陸萬(wàn)富 （安徽省路港工程有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230011）

1 引言

波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土橋就是用波形鋼板取代混凝土腹板的箱形橋，是一種新的橋梁結(jié)構(gòu)形式。其是由混凝土頂?shù)装濉Ⅲw外和體內(nèi)預(yù)應(yīng)力索和波形鋼腹板構(gòu)成的高效組合結(jié)構(gòu)，是對(duì)傳統(tǒng)的體外預(yù)應(yīng)力混凝土梁和平鋼腹板箱梁的一種改進(jìn)。顯著特點(diǎn)是用10mm～20mm厚的鋼板取代30cm～80cm厚的混凝土腹板。箱梁自重減輕，工程量減少，提高預(yù)應(yīng)力效率和腹板抗剪能力，縮短工期，降低成本。相比于傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土橋，波形鋼腹板混凝土橋提高了橋梁的抗震性與耐久性，使橋梁結(jié)構(gòu)壽命增長(zhǎng)，為交通安全提供了保障，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著，具有廣泛推廣價(jià)值，運(yùn)用前景廣闊。

2 工程概況

郎溪路高架橋四標(biāo)跨南淝河大橋?yàn)槿绮ㄐ武摳拱孱A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，起訖點(diǎn)樁號(hào)：K5+275.577-K5+618.577，全長(zhǎng)343m；中幅箱梁為單箱三室，左右幅為單箱雙室，幅間距均為1m。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

地基處理→貝雷支架搭設(shè)和預(yù)壓→鋪設(shè)底?！惭b底板、橫梁鋼筋和預(yù)應(yīng)力埋件→波形鋼腹板安裝及焊接→芯室頂模和頂板鋼筋、預(yù)應(yīng)力安裝→混凝土澆筑→預(yù)應(yīng)力索的張拉與錨固→波形鋼腹板涂裝。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 地基處理

135#墩處利用路面水穩(wěn)底基層作為現(xiàn)澆支架的基礎(chǔ)，可節(jié)約施工成本，做好現(xiàn)場(chǎng)排水系統(tǒng)，保證地基基礎(chǔ)不積水。132#墩邊跨現(xiàn)澆段區(qū)域地基較差，達(dá)不到地基承載力要求；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，在現(xiàn)澆段支架基礎(chǔ)范圍內(nèi)，以樁基及連系梁作為支架承載的基礎(chǔ)。

3.2.2 貝雷支架搭設(shè)和預(yù)壓

①132#邊跨支架搭設(shè)。在連系梁基礎(chǔ)上方使用[10號(hào)槽鋼調(diào)平，支架采用貝雷架搭設(shè)，其中樁基上方的貝雷架使用三片組合增加其剛度和整體性，其余貝雷架使用兩片組合。貝雷架組裝使用炮彈銷(xiāo)銷(xiāo)緊，組合使用花架固定。

②135#邊跨支架搭設(shè)。135#墩地基有縱坡，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)做1.5m×3m×（0.1m～0.6m高度）C30找平基礎(chǔ)，每個(gè)基礎(chǔ)上方澆筑2個(gè)上頂寬0.6m下底寬1.0m×（1.5m～2m高度）C30混凝土實(shí)體支撐墩，其上方使用10cm槽鋼或工字鋼調(diào)平貝雷架，現(xiàn)澆段支架采用貝雷架搭設(shè)，第二層貝雷架采用三片組合增加其剛度和整體性，其余貝雷鋼架使用兩片組合。

圖1 貝雷支架搭設(shè)及鋪設(shè)分配梁

③支架預(yù)壓。根據(jù)計(jì)算中幅預(yù)壓荷載404.48t，135#中幅邊跨現(xiàn)澆段采用鋼板堆載預(yù)壓，132#中幅邊跨采用混凝土預(yù)制塊堆載預(yù)壓。根據(jù)預(yù)壓荷載計(jì)算需要鋼板和預(yù)制塊數(shù)量和堆載高度，專(zhuān)人記錄和觀測(cè)；預(yù)壓采用分級(jí)加載，即從0%→60%→80%→100%三級(jí)加載。跟蹤觀測(cè)，預(yù)壓時(shí)間不少于7天，待連續(xù)3天觀測(cè)累計(jì)沉降不超過(guò)3mm，即認(rèn)為穩(wěn)定后再卸載。加、卸載堅(jiān)持對(duì)稱、均衡、分層進(jìn)行，防止傾覆；加卸載過(guò)程采集的非彈性和彈性變形數(shù)據(jù)用于指導(dǎo)底模調(diào)試和預(yù)拱度設(shè)置。

3.2.3 鋪設(shè)底模

現(xiàn)澆段支架最上層貝雷架上按照60cm間距鋪設(shè)I25做分配梁，貝雷架與分配梁之間采取專(zhuān)用U型銷(xiāo)固定；分配梁搭設(shè)完成后鋪設(shè)竹膠板作為邊跨現(xiàn)澆段底模。翼緣板支架采用碗扣式鋼管搭設(shè)，立桿橫縱向間距按0.6m布置，通過(guò)橫桿連接，橫桿步距1.2m。支架從底到頂每3m連續(xù)設(shè)置縱向剪刀撐，橫向剪刀撐每4.2m設(shè)置一道；剪刀撐的斜桿與地面夾角應(yīng)在45。～60。之間。支架搭設(shè)完成驗(yàn)收合格后，用I10#橫放在頂托上，縱向鋪設(shè)檔距不大于30cm、100mm×150mm方木，在方木上鋪設(shè)18mm鏡面竹膠板。所有接縫采用玻璃膠嵌補(bǔ)。

3.2.4 安裝底板、橫梁鋼筋和預(yù)應(yīng)力埋件

鋼筋全部在加工車(chē)間采用數(shù)控鋼筋加工設(shè)備下料、加工，安裝按先橫梁再中間箱體底板順序進(jìn)行綁扎安裝。橫梁鋼筋骨架在加工車(chē)間下料、焊接，加工好的橫梁骨架鋼筋轉(zhuǎn)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，人工配合吊車(chē)現(xiàn)場(chǎng)就位，綁扎成型。注意預(yù)埋預(yù)應(yīng)力各種埋件，保持位置準(zhǔn)確；保護(hù)層采用高強(qiáng)預(yù)制混凝土塊支墊，雙層鋼筋間設(shè)Φ16mm/1m墊筋。

3.2.5 波形鋼腹板安裝及焊接

中幅邊跨現(xiàn)澆段設(shè)計(jì)有三個(gè)截面，鋼腹板計(jì)12塊，最重6#板單塊重量1.69t，其余鋼腹板平均重量1.18t。順序：鋼腹板驗(yàn)收→吊裝→就位固定→軸線、高程調(diào)整→焊接連接。

圖2 底板鋼筋安裝

圖3 鋼腹板臨時(shí)對(duì)拉固結(jié)

①鋼腹板驗(yàn)收。鋼腹板在工廠專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)加工，先建立BIM模型，分塊制作；出廠前，多方共同檢驗(yàn)驗(yàn)收，合格后運(yùn)至工地。底模安裝合格后，測(cè)放每塊鋼腹板定位軸線；準(zhǔn)備固定鋼腹板所需的馬鐙及縱橫向支撐等材料。

②吊裝。由靠近端橫梁側(cè)的4號(hào)鋼腹板開(kāi)始安裝（順序4#→5#→7#→6#），采用25t吊車(chē)安裝，現(xiàn)場(chǎng)配司索信號(hào)工，采用2吊點(diǎn)固定于上翼緣板的開(kāi)孔上，豎直起吊。

③就位固定。鋼腹板吊裝就位時(shí)需設(shè)置牽引繩，2根系于鋼腹板下方，吊裝至指定位置時(shí)由輔助工輔助鋼腹板就位。每塊鋼腹板下方使用2個(gè)[12#槽鋼焊接的馬鐙，將鋼腹板下端固定，在4#和7#鋼腹板側(cè)邊使用 [12#槽鋼做斜向支撐；待5#板安裝好，使用直徑7 cm的圓鋼管做2道橫向水平支撐與4#板形成一個(gè)整體。

④軸線、高程調(diào)整。鋼腹板的垂直度通過(guò)吊鉛垂線控制；高程控制利用千斤頂置于鋼腹板下方，頂開(kāi)，縫隙用墊片塞死；軸線控制用手拉葫蘆調(diào)整，端頭偏移用千斤頂與手拉葫蘆調(diào)整。在之后的板塊連接中，先鎖緊最上方的兩個(gè)螺栓，待高程調(diào)整完畢后，鎖緊下方兩個(gè)螺栓，最后確定無(wú)誤后，鎖緊其余螺栓。

⑤焊接連接。焊工必須持證上崗，現(xiàn)場(chǎng)焊接采用氣體保護(hù)焊，且現(xiàn)場(chǎng)設(shè)防風(fēng)設(shè)施；焊接完成后，連接螺栓不用取出；鋼腹板與上下翼緣板焊縫一級(jí)，貼腳焊縫二級(jí)；按要求進(jìn)行焊縫檢測(cè)。

3.2.6 芯室頂模和頂板鋼筋、預(yù)應(yīng)力安裝

①現(xiàn)澆段芯室頂模支撐采用扣件鋼管搭設(shè)，橫橋向在翼緣板平直段處設(shè)置一根立桿，頂模斜坡處按0.6m設(shè)置3根立桿，頂板平直段處按1.2m設(shè)置3根立桿；距離底板0.3m處開(kāi)始設(shè)置2道橫桿，其間距約為0.9m～1.0m；順橋向按照上述方式搭設(shè)鋼管支架，縱向間距1m。腹板和翼板端外側(cè)頂面鋼筋上分設(shè)縱向鋼筋標(biāo)高帶。

②頂板鋼筋安裝時(shí)注意橫向預(yù)應(yīng)力管道線型和位置，每間隔1m設(shè)置一道U型筋定位。主筋采取搭接焊連接；鋼筋綁扎前，先在底面兩側(cè)做出標(biāo)記，定出箍筋位置，以保證鋼筋尺寸的準(zhǔn)確；頂板上下層鋼筋間設(shè)置馬鐙/1m，保持層間距和保護(hù)層厚度。

③體內(nèi)波紋管安裝與定位。波紋管安裝時(shí)，按照設(shè)計(jì)坐標(biāo)，以橋梁端橫梁中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，以橫向?yàn)閄軸，縱向?yàn)閅軸，豎向?yàn)閆軸，定出波紋管中心坐標(biāo)位置，推算標(biāo)示出管底位置。管道U型定位筋直線段間距0.8m，曲線段間距0.4m。為防止漏漿，波紋管接頭、錨墊板與波紋管連接處采用膠帶密封，保持波紋管軸線與錨墊板垂直。

④鋼絞線加工與安裝。鋼絞線整捆拆封前，用鋼管及扣件制成一框架體牢牢箍住鋼絞線外周，防止蹦出傷人。在專(zhuān)用大棚內(nèi)統(tǒng)一堆放、加工成型，采用切割機(jī)進(jìn)行下料，現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)穿束機(jī)或卷?yè)P(yáng)機(jī)穿入；做好澆筑前后成品防護(hù)。

3.2.7 混凝土澆筑

混凝土采用集中拌和，攪拌車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，汽車(chē)泵澆筑入模。底板橫向澆筑順序：考慮到均布荷載按由中間向兩邊，由低向高澆筑。頂板存在縱向單面坡與橫向雙面坡。澆筑時(shí)考慮到均布荷載，先向頂板所有鋼腹板處最低端布料，再?gòu)捻敯鍍蛇叺吞幫咛帩仓?；因橋面存在縱坡，從低處往高處澆筑。澆筑混凝土?xí)r，堅(jiān)持“快插慢拔、垂直插入”操作要領(lǐng)，采用高頻低振幅插入式振動(dòng)器進(jìn)行振搗，對(duì)箱梁底頂板與鋼腹板連接處、預(yù)應(yīng)力筋錨固區(qū)及其他密集的部位，加強(qiáng)振搗，防止漏欠振和過(guò)振，配備較小的振動(dòng)棒輔助振搗。

澆筑南淝河大橋邊跨現(xiàn)澆段C60高標(biāo)號(hào)混凝土；常溫下，待混凝土表面尚未終凝，霧炮車(chē)噴灑霧狀水降溫保濕養(yǎng)護(hù)；終凝后覆蓋土工布，專(zhuān)人灑水保濕養(yǎng)護(hù)；空箱內(nèi)表面蓄水養(yǎng)護(hù)，底板和翼緣底噴灑養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)生。

3.2.8 預(yù)應(yīng)力索的張拉與錨固

所有縱橫向體內(nèi)預(yù)應(yīng)力管道均采用圓形和扁形塑料波紋管，智能張拉，真空輔助壓漿。南淝河大橋體外束采用19-15低松弛環(huán)氧涂層鋼絞線，具耐腐蝕性、機(jī)械性；錨下控制力為0.65fpk，采用雙端張拉；體外束的轉(zhuǎn)向通過(guò)預(yù)埋在跨間橫隔中的分絲式轉(zhuǎn)向器實(shí)現(xiàn)，錨具具有可調(diào)可換的功能。

3.2.9 波形鋼腹板涂裝

波形鋼腹板涂裝順序：涂裝前預(yù)處理→打磨→噴砂掃砂→噴涂→檢驗(yàn)。鋼腹板表面處理既要形成清潔表面，又要保持適當(dāng)?shù)拇植诙?。先?duì)焊縫表面及兩邊進(jìn)行處理，清除銹跡、焊渣等缺陷，呈現(xiàn)均勻金屬光澤。合格后進(jìn)行噴砂作業(yè)，使用真空吸塵器或無(wú)水分壓縮空氣，吹去雜塵，表面清潔度不大于3級(jí)，即可進(jìn)行噴涂。涂裝層數(shù)和漆膜厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，防腐涂料具有良好的附著性、耐蝕性，底漆具有良好的封孔性能。面漆待全橋合攏后再噴，最后一次面漆涂裝必須要用高壓無(wú)氣噴涂。波形鋼腹板涂裝完成后，波形鋼腹板表面有光澤，顏色均勻。

圖4 張拉完成后安裝減震器

圖7 環(huán)氧封閉涂層

圖8 面漆效果

4 結(jié)語(yǔ)

波形鋼腹板箱梁恰當(dāng)?shù)貙?、混凝土兩種不同材料組合起來(lái)，是一種經(jīng)濟(jì)、高效、施工簡(jiǎn)便的新型組織結(jié)構(gòu)；提高了腹板抗剪能力，解決了腹板開(kāi)裂的難題，增加了橋梁美觀性。波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力橋可使自重減輕20%左右，相應(yīng)減少下部結(jié)構(gòu)數(shù)量，降低工程造價(jià)，改善了結(jié)構(gòu)抗震性能。鋼腹板取代混凝土，實(shí)現(xiàn)主梁的輕型化；且鋼腹板工廠化加工，現(xiàn)場(chǎng)組拼，節(jié)能環(huán)保和美觀；腹板無(wú)須澆筑，減輕現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量；因箱梁采用支架現(xiàn)澆，整體搭設(shè)支架，加快了施工進(jìn)度，提高了建設(shè)速度。郎溪路高架橋是安徽省第一座波形鋼腹板箱梁橋，采用掛籃懸澆，只有邊跨現(xiàn)澆段涉及到支架現(xiàn)澆。本文論述了波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋現(xiàn)澆支架施工，為輕型結(jié)構(gòu)在公路和市政橋梁上推廣和運(yùn)用提供了有益參考。