中铁七局集团第二工程有限公司
摘要：以志洋路跨梅河干流桥波形钢腹板安装施工为案例，了解具体的钢腹板桥梁施工特点及难点，主要分析案例大桥施工的施工工艺，旨在为进一步优化钢腹板桥梁施工工艺提供有力参考。
关键词：钢腹板；桥梁；施工工艺；控制
国家经济发展为交通事业提供了良好发展前景，公路桥梁作为交通重要枢纽结构，是交通建设中的重难点[1]。新时期桥梁建设项目逐渐增加，为满足跨越+通航使用需求，一些大跨度桥梁建设需求量大，对桥梁结构及施工方式提出新要求。钢腹板桥梁其桥梁结构为钢腹板组合体系，由钢筋混凝土顶板和底板、体外预应力及钢腹板构成，其将刚才和混凝土结合，可提高桥梁抗弯矩能力，也提高桥梁抗剪力。
1.案例分析
志洋路跨梅河干流桥位于郑州航空港经济综合实验区志洋路，跨越梅河干流，属于城市主干路，设计时速50Km/小时。桥位规划河道底宽72m，河底标高：98.07m，百年一遇水位：100.62m；河道两侧各设置5m宽的马道，马道净空需满足2.5m。桥跨布置为30m+50m+30m，桥梁全长110m。桥梁采用双幅桥形式，单幅桥宽为27.35m。单幅主桥箱梁采用单箱六室断面，根部梁高3.5m，跨中及边墩处梁高1.8m，箱梁顶板宽度为27.35m，底板宽24m。悬挑长度为1.975m，悬挑端部厚0.25m，根部后0.5m，顶板后0.25,m，底板厚0.25-0.72m，梁高及底板厚均按2次抛物线变化。桥上部结构为波形钢腹板PC组合结构连续箱梁桥， 跨越梅河干流。跨径布置为30m+50m+30m。
2.钢腹板桥梁施工工艺分析
以志洋路跨梅河干流桥波形钢腹板安装采用满堂支架法（如图1），将波形钢腹板安装并焊接完成，之后浇筑底板混凝土，再浇筑顶板混凝土，张拉预应力。案例中波形钢腹板一次整体安装完成，施工中需克服钢筋、钢束对精准安装的干扰，安装及焊接应控制好大桥成型，浇筑前对现场各个坐标点复核，无误后浇筑。
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图1 满堂支架法施工示意图
2.1施工流程
具体施工流程图如图2所示。
2.2安装准备
安装前需考虑到波形钢腹板安装的精度对桥梁线形、受力的影响，其安装质量如表1所示。
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安装前需准备好支架、支撑、吊车等，分析施工图纸，提前对波形钢腹板螺栓连接面预处理，做好施工放样，确保各项准备工作到位后，对波形钢腹板现场分段拼装，按照顺序，从一侧起，逐渐向另一侧拼装。
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图2 波形钢腹板安装施工流程
2.3吊装固定
吊装应针对施工现场条件，可采用吊车、塔吊，以技术人员配合方式吊装。吊装时，腹板两侧及翼缘板底部要做好临时支撑（如图3），保证钢腹板吊装放置到位。
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图3 钢腹板固定
此外，应在固定后，在底模板标记钢筋线、钢腹板轴线位置，后续施工按照此安装位置准确安装。
2.4波形钢腹板初步定位
钢腹板安装需在底模板、底板钢筋上，在钢腹板前后设置支架支撑（门形支架），通过吊装设备将钢腹板置于支架处，设置好临时斜撑，临时固定钢腹板位置，按照施工现场的标高，参照施工图纸，可通过撬棍、千斤顶等对钢腹板的位置进行未调整，确保和设计图纸一致后，在底板钢筋及下部支撑位置焊接斜向钢筋支撑，起到固定作用，控制钢腹板横、纵向位移。
2.5钢腹板再定位
钢腹板初步定位后，以临时支撑固定好位置，测试高程是否满足规范要求，若不满足高程，可在支架上垫上钢筋，确保高程符合建筑设计规范，之后对钢腹板落位处理。落位完成，及时对钢腹板再固定，在底部设置支架，焊接好钢筋和底板连接件，确保钢腹板不发生位移。
2.6螺栓连接
如图4所示，螺栓连接需注意，对孔应在螺栓孔重合时，以小撬棍尖端插入孔洞，保证孔洞相互拨正，而后地落吊钩，使杆件转动，对准螺栓孔。孔洞对准后，及时穿入冲钉，螺栓连接完成。
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图4 螺栓连接现场示意图
螺栓连接到位后，还要对钢腹板作纵横向定位，对准孔洞，顶栓群中穿入定位冲钉，安装4-6个螺栓，并在螺栓全部连接好后紧固处理。对于高强螺栓副连接需在具体动工之前，就对其扭矩系数复检，清理螺栓孔毛刺、杂物、灰尘，保证螺栓预拉力稳定。扭矩扳手在螺栓连接前需提前校正，控制其扭矩误差在使用扭矩的上下5%以内浮动，以此保证高强度螺栓可顺利进孔。高强度螺栓连接应从桥梁的中间跨中部位开始连接，之后从中间向两端对称连接，保证桥梁整体的对称性和稳定性。
2.7优化纵横向位置
可以在钢腹板下方设置临时千斤顶，便于对其安装标高调整，同时也可上下微调，控制钢腹板位置及线形。在现场钢腹板下方千斤顶每隔五米位置设置横拉钢筋、加强方木，保证钢腹板准确的调整到施工图纸上规定的位置。钢腹板安装准确后才能撤掉下部千斤顶。
2.8钢腹板支撑的关键问题
在钢腹板施工前，就应准备好支撑钢管架，提前对箱梁尺寸计算，以钢管制作钢腹板的箱梁断面形状。此外，在支撑过程中需以拉杆螺丝及内支撑共同实现对钢腹板的有效支撑，降低焊接为一整个结构。内支撑要按照纵方向，每隔3m就焊接一处。
焊接完成之后要对钢腹板进行校正，确保钢腹板的上部边缘位置为一条直线。校正钢腹板可能会导致钢腹板变长，进而压迫横隔板位置，校正到图纸规范位置即可。需控制好各个波形钢腹板的横向尺寸及螺栓孔尺寸，各个间接口需控制相对公差在国标规定范围内，确保后期螺栓连接顺利完成的。
2.9安装验收
在钢腹板安装完成后，就需对安装情况进行验收，由监理工程师按照国标文件进行验收。只有确保验收到位，才能开展后续施工。具体的安装质量可参照《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ 2-2008）、《公路波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥支架法施工技术规范》（河南省地方标准DB 41/T 696-2011）文件。
3.钢腹板桥梁施工中需注意的问题
一方面，在焊接方面，要按照设计要求做好焊接工作，保证焊接质量满足设计文件要求。对钢腹板焊接，主要以贴角焊缝方式连接，焊接先将接触面及焊缝边缘约30mm部位清理干净，以看到清晰的金属光泽为标准。焊接时要注意做好防风防雨设施，保证焊接质量。
另一方面，在后续桥面的涂装作业中，主要针对钢腹板连接部分进行涂装修复。涂装前需对焊接缝的表面及周围处理，清除锈迹和油污，控制除锈等级在Sa2.5级以下。除锈施工前，要求周围空气湿度在85%以下，除锈后进行涂装。涂装应在晴朗天气涂装，涂装后4小时内需保护免受雨淋。一些无法避免的特殊天气施工需及时清除积雪、积水，对焊接部位进行预热处理。
最后，施工还需落实安全管理制度，建立专业的安全管理小组，对施工落实有效的安全监督，负责好施工区域的日常安全工作，定期对安全隐患进行排查。应加强对施工人员安全施工教育，建设“三级安全教育”体系，规范安全交底工作。施工人员在施工过程中应做好安全防护，认识到安全施工对工程稳定开展及保障个人生命安全的重要作用。一些特殊工作施工人员还需做好特殊防护，例如焊接工作需佩戴好专业的护目镜。
参考文献
[1]杜清. 特大桥波形钢腹板施工过程的质量控制[J]. 中国高新科技, 2019(12):118-120.