多跨桥梁波形钢腹板施工工艺研究

多跨桥梁波形钢腹板施工工艺研究

王文亮1  梁朝晖2

(1金华职业技术大学，金华 321000；2中交基础设施养护集团有限公司，北京 100020)

摘要：随着大跨度桥梁技术的不断发展,波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁广泛应用于法国、日本等发达国家,日本现已建成100多座波形钢腹板桥。该结构桥梁具有跨度大、质量小、造型美观等特点,常用于跨径较大的河道、道路桥梁结构设计,但我国采用该技术建造的桥梁并不多见。通过工程实例介绍了预应力混凝土连续箱梁的波形钢腹板加工制作、起吊安装、节段连接及箱梁钢筋绑扎、合龙段后浇带施工、体外索安装等主要施工工艺,并提出了质量控制要求。

关键词：多跨桥梁，波形，钢腹板，施工工艺

引言

波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁具有跨度大、质量小、造型美观等特点,常应用于跨径较大的河道、道路桥梁结构。波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁是以波形钢代替传统混凝土梁作为箱梁的腹板受力,其新颖独特的结构形式属于新结构、新技术。

1 工程概况

主桥1＃块～15＃块采用波形钢腹板。波形钢腹板采用Q345c钢材，直腹板，

波长1.6m，波高22cm，钢板厚度为10～18mm。

图1 波形钢腹板构造

2工程难点与特点

该桥是我国首座采用悬臂浇注施工的波形钢腹板PC结合梁桥，施工难度主要体现在：

（1）利用悬臂桁车对波形钢腹板进行吊装、纵移、横移到就位、纠偏、定位等一系列的施工难度大；

（2）波形钢腹板与砼之间的连接技术要求高，施工难度大；

（3）在无常规砼腹板条件下，底板及顶板混凝土的悬臂浇注呈分离状态，必须采取针对性措施保证整体性；

（4）波形钢腹板防腐蚀施工要求高，施工难度大。

（5）节段钢腹板间的连接采用双面搭接焊，工艺要求高，要求100%超声波探伤，高空焊接施工难度和质量控制难度大。

3 研究方法与路线

研究制定波型钢腹板从吊装、纵移、横移到就位、纠偏、定位等一系列的工艺。设计波形钢腹板定位装置，指导现场实施，实现高精度定位。研究波形钢腹板防腐蚀施工流程及防腐层实施工艺。研究相邻波形钢腹板之间连接的施工工艺和设备配置，研究钢腹板与0#块混凝土结合部施工工艺，通过施工实践，最终形成合理的工艺及流程。

4 波形钢腹板连接工艺

（1）波形钢腹板与顶底板的连接

波形钢腹板与顶底板的连接通过穿过波形钢腹板孔洞的贯穿钢筋以及焊接于波形钢腹板上、下缘的纵向连接钢筋来实现。

图2 波形钢腹板与顶底板的连接

（2）波形钢腹板之间的纵向连接

波形钢腹板节段内的纵向连接可在工厂完成，节段与节段波形钢腹板纵向连接只能在悬浇施工中完成，为了施工中连接方便，设计考虑了用螺栓先做临时固定后施焊的连接方法。节段钢腹板间的连接采用双面搭接焊。

（3）其他钢砼结合部位的连接

1）波形钢腹板与0#块及现浇段纵向连接采用穿孔板连接方式，其剪力传递藉混凝土销、贯穿钢筋完成。

2）设计为了实现混凝土腹板到波形钢腹板的渐变，1#、2#段的部分以及部分梁端现浇段设置了波形钢腹板里衬混凝土，里衬混凝土与底板同时浇注，其与波形钢腹板藉螺栓钉连接。

3）波形钢腹板与跨间横隔板连接采用了双PBL键连接方式。

5 钢混结合部施工工艺

（1）钢腹板吊装

0号块施工时钢腹板就位在陆地上采用50t履带吊直接吊装，人工配合定位。水中墩采用塔吊吊装。内外侧钢腹板用定位利用板节段连接预留的螺栓孔，加厚壁钢管内穿螺杆，采用内撑外拉方式在端部定位。

图6 水中墩首节钢腹板起吊安装示意图

（2）调整定位

1#块首块钢腹板定位精度极其重要，将直接影响后面钢腹板的准确就位。局部微调采用撬棍（圆钢外包麻布），防止损伤钢腹板。

1）移动作业桁车前移到位后，在底模上先安装纵向2号钢筋和底板横向7、8号钢筋，安装完成后在腹板处安装垫块及 [10槽钢衬垫，确保钢腹板标高，然后将钢腹板吊装就位。再穿入贯穿钢筋微调钢腹板就位。

普通钢筋定位

波形钢腹板定位支撑安装

波形钢腹板安装并穿入贯穿钢筋

图7 钢腹板安装顺序示意图

（2）内外侧钢腹板用定位利用板节段连接预留的螺栓孔，加厚壁钢管内穿螺杆，采用内撑外拉方式在端部定位。

（3）为适应纵坡要求，首节钢腹板纵向呈一定的倾斜角度，主要通过底部衬垫实现。根据每一个0#块不同的纵坡要求，倾斜角度各不相同，具体数值参考设计图纸设置。

6 研究成果及创新点

通过对波形钢腹板施工工艺一系列的研究和成功的实施，包括通过采用止水带、泻水坡等形式对波形钢腹板在施工过程中的防腐蚀保护起到了关键作用，以及对首节钢腹板定位进行深入研究，保证在后续施工中波形钢腹板的安装精度。用加厚壁钢管内穿螺杆，采用内撑外拉方式在端部定位。通过对波形钢腹板施工工的研究和实施，熟悉掌握了波形钢腹板施工工艺，为今后同类型的波形钢腹板施工积累了可借鉴的经验。

参考文献

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