mA11-波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁施工技术(四)

mA11-波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁施工技术(四)

mA11-波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁施工技术(四)

波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁施工技术

中铁十三局集团第四工程有限公司周军张福宝

顾太宇

内容提要：本文以集团公司承建的青海省国道G214线新型试验桥（钢-混凝土组合箱梁桥—三道河中桥）为工程实例，简述了波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁结构特点及施工流程，全面介绍了在海拔接近4000m的青藏高原，高寒、缺氧条件下波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁施工全过程。

关键词：组合箱梁波纹钢腹板预应力高原施工

前言：

减轻预应力混凝上箱梁桥重量的有效方法之一是采用波纹钢腹板。我国近年对这种结构的力学性能、工程

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设计和施工方法等方面的研究取得了重要的进展。青海省国道G214线三道河中桥是国内第一座采用波纹钢腹板跨径达50m的单箱双室截面预应力简支组合梁结构，亦为交通部西部项目《钢—混凝土组合(箱)梁桥建设成套技术研究》的依托工程。

三道河中桥位于海拔3800m的青藏高原，此地区高寒、缺氧，自然环境恶劣。该桥下部采用钻孔灌注桩基础，每个承台下为4根Φ150cm钻孔桩，桩间距为4.0(5.5)m，桩长20m，肋式桥台。上部为1孔50m波纹钢腹板组合箱梁，梁高2.5m。顶、底板采用现浇C50混凝土，腹板采用12mm厚的波纹钢板结构，材质为Q345C 钢板。工厂分段轧制现场拼接并整体浇筑上下混凝土翼缘板。波纹钢腹板采用96个M22，10.9级摩擦型高强度螺栓并配合角焊缝的连接方式。

1 波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁结构特点

1.1 结构自重轻

采用波纹钢板作腹板，翼缘为混凝土，使上部结构成为混凝土和钢的结合梁，因波纹钢腹板的重量较轻，中铁十三局集团有限公司

所以主梁的重量与一般的PC梁相比减轻20%以上。

1.2 改善结构性能，提高预应力效率

与混凝土腹板相比，波纹钢腹板在桥梁纵向的刚度很小，施加预应力后预应力集中在上下翼缘板中，从而提高了预应力的效率。纵桥向受力的主筋有两种形式，即单独使用体外索与体内外索同时使用，来达到减少维护费用的目的。

1.3 对收缩徐变和温度变化的影响小

由于波纹钢腹板的纵向刚度小，对上下翼缘的约束也就很弱，使得构造上对收缩徐变和温度变化的影响减小了。

1.4 大大提高了腹板的抗剪强度

梁的抗剪主要依靠腹板，采用波纹形状的腹板，其抗剪能力大大增加。

1.5 节约钢材，改善经济指标

由于波纹钢腹板的抗剪能力强，从而可减小钢腹板厚度，不需设加劲肋。

2 钢-混凝土组合箱梁施工流程

钢-混凝土组合箱梁施工流程见图1。

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基础处理

安装支架及底板模板

底板等载预压

装底板和隔板钢筋骨架拼装波纹钢腹板

灌注底板混凝土

安装顶板和隔板模板

安装顶板钢筋骨架

灌注顶板和隔板混凝土

再养护

拆除顶板和隔板模板

清理预留孔道

穿体外预应力筋

张拉预应力筋

孔道压浆、封锚

拆除底模和支架

桥面系及附属结构的施工加工体内预应力筋穿体内预应力筋

埋管制孔

钢筋下料、加工制备波纹钢腹板

混凝土搅拌埋置转向钢管钢筋下料、加工混凝土搅拌制作混凝土试块

压试块

制作混凝土试块

加工体外预应力筋

张拉机具工作压浆机具工作

压试块

制作压浆试块孔道压浆、封锚

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图1 三道河中桥现浇钢-混凝土组合箱梁施工流程

3 支架基础的处理、支架、模板的安装、箱梁底板等载预压

3.1支架基础的处理及满堂支架的布置

现浇梁采用满堂式碗扣钢管脚手架做支承，钢管直径为φ48mm，壁厚3.5mm，材质为国标Q235A钢。跨中支架纵横向排距均为90cm，桥台2m以内纵向排距为60cm，横向排距为90cm，水平步距均不大于1.2m，在箱梁下面横桥方向每四排立柱设置一排剪刀撑，顺桥方向每三排立柱设置一排剪刀撑。支架上部纵向采用12cm ×15cm承重木方，间距为90cm，横向采用6cm×8cm分布木方，间距为30cm。考虑到预制垫块立模及倒运的麻烦，立柱基础采用50m×13.5m×15cm C20基础全面硬化，以扩散应力的形式保证支架基础受力的均匀性。基底清除表面腐植土及软弱层后，用18t压路机振动碾压密实，其上填筑10～30cm砂砾土以增强地基的承载力。具体布置见图2。

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图2 满堂脚手架布置图

3.2模板的安装

本桥箱梁模板采用竹胶模板，此模板的特点是强度高、韧性好，模板幅面宽、拼缝少且板面平整光滑。模板施工要点如下：

⑴模板使用时先进行整修，并按顺序编号；对拼装成整体的模板，用腻子将模板缝填塞、挤满、刮平，并用砂纸打光。在安装模板前，每节模板两片在地面先进行试拼。

⑵模板在施工现场制作，竹胶板及木模与混凝土接触的表面应平整、光滑，模板的接缝可作成平缝、搭接

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缝或企口缝。采用平缝时，竹胶板拼装缝时采用双面胶带连接，防止漏浆；木楔的转角处应加嵌条或作成斜角，重复使用应始终保持其表面平整、形状准确、不漏浆、有足够强度、刚度等。

⑶浇筑混凝土前，模板应涂脱模剂，外露面混凝土模板的脱模剂应采用同一品种，不得使用易粘在混凝土上或使用使混凝土变色的油料。

⑷模板与钢筋安装工作应配合进行，妨碍绑扎钢筋的模板应在钢筋安装完毕后安设。模板应与脚手架发生联系，以免在脚手架运材料和工人操作时引起模板变形。

⑸安装侧模板时应考虑防止模板移位和凸出。基础侧模板外设立支撑固定，梁的侧模可设拉杆固定。浇筑在混凝土中的拉杆应按拉杆拔出或不拔出的要求，采取相应的措施。

⑹模板安装完毕后应保证位置正确。浇筑时发现模板有超过允许偏差变形值的可能时应及时纠正。

3.3箱梁底板等载预压

底模安装完成后，布设水平观测点，纵桥方向每10m 横桥方向每4m布一个点，共计（6×3）18个沉降观测点，进行测量。在底模上施加等梁重的荷载（含侧模重

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