波形钢腹板PC箱梁施工工艺介绍

　　一、工程概况

　　以某城市快速路为例，设计车速80km/h，桥梁设计荷载为城—A级。桥下无通航要求。桥梁设计宽度13m，分为左右双幅，跨径布置为50m+76m+50m，全长176m。根部梁高4.8m，跨中及边墩处梁高2.5m。

　　主桥上部结构为三跨波形钢腹板PC箱梁，横向双幅布置，单幅全宽13m，为单箱单室断面，单幅箱梁布置2条波形钢腹板，双幅总计4条波形钢腹板。

　　波形钢腹板节段安装后与水平面垂直，腹板节段线形为直线，波形钢腹板与混凝土顶板用Twin—PBL连接，翼缘板厚16mm，宽450mm，开孔钢板厚16mm，高160mm。与底板的连接方式均为埋入式连接，钢板埋入深度为25cm。腹板节段间连接采用M22高强螺栓临时固定后进行双面贴脚焊接的方式。【波形钢】

　　二、施工流程及工艺

　　2.1现场安装准备

　　安装工艺流程图如图2.1 所示。

　　2.2波腹板吊装

图2.2

图2.3

　　2.2.1 波腹板粗定位

　　安装波形钢腹板时，翼缘板落位处前后两段下设简易H型支架，斜腹板置于H型支架上落位，然后由塔吊将波形钢腹板缓缓下落靠在边腹板外侧支撑上，根据现场标高及设计位置利用千斤顶及撬棍微调波形钢腹板的纵向与横向以及竖向标高。落位后，为保证钢腹板在施工中避免扰动，可在底板钢筋与下连接件栓钉之间，焊接3根斜向钢筋撑杆固定斜腹板，避免横向、纵向移动。【波形钢腹板】

　　若安装的钢腹板为斜腹板如图2.2，在吊装时，可采用钢丝绳+手动葫芦的方式调整角度进行粗定位，在底板钢筋主筋上焊接H支架(或设H型钢支撑)，标高位置按照测量班组给的标高并根据经验下沉值进行调整。

　　2.2.2钢腹板精确定位

　　腹板粗就位后，以临时斜撑固定，并测量高程是否与设计高程符合，不符合时在H钢支架上加垫钢筋焊接至符合设计高程，然后进行落位处理，斜腹板在底部高程合格后调整临时撑顶头如图2.3，用以调整钢腹板角度至符合设计要求。

　　落位完毕后，进行钢腹板固定，可在底部加设H型钢支架，并设置钢筋与底板连接件焊接，防止扰动造成钢腹板变位。

　　吊装腹板准确就位，在腹板之间设置临时支撑以保证钢腹板的定位准确，如图2.4和图2.5所示。

图2.4

图2.5

　　2.3螺栓连接

　　波形钢腹板准确定位后，对孔时在螺栓孔重合的瞬间，利用小撬棍尖端插入孔内拨正，微微起吊落钩使杆件转动对正其它螺栓孔。使用小撬棍螺栓孔对孔后，立即穿入冲钉。然后对此时安装的波形钢腹板进行纵横向定位，对好孔后，立即在钉栓群中穿入四根定位冲钉，随即安装4~6根螺栓，并安装全部螺栓并在当日内进行紧固。

　　2.4纵横向位置调整

　　在钢腹板下设临时千斤顶调整标高，以上下可调横撑微调调钢腹板位置和线形，然后每隔3左右在腹板顶端设置横拉钢管及加强方木，把每一块钢腹板准确地调整到图纸设计位置，固定钢腹板后撤去千斤顶。如图2.6和图2.7所示

图2.6

图2.7

　　2.5波形钢腹板支撑时注意事项

　　(a)组合钢腹板前应搭好支撑钢管架。

　　(b)计算好箱梁内尺寸断面;用钢管制成模型控制钢腹板组成的箱梁断面形状。

　　(c)用拉杆螺丝和内支撑组合、并焊接每块钢腹板。内支撑沿纵向每3米左右焊一处。

　　(d)焊接前后要及时校正钢腹板，使钢腹板上缘外面保持在一条直线上，要挂线作业。要靠外撑杆、拉杆螺丝、内支撑和大头楔校正。此时钢腹板弹性大，一般变形钢腹板块件组合后均能校正。特别注意校正钢腹板会使钢腹板变长而影响横隔板的位置。

　　(e)严格控制钢腹板的横隔板位置。

　　(f)设计图中所标尺寸均为20℃时的尺寸。工厂制造中所使用的量具和仪器上计量结构经检查合格后方可使用。

　　(g)严格控制各波形板段横向总体尺寸和螺栓孔尺寸，各节段间接口的相对公差控制在表2.1允许范围之内，以利各接口的顺利栓接(焊接)。在完成节段的制造运输后，进行节段的拼装时应控制立面线形及梁长。节段的长、宽、高，螺栓的纵、横向间距，预拼装全长、拱度等偏差也要控制在表2.1 允许的范围内。波形钢腹板支撑定位措施参考图2.8~图2.11。

图2.8

图2.9

图2.10

图2.11

　　2.6安装验收

　　钢腹板定位自检合格后，请监理工程师按要求验收，验收合格后方可进行下道工序施工。波形钢腹板安装、架设精度，对桥梁的线形和受力性能会产生很大影响。其安装质量按表2.12控制(参照规范《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ 2-2008)、《公路波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥支架法施工技术规范》(河南省地方标准(DB 41/T 696-2011))。

　　表2.12 波形钢腹板PC箱梁桥钢腹板安装实测项目

　　波形钢腹板预应力砼箱梁桥的最大特点就是用波形钢腹板取代了通常的砼腹板，其最直观的优点是约占砼箱梁重量的20~25%的砼腹板被轻量化。箱梁自重减轻了20%左右，箱梁自重的减轻最直接的效益是减少了上部构造自重内力，从而减少了上部构造混凝土、钢筋、预应力钢筋的用量，其造价降低约8%~12%。

　　从国内外已建成的波型钢腹板箱梁桥来看，无论是结构形式、预应力体系，还是施工工艺，都有其独到之处，而且桥型已由开始的梁式桥发展到斜拉桥，其应用前景将非常乐观。随着国内对这种结构的分析和研究的开展和深入，以及对国内外的工程实践经验的借鉴，波型钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥将在我国的桥梁建设种具有广阔的推广应用前景。