11波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁施工技术四.doc

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，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。

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×15cmC20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。

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