1、犇 犗 犐：波形钢腹板犘 犆箱梁桥施工工艺研究许红胜，覃鑫林，颜东煌，邢立鑫（长沙理工大学，湖南 长沙 ；中国中铁大桥局集团有限公司，湖北 武汉 ）摘要：针对波形钢腹板（预应力混凝土）箱梁桥传统节段悬臂浇筑施工中存在的问题，将波形钢腹板预制装配化施工和异步悬臂浇筑施工工艺相结合，开发一种预制装配化波形钢腹板 箱梁桥节段悬臂施工方法，将传统工艺中在空中悬臂完成的节段悬臂浇筑及底板与波形钢腹板连接施工作业转变为工厂化预制，降低节段悬臂施工中高空作业工序组织难度，并通过与传统施工工艺工期和经济效益对比分析其推广价值。关键词：桥梁；波形钢腹板；（预应力混凝土）箱梁桥；工厂化预制；节段悬臂浇筑中图分类号
2、：文献标志码：文章编号：（）基金项目：国家自然科学基金资助项目（）波形钢腹板（预应力混凝土）箱梁桥利用波形钢腹板代替传统混凝土腹板，具有结构美观、箱梁轻、材料使用效率高、可避免腹板开裂等优点，是极具竞争力的桥型之一。波形钢腹板 箱梁桥目前主要采用支架现浇、悬臂浇筑和顶推施工方式，随着桥梁跨径的增大，节段悬臂浇筑施工逐渐成为主要施工方式。文献 在悬臂浇筑施工方法的基础上提出异步悬臂浇筑施工方法，实现多个节段并行施工。异步悬臂浇筑施工方法在日本已应用于多座波形钢腹板 箱梁桥建造，如津久见川桥、鬼怒川桥等，中国的多座波形钢腹板 箱梁桥也采用了异步悬臂浇筑施工方法，如头道河大桥、运宝黄河大桥引桥、奉化
3、江大桥等。本文将波形钢腹板预制装配化施工 和异步悬臂浇筑施工工艺 相结合，研究一种预制装配化波形钢腹板 箱梁桥施工工艺。工程概况某分幅式三跨波形钢腹板 组合连续箱梁桥，跨径布置为 ，边中跨比例为，变截面箱梁梁底线形按次抛物线变化，箱梁根部梁高、跨中梁高，箱梁顶板全宽，设单向横坡（见图）。主梁采用 混凝土，波形钢腹板及配套钢构件均采用 级钢。钢绞线采用 低松弛预应力高强度钢绞线，体内束、体外束张拉控制应力分别为 、。图某波形钢腹板犘 犆组合连续箱梁桥主桥立面布置（单位：）预制装配化施工工艺工艺流程预制装配化波形钢腹板 箱梁桥施工工艺流程见表、图。表预制装配化波形钢腹板犘 犆箱梁桥施工工艺施工工序
4、示意图在地面进行各悬臂浇筑节段底板胎架制作；在胎架上进行节段模板安装后，将已绑扎完成的节段底板钢筋笼与波形钢腹板连接成整体吊装入模，波形钢腹板与混凝土底板采用翼缘板外包式连接；进行节段底板部分高度混凝土浇筑，形成节段底板与波纹钢腹板共同受力的预制形结构公路与汽运总第 期犎 犻 犵 犺 狑 犪 狔 狊犃 狌 狋 狅 犿 狅 狋 犻 狏 犲犃 狆 狆 犾 犻 犮 犪 狋 犻 狅 狀 狊续表施工工序示意图在节段现浇施工完成后，用起重吊车将节段预制形结构吊装至节段波形钢腹板位置，通过螺栓临时固定，调整定位满足设计精度要求后进行焊接加固；搭设模板进行节段底板与节段底板间湿接缝及节段底板剩余高度混凝土浇筑
5、利用节段预制形结构搭设满堂支架及模板，波形钢腹板与混凝土顶板采用波形钢腹板顶端焊有翼缘板与穿孔板的 键连接方式，在绑扎顶板钢筋的同时定位安装预应力管道；吊装节段预制形结构，将节段与节段波形钢腹板焊接固定进行节段顶板混凝土浇筑、节段底板与节段底板间湿接缝及节段底板剩余高度混凝土浇筑；混凝土强度不小于 设计强度且龄期不小于时，进行节段预应力张拉依次循环上述步骤，对称施工悬臂节段，先进行边跨合龙，张拉相应预应力钢束，再进行中跨合龙，张拉体外预应力钢束图预制装配化波形钢腹板犘 犆箱梁桥施工流程技术特点（）将传统节段悬臂浇筑施工中在空中悬臂完成的节段悬臂浇筑及底板与波形钢腹板连接施工作业转变为工厂化预制
6、，施工预制装配化程度高，受天气等因素影响小，施工质量控制较好，并能减少施工高空作业时间，降低施工过程安全风险。（）多个工作平面同时开展，且利用移动式起重汽车取代传统施工挂篮，减少了挂篮安装、前移等工序，拓展了工作平面，节省了施工机械设备租赁费用。经济性对比分析大跨径波形钢腹板 箱梁桥的传统施工工艺主要为悬臂浇筑施工和异步悬臂浇筑施工。悬臂浇筑施工作业面单一，对施工工序衔接要求较高，难以压缩施工工期。与悬臂浇筑施工方法相比，异步悬臂浇筑施工方法能同时开展个独立工作面并行施工，且施工挂篮较轻，施工工作区域较宽敞，施工安全性有一定提升。预制装配化施工工艺与传统施工方法相比，由箱梁腹板及底板部分高度组
7、成的形结构可由工厂提前预制，可以同时开展多个工作相互独立的工作区域，且不需要使用施工挂篮。下面对预制装配化施工工艺与传统施工工艺的工期和经济效益进行对比，分析其推广价值。表为种施工工艺的工期对比。由表可知：每完成一个施工循环，传统悬臂浇筑施工工艺和异步悬臂浇筑施工工艺分别需要、，而预制装配化施工工艺仅需要，工期比传统悬臂浇筑施工工艺减少，比异步悬臂浇筑施工工艺减少。公路与汽运 年月表种波形钢腹板犘 犆箱梁桥施工工艺的一个施工循环工期对比施工工序工期传统悬臂浇筑施工异步悬臂浇筑施工预制装配化施工吊装犖腹板挂篮前移、固定犖顶板、（犖）底板混凝土立模和钢筋绑扎浇筑犖顶板、（犖）底板混凝土，吊装（犖）
8、腹板浇筑犖顶板混凝土，（犖）与犖底板间立模和钢筋绑扎浇筑犖顶板、（犖）与犖底板间湿接缝、（犖）底板剩余高度混凝土，吊装（犖）形结构犖顶、底板立模和钢筋绑扎浇筑犖顶、底板混凝土混凝土养护张拉预应力、压浆合计 根据文献 和施工设计图计算种施工工艺的分项工程量（结果见表），然后根据文献 计算各工艺的定额费用（结果见表），进行各施工工艺经济效益对比分析。各工艺中消耗相同的部分不进行计算。从表可以看出：预制装配化施工工艺比传统悬臂浇筑施工工艺节省 个工日，人工工日节省；比异步悬臂浇筑施工工艺节省 个工日，人工工日节省；单幅桥梁工程直接成本比传统悬臂浇筑施工工艺节约约 万元，比异步悬臂浇筑施工工艺节约约
9、万元。综上，与传统悬臂浇筑和异步悬臂浇筑施工工艺相比，预制装配化施工工艺的施工经济性提高，具有良好的推广价值。表传统悬臂浇筑施工工艺的分项工程量统计项目分项工程工程量预制部分块现浇节段现浇边跨现浇边跨合龙中跨合龙总数量人工工日个 施工挂篮（月）以内混凝土输送泵台班 钢模板 塔式起重机台班 注：为桥梁单幅工程量，其中施工挂篮和钢模板在节段悬臂浇筑至中跨合龙期间循环使用，塔式起重机在上部结构施工全过程使用。表异步悬臂浇筑施工工艺的分项工程量统计项目分项工程工程量块现浇节段现浇边跨现浇边跨合龙中跨合龙总数量人工工日个 施工挂篮（月）以内混凝土输送泵台班 钢模板 塔式起重机台班 注：为桥梁单幅工程量，
10、其中施工挂篮和钢模板在节段悬臂浇筑至中跨合龙期间循环使用，塔式起重机在上部结构施工全过程使用。年 第期许红胜，等：波形钢腹板 箱梁桥施工工艺研究表预制装配化施工工艺的分项工程量统计项目分项工程工程量预制部分块现浇节段现浇边跨现浇边跨合龙中跨合龙总数量人工工日个 汽车吊台班 以内混凝土输送泵台班 钢模板 型钢 履带式起重机台班 平板拖车台班 注：为桥梁单幅工程量，其中钢模板在节段现浇至中跨合龙期间循环使用，预制结构使用平板拖车运输至现场吊装。表传统悬臂浇筑施工工艺的定额费用费用名称项目工程量定额费用 元综合单价总价人工费人工 个工日 机械设备费 施工挂篮 月 以内混凝土输送泵 台班 塔式起重机
11、台班 材料费钢模板 机械进出场费 施工挂篮个 塔式起重机台 合计 表异步悬臂浇筑施工工艺的定额费用费用名称项目工程量定额费用 元综合单价总价人工费人工 个工日 机械设备费 施工挂篮 月 以内混凝土输送泵 台班 塔式起重机 台班 材料费钢模板 机械进出场费 施工挂篮个 塔式起重机台 合计 结语随着土木工程建设行业的技术转型升级，预制装配化技术逐渐成为极具推广性的施工技术。预制装配化施工工艺具有简化施工操作、减少施工工期、实现工程造价控制等优势，同时能有效降低环境污表预制装配化施工工艺的定额费用费用名称项目工程量定额费用 元综合单价总价人工费人工 个工日 机械设备费 汽车吊 台班 以内混凝土输送泵
12、 台班 履带式起重机 台班 平板拖车 台班 材料费钢模板 型钢 合计 染和资源消耗，实现工程建设可持续发展。波形钢腹板 箱梁桥预制装配化施工工艺将预制装配化技术与异步悬臂浇筑施工工艺相结合，箱梁部分结构在工厂提前预制，可以与桥梁基础工程及下部结构同步施工，缩短施工工期；该工艺不需要施工挂篮等设备，能减少现场工序组织环节，大大减少高空施工作业量；相比于传统节段悬臂浇筑工艺，该工艺可有效降低机械设备成本、人工费用及工程管理成本，提高施工经济性，具有良好的推广价值。参考文献：杨明，孙筠，张树仁，等波纹钢腹板体外预应力箱梁桥的发展与展望公路交通科技，（）：赵国虎，付佰勇，周登燕波形钢腹板组合梁桥的特性
13、及应用公路，（）：曾强，彭更生，杜亚江悬臂施工波形钢腹板组合梁桥施工工艺中国工程科学，（）：（下转第 页）公路与汽运 年月 ，（）：，（）：，（）：，：邢会敏，相 诗 尧，徐 新 刚，等基 于 方 法 的 作物模型参数全局敏感性分析中国农业科学，（）：，：，（）：，：，：，（）：，：，：，：，王磊，章明明，汪稔，等全珊瑚混凝土徐变性能试验研究混凝土，（）：收稿日期：櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙（上接第 页）李淑琴，陈建兵，万水，等我国几座波形钢腹板 组合箱梁桥的设计与建造工程力学，（增刊）：金文刚，邓文琴，张建东，等波形钢腹
14、板预应力混凝土桥梁施工工艺现代交通技术，（）：徐强，万水波形钢腹板 组合箱梁桥的设计与应用北京：人民交通出版社，周东波，金光雷，冯晓楠，等波形钢腹板 连续梁异步悬臂施工工序研究世界桥梁，（）：岳宏智，牛传同，曹洪亮，等波形钢腹板 组合箱梁桥异步施工全过程分析公路，（）：王达，黄海珊，曹政，等波形钢腹板 组合箱梁桥新型异步施工受力性能研究公路 交 通科 技，（）：张鸿，郑和晖，陈鸣波形钢腹板组合箱梁桥节段预制拼装工艺试验桥梁建设，（）：邓文琴，刘朵，冯杰，等波形钢腹板箱梁桥异步施工节段足尺模型试验研究桥梁建设，（）：交通运输部路网监测与应急处置中心公路工程概算定额：北京：人民交通出版社股份有限公司，交通运输部路网监测与应急处置中心公路工程预算定额：北京：人民交通出版社股份有限公司，交通运输部路网监测与应急处置中心公路工程机械台班费用定额：北京：人民交通出版社股份有限公司，收稿日期：公路与汽运 年月
