度大一些，也可以有效避免漏浆。
六、结论
1、橡胶条选用55邵氏硬度的方形截面，可以临时承受桥面板的重量及施工荷载，并且压缩量符合施工需求。
2、橡胶条的黏贴采用3M双面胶更加高效、安全。方形橡胶条比圆形截面橡胶条更适用。
3、通过改进专用吊架和吊点，保证桥面板起吊和卸落的平衡，可防止橡胶条压缩量不均衡导致“翘板”，从而更有效避免渗漏，并且也对桥面板标高控制更为有利。
4、通过闭水试验确定最终漏点，需要用发泡剂进行封堵。
通过试验，以及该项目后续的组合钢板梁施工，能够总结出一套有效的施工方法，供后续类似工程参考。
参考文献：
[1]杨义东，李涛.钢—混凝土组合结构桥在日本的发展趋势[J].世界桥梁，1998（04）：39-42.
[2]刘玉擎.组合结构桥梁的发展与展望[C]// 中国公路学会桥梁和结构工程分会2005年全国桥梁学术会议论文集.2005.