大跨简支钢-混组合梁变形控制施工技术研究.pdf

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1、桥梁工程器BridgeEngineering大跨简支钢一混组合梁变形控制施工技术研究孟昭晖，王松，高飞(北京市政建设集团有限责任公司第一T程处，北京100176)摘要：以北京轨道交通昌平线工程40m跨简支钢一混组合梁为工程依托，研究了大跨简支钢一混组合梁的T作原理及受力特点、施工关键技术、施T监控分析等内容，解决了轨道交通大跨径简支组合梁结构在设计、施T控制方面存在的问题．为今后的市政桥梁建设积累了经验。关键词：桥梁；简支；钢一混组合梁；变形控制；施工技术中图分类号：U445．469文献标志码：B文章编号：1009—7767(2016)05—0051-05Construc

2、tionTechnologyStudyofDeformationControlforLarge-spanSimpleSupportedSteel-concreteCompositeGirderMengZhaohui，WangSong，GaoFei1工程概况北京轨道交通昌平线一期工程第3合同段起点为南沙河南岸。终点为西二旗站，全长10．8km。该合同段包含3站3区间，桥梁总面积7．9万m2；路基段面积2万1712：车站建筑面积3万Ill2；工程造价为9亿元。该合同段共有简支钢一混组合梁22片，跨径为40m和37in两种。钢梁为单箱单室结构，每跨分为2片箱梁，中间以横梁连接，

3、梁高2．15I'll，底板宽1．67ill，顶宽4．05nl：混凝土板厚23～33cm(梁端)。钢材采用Q345qD．混凝土采用C40补偿无收缩混凝土。根据设计要求．钢一混组合梁采用在钢梁厂预制钢箱梁，然后运输至施工现场进行桥面板混凝土浇筑，再使用架桥设备架设的施工方法。2采用新施工方法的钢一混组合梁受力特点钢一混组合梁是通过抗剪连接件把钢筋混凝土板和钢梁连成整体共同工作，并具有一个公共中性轴的组合体⋯。钢一混组合梁结构由于混凝土板参与梁的工作，增大了梁的刚度。与钢梁相比，在用钢量相同的条件下。梁挠度可减少l／3～l／2；对于相同刚度要求的结构来说，组合梁可比钢梁减小截面

4、高度25％～30％。实践表明．钢一混组合梁与钢梁相比，可节约钢材20％～40％【zI：与混凝土梁相比，由于减轻了上部结构自重，下部的基础造价也得到了相应降低。由于轨道交通工程要求成桥后混凝土收缩徐变产生的位移不能超过1／3000L．以避免梁轨之间的扣件被拉坏，因此对钢一混组合梁的设计、施工变形控制、施工工艺提出了更高要求。鉴于此，笔者提出了全新设计与施工方法，即：在钢梁制作完成后．在支架与钢梁底板之间设置一定的距离，以便保证在浇筑混凝土板时，钢梁先产生一定的变形量后再与支架接触，然后由钢梁和支架共同承担混凝土的质量：支架处的变形和应力由变形控制和测力装置控制，来保证组合梁

5、的受力和变形状态符合设计要求；待混凝土板达到强度要求．形成组合结构后，再进行组合梁的吊装。这种新施工方法的理念和受力机理为：在施工过程中．钢梁通过部分变形先参与一部分受力，让其上翼缘受压．分担混凝土板的一部分压应力，就能达到减小混凝土板压应力的效果．从而减少收缩徐变对其后期的影响；但是钢梁在施工过程中的变形值又不能过大．否则会造成组合梁中的钢梁在预制施工过程中受力屈服"1。该方法的优点为施工过程中考虑钢箱梁上部钢筋混凝土翼板参与抵抗部分钢筋混凝土翼板自重引起的压应力。在承载力满足要求的时候，不用增加梁高和截面尺寸来解决大跨度钢一混组合梁的后期下挠值过大的问题，可节约钢材。

6、20164t$5期(9一)第34誉辛荭敬_术51器桥梁工程BddgeEngineering3钢一混组合梁施工关键技术3．1施工工艺流程(见图1)图1简支钢一混组合梁施工工艺流程图3．2施工准备3．2．1临时支架及基础施工根据组合梁自重及其施工荷载的大小设置临时支架基础。由于支架基础埋深较浅，所以需要对基础进行处理(通常采用级配砂石分层回填夯实)，且处理后地基承载能力不得小于某一数值，再根据该数值和支架控制反力的大小设计支架基础尺寸(要求满足基础在支架压力作用下发生的沉降小于钢梁预发生挠度的5％)。临时支架的设计应进行承载能力和稳定性验算．所受荷载不小于组合梁总质量的一半。

7、根据设计要求，40m钢一混组合梁施工共设l1个支点。端头台座的支点编号为支点A、B，其余支点编号由A向B方向分别为支点l～9。端头台座支点A、B采用C25混凝土浇筑。台座基础厚30cm。尺寸为2．4mx2．0m；上部台座尺寸为1．8m×0．6m，高度60cm，并铺垫l块lcm厚钢板。台座基础下设置砂石垫层。支点2、5、8设置1．8mxO，4m混凝土反力台座，台座高度30cm。台座放置千斤顶作为支反力监测点，监测点上的l对千斤顶对称于梁中轴线放置，横向间距为90cm，每个千斤顶顶面放置1块1cm钢板。其余各支点下面浇筑30cm厚