摘要：本文對(duì)該公路大橋預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋波形鋼腹板施工進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析,以供類似工程作參考。
　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；箱形梁施工；施工技術(shù)
　　1工程簡(jiǎn)況
　　該主橋采用上、下行分離式橋梁,橋梁上部結(jié)構(gòu)為波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,橋跨分為主跨和接引橋的邊跨,主跨為120m,邊跨為70m,橋跨設(shè)計(jì)為70m+11×120m+70m。單幅上部箱梁為單箱單室,頂寬為13.5m,箱梁底寬6.5m,墩頂根部梁高為7.0m,高跨比為1/17.14;跨中梁高為3.5m,高跨比為1/34.3。梁高按二次拋物線變化。箱梁頂板厚0.3m、底板厚度0.25～0.80m,按二次拋物線變化。波形鋼腹板采用Q345c低合金鋼材,直腹板,波長(zhǎng)1.6m,波高22cm,水平面板寬43cm,水平折疊角度為30.7°,彎折內(nèi)徑R最小值為15d(d為波形鋼腹板厚度),鋼板厚度10～18mm。為了提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的橫向抗變形能力與抗扭剛度,每120m跨主梁除支點(diǎn)設(shè)有端隔墻外,每標(biāo)準(zhǔn)跨跨間設(shè)有四道橫隔。縱向預(yù)應(yīng)力筋分為體內(nèi)束和體外束。預(yù)應(yīng)力鋼束均用270級(jí)Φ15.25鋼絞線,體內(nèi)束設(shè)置類同于一般預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁,按懸臂澆注分節(jié)段設(shè)置,用于承受恒載;120m標(biāo)準(zhǔn)跨共分11對(duì)節(jié)段懸澆。每一節(jié)段施工時(shí)布設(shè)2～4根頂板束(15-19型),頂板共設(shè)32束。邊跨設(shè)4束頂板合龍束(15-12型),中跨底板和邊跨底板分別共設(shè)14束和8束15-15型預(yù)應(yīng)力束,邊跨頂板合龍束及中、邊跨底板束于橋梁合龍后張拉。體外束用于承受活載,于全橋合龍后穿束張拉。全橋中跨共設(shè)8束,邊跨4束,體外束采用15-19型成品索。橫向預(yù)應(yīng)力采用15-3型預(yù)應(yīng)力束,為避免墩上塊局部應(yīng)力裂縫,于每一墩上設(shè)有15-8型豎向預(yù)應(yīng)力束。波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁橫斷面見圖1。

                           
　　                                                             圖1波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁橫斷面
　　2總體施工方案
　　波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁施工與普通預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁懸臂灌注施工類似,均采用掛籃施工方法。具體施工順序?yàn)閽旎@安裝、試驗(yàn)→底模安裝→綁扎底板鋼筋→安裝預(yù)應(yīng)力管道→安裝波形鋼腹板→澆筑底板混凝土→等強(qiáng)、安裝頂板模板→綁扎頂板鋼筋、安裝預(yù)應(yīng)力管道→澆筑頂板混凝土→等強(qiáng)、預(yù)應(yīng)力張拉→掛籃前移。
　　3波形鋼腹板施工關(guān)鍵技術(shù)
　　3．1波形鋼板的加工方法
　　波形鋼板選擇有加工、運(yùn)輸能力,能保證質(zhì)量和工期要求,并具有一定規(guī)模的鋼結(jié)構(gòu)工廠加工制作。壓波方法有兩種:沖壓法和模壓法。沖壓法點(diǎn)為:
　　① 壓制設(shè)備費(fèi)用較省;
　　② 由于板材需多次反折搬動(dòng),厚重的大板的制作受限;
　　③ 因要多次反折,其制作工效較低。
　　模壓法點(diǎn)為:
　　① 壓制設(shè)備較貴;
　　②可以用較短時(shí)間壓制一個(gè)波長(zhǎng);
　　③因可以連續(xù)壓制,故可能盡板長(zhǎng)制作;
　　④波形板壓制長(zhǎng)度受壓力機(jī)制約。施工前應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、質(zhì)量和工期要求選擇合適的制作方法。
　　3．2波形鋼腹板的制作
　　波形鋼腹板的鋼板技術(shù)條件應(yīng)符合《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》的規(guī)定,且加工應(yīng)按照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》和設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行;鋼材表面銹蝕等級(jí)符合《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》規(guī)定的等級(jí)要求。當(dāng)鋼材表面有銹蝕、麻點(diǎn)或劃痕等缺陷時(shí),其深度不得大于該鋼材厚度允許偏差值的1/2。鋼板轉(zhuǎn)折處做成圓弧,其內(nèi)徑大于15倍板厚,若內(nèi)徑達(dá)不到15倍板厚,則按夏比沖擊要求選擇圓弧半徑,其具體要求見表1。

                                 
　　波形鋼腹板焊接應(yīng)在保證焊縫質(zhì)量的前提下,盡量采用焊接收縮變形小的焊接方法,例如采用CO2焊和半自動(dòng)焊方法及單面焊接雙面成型技術(shù)。所有類型的焊接在施焊前,均做焊接工藝評(píng)定試驗(yàn),試驗(yàn)的指導(dǎo)原則是:要求所有焊縫的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、低溫沖韌性等不低于母材規(guī)定值,符合焊縫質(zhì)量要求并應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的焊接材料。波形鋼腹板加工過程中嚴(yán)格控制各波形板段橫向總體尺寸和螺栓孔尺寸,各節(jié)段間接口的相對(duì)公差控制在允許范圍之內(nèi),以利于各接口的順利栓接(焊接),為此，在完成節(jié)段的制造運(yùn)輸后,必須進(jìn)行節(jié)段的連續(xù)匹配拼裝,以控制立面線形和梁長(zhǎng)。節(jié)段的長(zhǎng)、寬、高、螺栓的縱橫向距,預(yù)拼裝全長(zhǎng)、拱度等偏差,應(yīng)控制在《規(guī)范》規(guī)定的允許范圍內(nèi)。為消除各種誤差及變形的影響,合龍段的制造長(zhǎng)度預(yù)留足夠的配切量,確定合龍之后,再加工完成。
　　工廠制造中所使用的一切量具、儀器上計(jì)量結(jié)構(gòu)檢定后方可使用。使用前應(yīng)與工廠用尺相互核對(duì)。運(yùn)輸、儲(chǔ)存時(shí)波形鋼腹板可以多層疊放,層數(shù)不超過5層,每底層鋼板應(yīng)支撐與其外形相同的木或混凝土存放墊上。鋼板外表面的涂裝宜選用長(zhǎng)效高性能防腐蝕涂裝材料;鋼板內(nèi)表面陰暗潮濕,宜選用長(zhǎng)效防腐蝕涂裝,運(yùn)輸安裝中對(duì)涂裝嚴(yán)格保護(hù),避免損傷。
　　3．3波形鋼腹板的現(xiàn)場(chǎng)施工
　　(1)波形鋼腹板與箱梁頂、底板的連接
　　波形鋼腹板與箱梁頂、底板的連接是關(guān)系波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整體性的關(guān)鍵構(gòu)造,波形鋼腹板與混凝土頂、底板連接一般采用埋入式連接,波形鋼腹板埋入頂、底板混凝土中均為300mm;頂、底板與波形鋼腹板間的剪力傳遞藉埋入混凝土中的波形鋼腹板斜幅間的混凝土塊(齒鍵),混凝土通過波形板上的穿孔形成的混凝土銷,穿過波形板孔洞的貫穿鋼筋以及焊接與波形板上、下緣的縱向連接鋼筋來實(shí)現(xiàn),施工中應(yīng)注意保證這些抗剪部件的施工質(zhì)量,以確保波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的整體性。波形鋼腹板與箱梁頂、底板的連接方式。
　　(2)波形鋼腹板間的縱向連接
　　波形鋼腹板波長(zhǎng)1.6m,懸澆節(jié)段長(zhǎng)度均為1.6m的3倍。節(jié)段內(nèi)波形鋼腹板的縱向連接可在波形鋼腹板加工工廠內(nèi)完成,節(jié)段與節(jié)段波形鋼板縱向連接在懸澆施工中完成;節(jié)段內(nèi)波形鋼腹板縱向連接和節(jié)段間波形鋼板縱向連接均采用雙面搭接貼角焊接,為節(jié)段施工中連接方便,可采用M22普通螺栓先作臨時(shí)固定后施焊的連接方法。
　　(3)波形鋼腹板與橫隔的連接
　　波形鋼腹板與0號(hào)塊及端橫隔的連接采用穿孔板連接方式,其剪力傳遞藉混凝土銷、貫穿鋼筋完成。波形鋼腹板與跨間橫隔連接采用雙PBL鍵連接方式。為實(shí)現(xiàn)混凝土腹板到波形鋼腹板的漸變,1號(hào)、2號(hào)段的部分以及部分梁端現(xiàn)澆段設(shè)置了波形鋼腹板里襯混凝土,里襯混凝土與底、頂板同時(shí)澆筑,其與波形鋼腹板藉栓釘連接。
　　(4)波形鋼腹板涂裝
　　波形鋼腹板涂裝直接影響波形鋼板的使用年限,涂裝產(chǎn)品應(yīng)符合《建設(shè)用鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料》相關(guān)要求,確保涂裝質(zhì)量,保證橋梁使用壽命。鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝施工前,涂料供應(yīng)商應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求及相關(guān)規(guī)范制定詳細(xì)的波形鋼腹板涂裝工藝方案,經(jīng)建設(shè)單位、監(jiān)理單位及設(shè)計(jì)單位認(rèn)可。涂裝時(shí)施工環(huán)境的溫度不得低于5℃,相對(duì)濕度不得高于85%,工件表面溫度不得高于50℃,工作表面不可有油污及其它污漬。除外表面的面漆涂裝可在工地露天施工外,其余均應(yīng)在室內(nèi)進(jìn)行。波形鋼板涂裝范圍為波形鋼板除埋入頂、底板混凝土中的部分外與大氣環(huán)境接觸的內(nèi)外表面。
　　4結(jié)束語
　　波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁就是用波形鋼板腹板取代預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的混凝土腹板的箱形梁。其顯著點(diǎn)是用10～18mm左右厚的鋼板取代厚30～80cm厚的混凝土腹板。同時(shí)由于頂?shù)装孱A(yù)應(yīng)力束放置空間有限,波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁應(yīng)用了體外預(yù)應(yīng)力索。波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁橋梁的設(shè)計(jì)和建造在國(guó)內(nèi)起步比較晚,但目前公路大橋都采用了波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁結(jié)構(gòu)。