組合箱梁波紋鋼腹板連接施工技術(shù)

組合箱梁波紋鋼腹板連接施工技術(shù)

［摘要］青海省國(guó)道G214線(xiàn)三道河中橋是由中鐵十三局集團(tuán)公司承建的新型試驗(yàn)橋,該橋上部結(jié)構(gòu)為鋼-混凝土組合箱梁，采用波紋鋼腹板，本文對(duì)波紋鋼腹板的連接施工技術(shù)進(jìn)行了較為詳盡的介紹。［關(guān)鍵詞］組合箱梁波紋鋼腹板連接施工前言橋梁采用鋼與混凝土上下結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各類(lèi)橋梁形式，采用鋼一混凝土結(jié)合梁這種結(jié)構(gòu)形式最多的是簡(jiǎn)支梁橋。三道河中橋上部結(jié)構(gòu)形式采用單箱雙室波紋鋼腹板簡(jiǎn)支組合梁結(jié)構(gòu)，跨徑50m,梁高2.5m.。腹板采用12mm厚的波紋鋼腹板結(jié)構(gòu)，每片波紋鋼腹板各分為5段加工，每段9.6m，工廠(chǎng)分段軋制現(xiàn)場(chǎng)拼接并整體澆注上下混凝土翼緣板。筆者將從以下方面介紹三道河中橋波紋鋼腹板的連接施工技術(shù)。1．波紋鋼腹板間的連接波紋鋼腹板由于加工、運(yùn)輸及其施工上的要求，在縱橋向都分割成節(jié)段，在現(xiàn)場(chǎng)加以拼裝。各節(jié)段腹板間的連接通常是焊接或用高強(qiáng)度螺栓。波紋鋼腹板與以往的平鋼板間的連接不同，即在縱橋向剛度比較小，不需要承擔(dān)軸力，僅僅需要考慮如何有效地承擔(dān)剪力。腹板搭接在一起用貼角焊連接，對(duì)于僅僅需要承擔(dān)剪力的波折腹板來(lái)說(shuō)，是比較好的。采用單面摩擦?xí)r把兩塊腹板搭接在一起是最簡(jiǎn)單的連接形式。此外，也有將焊接在波紋鋼腹板接頭處的兩塊翼緣板用高強(qiáng)度螺栓連接的方式。三道河中橋波紋鋼腹板間的連接采用貼角焊連接及高強(qiáng)度螺栓連接相結(jié)合的連接方式。1.1鋼腹板的貼角焊施工要點(diǎn)及質(zhì)量要求(1)波紋鋼腹板鋼材均按（GB50017-2003）取用，材料為Q345C,其性能必須符合規(guī)范要求。焊條、焊絲、焊劑、電渣焊熔嘴等焊接材料與母材的匹配應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求及國(guó)家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81的規(guī)定。焊條、焊劑、藥芯焊絲、熔嘴等在使用前，應(yīng)按其產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)及焊接工藝文件的規(guī)定進(jìn)行烘焙和存放。(2)在正式焊接前應(yīng)試焊，焊縫經(jīng)檢驗(yàn)合格后方能正式焊接。在施焊前應(yīng)將鋼腹板表面的氧化物、油污、熔渣及其他有害雜質(zhì)清除干凈。清除的范圍(以離坡口邊緣的距離計(jì))不得小于20mm。（3）焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷；不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷。且不得有咬傷、未焊滿(mǎn)、根部收縮等缺陷。（4）為了減少應(yīng)力集中，提高接頭承受疲勞載荷的能力，可以將角焊縫表面焊接或加工為凹型。接頭必須注意焊縫與波紋鋼腹板之間的圓滑過(guò)渡。同時(shí)，在確定焊縫計(jì)算厚度時(shí)，應(yīng)考慮焊縫外形尺寸的影響。焊成凹形的角焊縫，焊縫金屬與母材間應(yīng)平緩過(guò)渡并不得在其表面留下切痕。（5）貼角焊縫感觀(guān)應(yīng)達(dá)到：外形均勻、成型較好，焊道與焊道、焊道與波紋鋼腹板間過(guò)渡較平滑，焊渣和飛濺物基本清除干凈。1.2高強(qiáng)度螺栓的施工要點(diǎn)（1）本橋波紋鋼腹板采用96個(gè)M22，10.9級(jí)擦型高強(qiáng)螺栓。高強(qiáng)度螺栓接副的施擰順序和初擰、復(fù)擰扭矩應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)施工及驗(yàn)收規(guī)程》JGJ82的規(guī)定。（2）由制造廠(chǎng)處理的鋼腹板的摩擦面，安裝前應(yīng)復(fù)驗(yàn)所附試件的抗滑移系數(shù)，合格后方可安裝。在鋼腹板運(yùn)輸過(guò)程中摩擦面不得損傷。（3）高強(qiáng)度螺栓初擰、復(fù)擰的目的是為了使摩擦面能密貼，且螺栓受力均勻。（4）高強(qiáng)度螺栓應(yīng)自由穿入螺栓孔。高強(qiáng)度螺栓孔不應(yīng)采用氣割擴(kuò)孔，擴(kuò)孔數(shù)量應(yīng)征得設(shè)計(jì)同意，擴(kuò)孔后的孔徑不應(yīng)超過(guò)1.2d（d為螺栓直徑）。（5）用0.3～0.5kg的小錘逐顆敲擊螺栓，檢查其緊固程序，防止螺栓漏擰。高強(qiáng)度螺栓終擰結(jié)束后，應(yīng)以目測(cè)尾部梅花頭擰掉為合格，對(duì)欠扭者應(yīng)及時(shí)補(bǔ)擰，超擰者應(yīng)取予更換。經(jīng)檢查合格的高強(qiáng)度螺栓節(jié)點(diǎn)，應(yīng)及時(shí)用厚涂料或膩?zhàn)臃忾]。2．波紋鋼腹板與頂?shù)装宓倪B接波紋鋼腹板組合箱梁橋結(jié)構(gòu)，波紋鋼腹板與混凝土上、下翼板的連接是施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它直接關(guān)系到整個(gè)鋼一混凝土組合梁的承載能力，并要有效地控制鋼腹板和混凝土之間的水平剪切力，確保兩種不同材料之間不產(chǎn)生相對(duì)位移，因此需要合理地施工抗剪連接件。波紋鋼腹板與混凝土頂?shù)装逯g的連接方式大致有兩種，即腹板上下端焊接翼緣板并配置連接件的翼緣型；把腹板直接伸入到混凝土頂?shù)装逯?、并在腹板上設(shè)有圓孔的嵌入型。嵌入型連接是把橋面板的橫向鋼筋貫穿波紋鋼腹板的預(yù)留圓孔，然后澆注混凝土板?？v向的抗剪作用主要靠圓孔中的混凝土與波紋鋼腹板的斜板段，焊接的栓釘能夠承擔(dān)腹板面外彎矩的作用。三道河中橋結(jié)合了上述兩種方法，在波形鋼板的上下端部焊接鋼質(zhì)翼緣板，翼緣板上設(shè)焊接剪力釘——翼緣型；并在板邊開(kāi)孔，穿筋形成剪力鍵——嵌入型，加強(qiáng)了與上下底板的連接，整體抗剪能力得到大大提高。施工中需要注意的是，底板橫向需穿過(guò)波紋鋼腹板預(yù)留孔的鋼筋，應(yīng)選擇在波紋鋼腹板吊裝定位前先穿；頂板橫向需穿過(guò)波紋鋼腹板預(yù)留孔的鋼筋，應(yīng)選擇在支頂板底?；虻跹b箱梁芯模前先穿，否則橫向鋼筋的穿筋將會(huì)相當(dāng)困難或者根本無(wú)法穿過(guò)。3．波紋鋼腹板與橫隔板、橫端梁的連接波紋鋼腹板與端橫梁的連接波紋鋼腹板與橫隔板、橫端梁之間的連接也是重要的接合部位，要確保波紋鋼腹板所受到的剪力能夠有效地傳給下部結(jié)構(gòu)。兩者間的連接方式有翼緣型與嵌入型。翼緣型接合是在翼緣板上焊接開(kāi)孔鋼板；嵌入型接合是將波紋鋼腹板端部伸入橫隔梁，并在伸入部分，設(shè)有圓孔或配置栓釘連接件。如圖4，三道河中橋波紋鋼腹板端側(cè)伸入橫隔梁，并在伸入部分，設(shè)有方便端橫梁橫向鋼筋穿入的