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1、 钢混结构的组合斜腿钢构桥施工技术要点 申永杰摘要：某市道桥改造桥是一座钢混凝土组合斜腿刚构桥，主跨55.2m单孔跨越河主河槽，受河防洪水位的限制，主梁高度不能太大，且该桥位于市中心城区，景观要求高，桥位与正在施工的地铁1号线平面交叉；施工、施工难度大，本文以该桥为工程背景，介绍了此类桥梁的施工技术要点。关键词：组合结构；斜腿刚构；钢骨混凝土；0引言斜腿刚构桥是由刚构桥演变而来，将刚构桥的竖直立柱倾斜施工就成斜腿刚构桥。斜腿刚构的受力和外观又和拱桥相近。由于斜腿不仅可以分担梁部弯矩，且对中跨梁提供压力而使其纯弯构件变成偏心受压构件1，故其力学
2、性能比传统梁桥优越。但斜腿与圆滑的曲线拱桥相比压力线与其形心吻合不好，因此斜腿刚构桥多用于中小跨径。因具有结构简洁、坚固、有动感和现代感等优点受到人们青睐。1工程概况道路改造桥桥位于市中心主干道，原道路老桥为双曲拱结构，桥梁宽度20.3m，跨径50m，矢高6.5m。使用已达35年，已接近结构的使用年限，原桥梁施工荷载等级较低（汽-15），根据桥检报告，该桥主结构的承载能力已严重不足，由于地铁一号线与该桥重叠，影响新建桥梁的建设，且该桥也不满足路口交通施工的要求，基于以上因素拆除该桥重建。新建桥梁方案、施工方案，除满足交通需要外，还要受到拟建南淝河特大桥的限制，在综合分析施工技术、经济、工期和施
3、工条件等因素下，新建桥型方案采用主跨55.2m的钢混凝土斜腿刚构桥（见图1）。桥梁单幅宽25.5m，全桥共计2幅；每幅桥由7片工字型钢混凝土组合梁组成（见图2），工字梁横向间距3.6 m，桥梁纵向每隔4m设置一道钢横梁；主纵梁边跨、主跨跨中高1.4m。混凝土桥面板主跨采用0.25m钢筋混凝土桥面板掺入适量钢纤维，边跨混凝土桥面板厚0.4m，外侧最大悬臂2.25m，内侧最大悬臂1.65m，悬臂端板厚0.2m。桥梁横坡采用主梁竖向高程差调整，单幅桥面横坡为2%（单个梁底平置）。2 组合桥梁的施工技术要点2.1 总体构思桥梁作为城市交通工程中的重要组成部分，桥梁的总体规划必须满足通行需求，使用功能置
4、于最优先的地位。并在经济性、景观性等各项其他指标评价都应在满足安全和使用功能前提下进行。桥梁使用寿命100年，已是城市建筑的一部分，其景观效果势必对周边地区景观及交通环境产生长远的影响；且本项目位于合肥市繁华地带，简洁明快的桥型与环境相互融合，更显得自然平和。斜腿刚构与老桥（双曲拱桥）“似曾相识”；新桥采用钢混凝土组合结构更突出了桥梁的现代气息。桥梁右幅大桩号承台的平面位置与正在施工的地铁1号交叉，桥梁采用轻型结构对地基的需求有所降低。为一孔跨越主河槽，斜腿几乎常年浸泡于水中；考虑到结构的耐久性和施工的便利性，桥梁最终选用多主梁的无铰刚架体系。2.2 斜腿的施工影响斜腿刚构视觉效果和美学效果的
5、因素就是斜腿的倾斜度，通常倾斜角在35°55°范围，视觉效果和美学效果比较好2。斜腿倾斜的角度也同时受到地质条件的限制，过于倾斜会产生较大的水平推力，进而增加桥梁基础费用；本桥结合以上因素，斜腿倾角采用45°。为与主梁连接方便，斜腿采用十字交叉的工字型断面q345c钢材。斜腿外包15cm钢纤维混凝土有效增强了斜腿钢结构的耐久性。外包混凝土的浇筑时间在上部结构完成之后进行，可有效减少恒载对斜腿外包混凝土的不利作用。2.3主纵梁、桥面系的施工主纵梁是该桥主要受力构件之一，采用钢混凝土组合结构可充分发挥各自材料优势；特别当桥下净空受到限制时，连续组合梁的高跨比可做到1/
6、351/253。本次施工因采用斜腿刚构体系，跨中梁高为1.4m，是主跨的1/39；支点梁高3.4m，是主跨的1/16。上翼缘宽0.6m，厚25mm，下翼缘宽0.7m，厚36mm。边主梁腹板厚24mm，中腹板厚20mm。桥面板的最小厚度不小于30l+110mm（l车轮荷载作用下的计算跨度，单位取m）4，主纵向横向间距3.6m，桥面板厚度250mm，满足该项要求；为防止桥台支座竖向负反力边跨桥面板施工为400mm。3 质量保证措施3.1严格实行交底制度交底内容包括该项工程的设计要求、技术标准、定位方法、几何尺寸、功能作用及与其他工程的关系、施工方法和注意事项等，使全体人员在彻底明了施工对象的情况下
7、投入施工。3.2建立“五不施工”、“三不交接”制度“五不施工”即：未进行技术交底不施工；图纸和技术要求不清楚不施工；施工和资料未经复核不施工；材料无合格证或试验不合格者不施工；工作不经检查签证不施工。“三不交接”即：无自检记录不交接；未经专业人员验收合格不交接；施工记录不全不交接。3.3对工序实行严格的“三检”“三检”即：自检、互检、交接检。上道工序不合格，不准进入下道工序，确保各道工序的工程质量。3.4建立严格的隐蔽工程检查签证制度凡属隐蔽工程项目，首先由班、队逐级进行自检，自检合格后，应会同监理工程师一起复验，检查结果填入验收表格，由双方签字，确认。3.5建立测量计算资料复核制度测量资料，
8、须经两人复核，最后交技术负责人审核后报监理工程师审批认可。现场测量基线、水准点及有关标志均须进行定期复测检验。3.6建立健全原材料、成品、半成品的管理制度检查合格、同意进场的原材料、成品、半成品要分类、分批堆放，并设立标志和帐卡，坚持按用途归口保管、发放，不得混杂。对易受潮的物品要做好防雨、防潮工作。4 计算分析桥面系受力主结构是由纵梁和横隔梁共同组成的梁格体系，为精确计算桥梁各施工阶段的受力状况，计算采用大型通用有限元软件；计算过程严格按照桥梁实际施工顺序模拟。施工过程中最大拉应力发生在主跨跨中底缘77mpa；成桥后最不利工况的标准组合下最大拉应力119mpa，同样发生在主跨跨中底缘。在车道
9、荷载作用下，主跨跨中竖向最大位移26mm，结构整体刚度较好。5 桥梁后续施工技术要点组合梁在跨河施工时因采用大跨度支架，与混凝土主梁采用满堂支架法相比，充分改善了现场施工条件，加快施工进度。桥面板施工支架直接支撑于钢主梁上；省去落地支架。为方便钢主梁的运输，主梁最大高度控制在3.5m以下，纵向分段长度不大于25m，全桥共分为5个节段。各节段端部支撑于临时支架上完成纵向组拼，而后横向连接。桥面板采用先施工正弯矩处混凝土，待其强度达到施工强度的90%后，拆除臨时支架再浇筑负弯矩处混凝土。经计算成桥后负弯矩桥面板主拉应力明显改善，比一次成桥方案减少1.6mpa。与钢筋混凝土斜腿刚构桥相比，钢骨混凝土
10、斜腿结构施工更便捷，因有钢骨先预埋施工，再施工外包混凝土时不必担忧斜腿产生的水平推力，使模板构造简单。浇斜腿混凝土之前，与斜腿连接处的承台混凝土要凿毛处理；把斜腿所有模板与钢斜腿固定牢固后再浇筑外包混凝土。6 结论钢一混凝土组合梁桥具有建筑高度低、施工简捷、上部结构重量轻和施工对交通影响小等优点5。在城市中小桥梁施工中优势明显。钢混凝土组合结构用于斜腿刚构桥型又丰富了钢混凝土组合结构桥型。纤细的主梁使结构外观更显轻盈，现代气息浓厚；钢混凝土结构有效的降低主梁的自重进而减小地震反应；且钢混凝土组合结构耐久性较好。基于以上特点，本文的介绍可为今后钢混凝土组合斜腿刚构桥施工提供参考借鉴，促进钢混凝土组合结构桥梁在我
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