周奎 秦晶

摘 要：結(jié)合實際，對波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁技術(shù)進(jìn)行分析。先是論述了波形鋼腹板組合梁橋常用施工方法，其次從支架澆筑施工、懸臂澆筑施工、預(yù)制裝配施工以及頂推施工等方面，分析了波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁技術(shù)操作要點。希望可以給此類工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：波形鋼腹板;預(yù)應(yīng)力;混凝土;橋梁技術(shù);分析

中圖分類號：U448.213 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

為了能夠使得橋梁實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕型化的標(biāo)準(zhǔn)，法國首先研發(fā)出波形鋼板為主要結(jié)構(gòu)的箱梁腹板形式，并且已經(jīng)在1986年建設(shè)成為世界上首座波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合橋梁。該結(jié)構(gòu)形式的橋梁和傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力橋梁的形式對比分析發(fā)現(xiàn)，其主要是優(yōu)勢就是自重輕、效率高、抗震性好、施工速度快等，目前已經(jīng)是我國的橋梁領(lǐng)域中應(yīng)用最為普遍的一種橋梁結(jié)構(gòu)形式。伴隨著波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的逐步深入應(yīng)用，技術(shù)成熟度逐步提高，極大的促進(jìn)了我國橋梁領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步。

1 波形鋼腹板組合梁橋常用施工方法

和傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁進(jìn)行對比分析，波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的施工主要工序如下：支架現(xiàn)澆、懸臂澆筑、預(yù)裝配、頂推等等，隨著該施工技術(shù)的全面發(fā)展和進(jìn)步，該領(lǐng)域中研發(fā)出了一種先進(jìn)的施工工藝，即剛腹板自重異步施工工藝，已經(jīng)研發(fā)就產(chǎn)生非常明顯的效果，極大的促進(jìn)了橋梁工程事業(yè)的發(fā)展。在最初階段，我國波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁主要的施工方式就是現(xiàn)澆施工。伴隨著時代的發(fā)展和進(jìn)步，該技術(shù)有了很大的提升，施工方式也更加的多樣化，主要是的形式就是懸臂澆筑施工方式，比如珠海前山河特大橋等等。

2 波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)分析

2.1 支架澆筑施工

波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁橋選擇使用支架現(xiàn)澆施工方式，和傳統(tǒng)的施工方式并無明顯的差距，在施工中主要應(yīng)用的是型鋼、鋼管、貝雷桁片等施工材料，在澆筑開始前，要應(yīng)用支架完成預(yù)壓施工，此時可以通過沙袋加重或者水箱加重的方式來進(jìn)行。預(yù)壓加載應(yīng)該按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，分別按照總加載量的60%、100%及110% 3次進(jìn)行，每次加載結(jié)束的1 h后要進(jìn)行支架變形量的檢測。波形鋼腹板的安裝施工應(yīng)該在底板鋼筋綁扎之后且頂板鋼筋綁扎之前進(jìn)行，因為該部分屬于分段安裝施工方式，單次分段長度應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場吊裝能力和波形鋼腹板階段剛度性能來確定，要從一側(cè)逐步安裝到另外一側(cè)，安裝的同時要進(jìn)行糾偏處理，防止出現(xiàn)累積偏差的問題。和傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，該方式簡化了腹板模板的安裝施工工藝，施工速度和效率有所提升[1]。

2.2 懸臂澆筑施工

和傳統(tǒng)施工技術(shù)對比分析，大跨徑波形鋼腹板橋梁的懸臂澆筑通常是按照掛籃施工方式來進(jìn)行，其主要的區(qū)別就是在施工中要充分的分析波形鋼腹板吊裝空間的要求，所以要選擇使用高三角形或者菱形的掛籃結(jié)構(gòu)形式。傳統(tǒng)施工方式是將腹板、頂板、底板實現(xiàn)同時澆筑施工，而該方式則是將腹板在加工廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)制加工，再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行組裝施工。經(jīng)過對比分析，波形鋼腹板預(yù)制箱梁結(jié)構(gòu)的懸臂澆筑施工過程，可以簡化側(cè)模、腹板鋼筋綁扎和預(yù)應(yīng)力孔道設(shè)置等環(huán)節(jié)，而增加了腹板定位與安裝環(huán)節(jié)，最后一節(jié)的波形鋼腹板部分的安裝應(yīng)該在已經(jīng)澆筑完成的階段養(yǎng)護(hù)過程中來進(jìn)行安裝。波形預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁自重較小，和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式對比分析下降30%左右，且施工節(jié)段要比混凝土箱梁長1.5 m～2.0 m，減少了施工節(jié)段的數(shù)量，縮短工期。此外，懸臂澆筑方式施工方便快捷，施工比較容易進(jìn)行，不會影響整體施工質(zhì)量。

2.3 預(yù)制裝配施工

中小型波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁也可以使用預(yù)制裝配施工方式，其和傳統(tǒng)的橋梁施工方法并無明顯差異。預(yù)制場地和傳統(tǒng)橋梁是相同的，預(yù)制模板主要應(yīng)用的是鋼模板制作而成，混凝土可以選擇使用二次澆筑方式，第一次進(jìn)行主梁底板的澆筑施工，第二步則進(jìn)行頂板澆筑施工。梁體吊裝開始前，要合理進(jìn)行施工工藝的設(shè)計，同時還應(yīng)該進(jìn)行施工條件的計算分析，保證整個吊裝階段達(dá)到安全性的要求。吊點的設(shè)置應(yīng)該在支承線的橫隔板位置上，梁體結(jié)構(gòu)應(yīng)該設(shè)置至少4個吊點，且混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度在90%以上時才能起吊。梁體結(jié)構(gòu)吊裝到規(guī)定位置上，應(yīng)該設(shè)置保險垛或支承結(jié)構(gòu)，保證梁體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性合格，同時需要應(yīng)用鋼板和先安裝的梁體預(yù)埋橫向結(jié)構(gòu)鋼開展焊接施工，避免發(fā)生傾倒的問題，在全孔主梁安裝之后，按照設(shè)計方案進(jìn)行主梁整體化處理。梁、板安裝到規(guī)定位置上，要按照設(shè)計方案進(jìn)行澆筑施工[2]。

2.4 頂推施工

波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁因為重量比較輕，其與傳統(tǒng)的橋梁結(jié)構(gòu)形式對比分析，頂推施工難度有所下降，同時也可以將波形剛腹板作為主要的頂推導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)形式。為了能夠使得導(dǎo)梁可以順利的迎墩，在導(dǎo)梁的前方位置上應(yīng)該設(shè)置鋼制牛腿結(jié)構(gòu)，在頂推到規(guī)定位置上之后就能夠完全拆除，然后開始進(jìn)行導(dǎo)梁的澆筑施工，確保主梁頂推施工可以順利的進(jìn)行。頂推施工階段，預(yù)制梁的制作長度應(yīng)該設(shè)置在橋臺后補(bǔ)的橋軸線引道或橋梁上部。多聯(lián)進(jìn)行頂推施工時，為了能夠使得施工可以順利的完成，需要在橋梁的起始位置上分別設(shè)置一個預(yù)制場地，使得兩側(cè)可以同時進(jìn)行。頂推施工階段，每臺千斤頂都需要安裝移動傳感器裝置，能夠直接檢測出千斤頂?shù)幕钊M(jìn)程，確保千斤頂可以實現(xiàn)同時頂進(jìn)施工。頂推施工環(huán)節(jié)，應(yīng)該實時監(jiān)測箱梁軸線偏位、主梁標(biāo)高與導(dǎo)梁撓度等方面的數(shù)據(jù)，如果發(fā)現(xiàn)超出標(biāo)準(zhǔn)的情況，要做好調(diào)整。頂推實施全部完成之后，要將頂推千斤頂和反力架全部拆除，然后要安裝頂升千斤頂，在支座全部轉(zhuǎn)換之后，才能進(jìn)行落梁。

2.5 無（少）支架現(xiàn)澆施工

波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁無（少）支架現(xiàn)澆施工主要是把該橋梁結(jié)構(gòu)中的波形鋼腹板作為臨時支撐結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)形式主要是應(yīng)用到要求相對較高的中小型市政橋梁或者跨線橋梁上。該施工工藝在具體實施環(huán)節(jié)，不會給交通產(chǎn)生任何的影響，還能夠降低施工成本。在施工階段，首先應(yīng)該在工廠內(nèi)制作波形鋼腹板，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行組裝焊接施工，然后選擇夜晚等交通量較小時吊裝波形鋼腹板結(jié)構(gòu)，最后是進(jìn)行掛模板和澆筑施工。此外，在該工藝正式實施前，應(yīng)該先計算確定波形鋼腹板的承載力是否可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時還應(yīng)該保證結(jié)構(gòu)系統(tǒng)安全性[3]。

2.6 異步懸臂澆筑施工

波形鋼腹板異步懸臂澆筑施工主要是將波形鋼腹板作為整個橋梁的承載結(jié)構(gòu)部分，把掛籃主要承載和行走結(jié)構(gòu)直接固定到其結(jié)構(gòu)的翼緣板上，然后開始進(jìn)行同一節(jié)的混凝土頂板、底板、腹板等部分的施工，即n-1節(jié)段頂板、n節(jié)段底板及n+1節(jié)段腹板同時施工。和傳統(tǒng)的現(xiàn)澆施工方式對比分析，其操作平面空間相對較大，且能夠縮短施工工期，能夠避免上下重疊而導(dǎo)致的安全事故問題。該施工方式將掛籃結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)澆簡支體系，和傳統(tǒng)菱形掛籃施工方式對比分析，鋼材使用量大大減少，工程的安全性有所提升。因為橋梁結(jié)構(gòu)受力特性較為特殊，所以在施工開始前，要全面的做好各個結(jié)構(gòu)的受力條件分析，如有必要，應(yīng)該進(jìn)行上下結(jié)構(gòu)部分的加固施工，同時還應(yīng)該在波形鋼腹板之間設(shè)置臨時支撐結(jié)構(gòu)，以保證其縱橫向的剛度滿足工程要求。

3 工程實例

綜合分析國內(nèi)外的波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工方法，進(jìn)行多方面的經(jīng)驗總結(jié)可以確定，傳統(tǒng)混凝土橋梁施工技術(shù)可以滿足該橋梁的要求。在運(yùn)輸、吊裝相應(yīng)設(shè)備的情況下，進(jìn)行預(yù)制裝配施工;在基礎(chǔ)和地形條件比較好的情況下，能夠選擇使用支架現(xiàn)澆施工方式;對于交通通行要求比較高的地區(qū)來說，可以選擇使用無（少）支架現(xiàn)澆或頂推施工;對于橋梁跨徑尺寸較大、墩身尺寸比較高的工程項目，可以選擇使用懸臂澆筑方式。按照施工工藝要求，波形鋼腹板的橋梁結(jié)構(gòu)形式有著非常明顯的優(yōu)勢，整體的結(jié)構(gòu)性能比較強(qiáng)。下面將具體分析一些成功案例，以做好經(jīng)驗的借鑒和分析[4-5]。

3.1 新密溱水路大橋（支架澆筑施工）

該橋梁設(shè)計為獨塔雙索面無背索斜拉橋，跨徑尺寸為（30+70+30）m，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計為分離式單箱雙室波形鋼腹板橋梁結(jié)構(gòu)形式，橋面寬度尺寸為50 m。因為橋面的寬度尺寸比較大，所以其橋面到地面標(biāo)高高度差相對比較小，綜合分析實際情況，確定該橋梁選擇使用滿堂支架分段的澆筑主梁、后索塔施工方式，按照工程的施工工藝確定施工工序，并且嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行施工。與其他主梁結(jié)構(gòu)長度為130 m

的預(yù)應(yīng)力混凝土梁體結(jié)構(gòu)施工對比分析，該橋梁施工方式可以節(jié)約施工工期約20d左右，能夠節(jié)約模板30%左右，成本大幅降低。

3.2 珠海前山河特大橋（懸臂澆筑施工）

該橋梁是目前我國建設(shè)完成的跨徑最大的波形鋼腹板組合連續(xù)橋梁工程，其跨徑尺寸為（90+160+90）m，主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計為單箱室截面，中墩支點梁高9.5 m，頂板寬15.75 m，翼緣為3.375 m。因為整個橋梁的跨度尺寸比較大，所以選擇使用菱形掛籃懸臂澆筑施工。0#節(jié)段選擇使用支架方式，之后在0#節(jié)段兩端應(yīng)用的是掛籃和模板組裝方式。掛籃施工之后，進(jìn)行模板高程數(shù)據(jù)的調(diào)整，然后是1#節(jié)段鋼筋綁扎施工，緊接著進(jìn)行進(jìn)行1#節(jié)段的底板及頂板澆筑、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)的施工，經(jīng)過檢測合格之后才能開始進(jìn)行下一結(jié)構(gòu)部分的施工，保證各個結(jié)構(gòu)部分的質(zhì)量全部合格，不能存在任何的質(zhì)量缺陷。

4 結(jié)語

本文重點分析當(dāng)前的波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工工藝，和傳統(tǒng)施工方法進(jìn)行對比分析，總結(jié)出該方式的優(yōu)勢，同時還分析成熟的橋梁施工案例，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，從而可以全面的提升橋梁的施工整體技術(shù)水平，以滿足當(dāng)前的橋梁施工需要，積極促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)與社會的全面發(fā)展和進(jìn)步。

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