波纹钢腹板PC箱梁桥施工技术对比研究

器桥梁工程　Ｂｒｉｄｇｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　波纹钢腹板ＰＣ箱梁桥施工技术对比研究　高梦起　，王世博　，邓媛媛　（１．郑州城建集团投资有限公司，河南郑州４５００００；２．郑州大学，河南郑州４５００００）　摘要：结合国内外典型工程实例，深入分析了波纹钢腹板ＰＣ箱梁桥的主要施工方法和Ｔ岂特点，为今后波纹钢腹板　ＰＣ箱梁桥的建造提供了一定的技术参考，有利于推动波纹钢腹板ＰＣ箱梁桥在国内的应用与发展。　关键词：桥梁；ＰＣ箱梁桥；波纹钢腹板；施丁技术　中图分类号：Ｕ　４４８．２１３　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００９—７７６７（２０１７）０３—００４４—０３　Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ＰＣ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　Ｂｏｘ　Ｇｉｒｄｅｒ　ｗｉｔｈ　Ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ　Ｓｔｅｅｌ　Ｗｅｂｓ　Ｇａｏ　Ｍｅｎｇｑｉ，Ｗａｎｇ　Ｓｈｉｂｏ，Ｄｅｎｇ　Ｙｕａｎｙｕａｎ　２０世纪８０年代由法国学者提出的波纹钢腹板ＰＣ　设钢桁梁作为底模的支架，再在支架上施工箱梁，保证　箱梁桥是采用折线波纹钢板取代传统混凝土板作为　了施工期间的通航需求。河南卫河大桥桥型布置见　　腹板的组合箱梁桥。其通过配置体外索承担恒载和活　图１。载．克服了顶、底板预应力束放置空间的局限性，显著　提高了桥梁的耐久性。采用折线波纹钢腹板代替传统　混凝土腹板．减轻了结构整体自重，提高了桥梁的抗震　性能．降低了工程造价。具有良好的社会经济效　卜　。　根据桥梁结构选型和施工环境的不同，波纹钢腹板　ＰＣ箱梁桥可采用满堂支架施工法、挂篮悬臂施工法、　Ｒａｐ．ｃ０ｎ／ＲＷ施工法、顶推施工法、装配式拼装施工法　ＵｌＵ　６引桥　｝　０　９　臼　等。笔者结合实际工程对各个施工工法进行了详细的　分析介绍，为今后波纹钢腹板ＰＣ箱梁桥的施工建造提　供了一定的技术参考。　１满堂支架施工法　满堂支架施工法具有施工简单、不需要大型吊装　设备、适用性广泛等优点，但也存在不能满足通航和　满堂支架施工法是一种最简单的波纹钢腹板ＰＣ　通行要求、对地基土质要求高、工期长等局限性。采用　箱梁桥施工方法，适用于跨径小于８０　ｍ的中小型桥　该施工方法需注意：１）必须搭设钢管架以支撑所吊装　使钢腹　梁。国内外初期建设的波纹钢腹板ＰＣ箱梁桥大多采　的钢腹板：２）焊接前、后须校正钢腹板的位置，用满堂支架施工法，其典型代表工程有世界首座波纹　板上缘外侧保持直线；３）为保证现浇箱梁断面尺寸符　可用钢筋制成箱梁内部尺寸断面的模型来　钢腹板ＰＣ箱梁桥——法国Ｃｏｇｎａｃ桥，国内首座波纹　合设计要求，满足；４）必须严格控制钢腹板的钻孔位置。　钢腹板ＰＣ箱梁桥——河南卫河大桥。　河南卫河大桥是应用于高速公路且具有宽幅多　２挂篮悬臂施工法　室构造特点的波纹钢腹板ＰＣ箱梁桥，桥长１４６　ｔＴＩ．跨　挂篮悬臂施工法具有多种特点：１）桥墩在施工过　径布置为（４７＋５２＋４７）ｍ，为现浇预应力混凝土波纹钢　程中须和主梁固结，且对于连续梁桥存在结构体系的　腹板ＰＣ箱梁桥［７１。因考虑到该桥在施工期间的通航需　转换：２）适用于使用状态时结构受力与施工状态时结　要，所以在桥梁主墩附近搭设临时支墩。在支墩上架　构受力相接近的桥梁，可减少支架的使用，并可保证　４４啼荭技术２０１７Ｎｏ．３（Ｍａｙ）Ｖｏ１．３５　桥梁工程器　Ｂｒｉｄｇｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　峡谷和高架桥在施Ｔ期间的通航和桥下交通需求。其　路大桥等。　Ｒａｐ．ｃ０｜１／ＲＷ施工法具有多个优点：１）挂篮主桁小，　２）顶、底板上预留孔洞少，安全性　典型代表工程有法国的Ｄｏｌｅ桥、我国的山东黄河公　可减轻挂篮质量：高；３）施工作业面更开阔，顶、底板可同时进行施工作　山东黄河公路大桥是我国首次应用的大跨径波纹　业，挂篮直接在波纹钢腹板翼缘板上行走，节省时间；　钢腹板ＰＣ箱梁桥，跨径布置为（７０＋１　ｌｘ１２０＋７０）ｍ，结　４）顶板可以当作穿束张拉操作平台，方便施工。　构选型为单箱单室．梁高按二次抛物线变截面变化。波　目前，日本采用Ｒａｐ．ｃｏｎ／ＲＷ施丁法施工的桥梁已　纹钢腹板采用１６００型波纹．波高２２０　ｍｍ［　采用挂篮　有３０余座１９－１ｏＩ，并在实践中得以不断完善，现阶段国　悬臂施工法，简化了施工丁艺，减少了工程量．节省了　内学者也对该工法进行了研究与改进，将进一步推广　工期。其中仅悬臂节段的施工就节省了约ｌ９％的工期．　应用到我国大跨径桥梁建设中。　工程总造价节约２　０００万元。山东黄河公路大桥挂篮　４顶推施工法　悬臂施工图，见网２。　顶推施　法是将波纹钢腹板作钢导梁且后期作　为主桥腹板的施工方法。箱梁预制完成后通过分节段　安置预应力筋．将施Ｔ梁体与预制钢腹板连接成１个　整体，并用水平千斤顶将梁段顶推出拼装平台，重复　循环操作梁段的预制与组拼直至完成整桥。该工法利　用波纹钢腹板作钢导梁，提高了施工效率，缩短了工　期，降低了成本．其最具代表性桥梁为日本岛崎川桥。　日本岛崎ＪＩｌ桥是首座采用波纹钢腹板作钢导梁　进行顶推施工的桥梁，该桥全长５５４　ｍ，最大跨度约　图２　山东黄河公路大桥挂篮悬臂施丁【矧　５６　ｍ。其桥墩高度大多均大于３０　ｍ。且在冬季施工，因　考虑到经济性。最终施工方案确定采用顶推施工法…Ｉ。　３　Ｒａｐ．ＣＯｎ瓜Ｗ施工法　该桥是将波纹钢腹板与高强度纤维混凝土组合作为　日本学者根据传统悬臂施工法改进并提出了　顶推钢导梁，钢导梁安装在离主梁附近约１５　ｍ处，波纹　Ｒａｐ．ｃ０ｎ／ＲＷ新施工法，现已应用到大跨径桥梁Ｔ程中　钢腹板与上缘抗弯钢板用法兰相连接。岛崎川桥波纹　　Ｒａｐ．ｃ０ｎ／ＲＷ施工法与传统悬臂施工法的施工方式基　钢腹板钢导梁构造图，见图３。本相同，只是在挂篮设计上有所不同。Ｒａｐ．ｃ０ｎ／ＲＷ施工　法巧妙地利用波纹钢腹板抗剪强度好、刚度大的特点．　将钢腹板作为施工受力构件．不仅减少了挂篮架设丁　序，而且缩短了施工工期。日本津久见ＪＩｌ桥、鬼怒川桥　等均采用Ｒａｐ．ｃｏｌ１／ＲＷ施工法建造而成。传统悬臂施工　法与Ｒａｐ．ｃ０ｎ／ＲＷ施Ｔ法对比见表ｌ。　表１　传统悬臂施工法与Ｒａｐ．ｃｏｎ／Ｆ（Ｗ施工法对比　『殳Ｉ　３　岛崎川Ｉ桥波纹钢腹板钢导梁构造罔　挂篮较轻，施Ｔ　Ｒａｐ．ｃｏｎ／ＲＷ施Ｔ法　在，ｚ一１、ｎ、，Ｉ十１节段均　质量较大．力臂小．可同时进行顶板、波纹钢　波纹钢腹板承受施腹板、底板３个作业面的　波纹钢腹板作为钢导梁进行顶推法施工具有多个　优点：１）用波纹钢腹板代替混凝土腹板，其结构质量减　轻２０％～３０％，顶推力也随之减小，从而所需千斤顶吨　位减小，更有利于在施工过程中对主体桥梁进行全桥控　制，且加快了施工进度：２）波纹钢腹板自身作为顶推钢　导梁能重复利用，显著减少建设成本；３）用波纹钢腹板　代替混凝土腹板，从根本上避免了腹板开裂问题的出现。　Ｔ荷载　流水施工　只能在ｎ节段依次进行　挂篮较重．施Ｔ　传统悬臂　施Ｔ法　质量较小．力臂大，　波纹钢腹板、顶板、底板、　波纹钢腹板不承担　预应力张拉施丁．施１一作　施Ｔ衙载　业面受限．施ｌＴ周期长　２０１７牟第３期（５一）第３５拳啼荭投木４５　器桥梁工程　Ｂｒｉｄｇｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　但顶推施工法也存在施工工期长、跨径受限等缺　展前景。目前，国内波纹钢腹板ＰＣ箱梁桥正处于大力　点，国内学者就此提出了用临时斜拉塔辅助分条、分块　发展阶段，因国内的施工技术尚不成熟，仍需借鉴国　顶推预制小箱梁的施工方案【１２】，即：将主梁横向分成若　外施工经验探索出适合不同工况下的成套波纹钢腹　干个小箱梁，纵向分成若干段，先进行预制，待小箱梁　板ＰＣ箱梁桥施工技术。随着该种新结构计算理论、设　达到一定强度要求后，吊装至顶推平台，同时利用临时　计方法和施工工艺的进一步完善，今后必将获得更加　架设的斜拉塔，一端连接钢导梁．另一端锚固在第３段　广阔的发展前景。踊主梁上，顶推钢腹板，直至完成顶推施工。临时斜拉塔　辅助分条、分块顶推施工示意见图４。　参考文献：　［１】陈宣言．波形钢腹板预应力混凝土桥设计与施工【Ｍ］．北京：　人民交通出版社。２００９：１—２．　　［２］徐强，万水．波形钢腹板ＰＣ组合箱梁设计与应用【Ｍ】．北京：　人民交通出版社．２００９：１－７．　【３】王常安，雷显勇．波形钢腹板ＰＣ组合箱梁桥的特色及其应用　探讨［Ｊ］．华东公路，２００６（６）：１７—２１．　［４］常兴文．波形钢腹板ＰＣ组合箱梁桥设计［Ｊ］．交通标准化，　２００６（７）：１３３－１３５．　图４临时斜拉塔辅助分条、分块顶推施工示意图（ｃｍ）　【５１李宏江，万水，叶见曙，等．波形钢腹板ＰＣ组合箱梁的结构　特点［Ｊ］．公路交通科技，２００２，１９（３）：５３—５７．　该施工方案将小箱梁分块预制可实现与下部钻孔　【６】陈宝春，黄卿维．波形钢腹板ＰＣ箱梁桥应用综述［Ｊ］．公路，　桩临时墩同步施工，且大幅度减少了临时墩的数量，简　施工完成后可以重复利用，因此降低了工程总造价。　５装配式拼装施工法　２００５（７）：４５—５３．　７］吴继峰，汤意，吴萍．卫河大桥波形钢腹板箱梁的设计【Ｊ１．公　化了施工工序，加快了施工速度。此外，临时斜拉塔在　［路．２０１０（１）：５７—６２．　『８］董晓．波形钢腹板连续钢构与ＰＣ连续钢构的对比研究『ＤＩ．　重庆：重庆交通大学，２０１０：６９—７１．　装配式拼装施工法是指将波纹钢腹板ＰＣ箱梁在　【９】刘芳，艾军，张建东，等．多工作面施工方案在某波形钢腹板　钢厂预制后张拉预应力钢束，然后利用架桥机吊装组　箱梁桥中的应用［Ｊ］．施工技术，２０１１，４０（２３）：４６—４９．　合箱梁到施工现场的临时支座上，浇筑连续段混凝土　『１０］，徐小博．波纹钢腹板ＰＣ组合箱梁桥的结构特点与施＿ｒｌ　并养护其强度达到９０％后，张拉桥墩负弯矩钢束，拆除　桥面铺装作业。　装配式拼装施工法在预制吊装处不影响桥下通　行，节省工期，箱梁质量标准高，可提升施工周边环境　质量。因此适合于城市高架桥的建设【　】，且满足高架桥　的质量、保通、工期、环保等要求。　６结语　技术［Ｊ］．辽宁省交通高等专科学校学报，２０１　１，１３（４）：２３—２６．　１１】李广慧，张建勋．波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥顶推施Ｔ　临时支座．施加二期恒载，并完成附属结构的安装和　［技术ＩＪ］．施工技术，２０１０，３９（７）：ｌ１８－１２０．　『１２］彭孝旺．波形钢腹板小箱梁结构设计及顶推施工技术研究　【Ｄ］．上海：华东交通大学，２０１４：３４—３６．　［１３］胡洋，黄琪，万水．泼河大桥静载试验研究［Ｊ】．黑龙江工程学　院学报，２００６，２０（４）：２９—３２．　笔者介绍了波纹钢腹板ＰＣ箱梁桥的多种施工工　收稿日期：２０１６—１２—０２　作者简介：高梦起，男，高级工程师，硕士，主要从事市政工程方面的　管理工作。　法，并通过实际工程分析了各个施工工艺的优点及发　四川首批６７５座渡改桥工程将于年内完工目前已完工６００座　２０１７年４月１９日，位于仪陇、营山、蓬安三县交界处的营山县三兴镇王家河渡改桥工程正加紧建设。该公路桥主体已完工，将　于６月通车，届时可惠及仪陇、营山、蓬安三县近５０００名群众。　四川省交通运输厅相关负责人介绍，从２０１０年开始，四川省启动首批６７５座渡１５１改人行桥建设。截至目前，已完工６００座，在　建６５座，待开工ｌ０座。预计年内，６７５座渡改桥全部完工。　４６啼荭敏术２０１７Ｎｏ．３（Ｍａｙ）Ｖｏ１．３５