一種新型鋼砼疊合箱橋面板施工技術研究

蔣大偉 鄧年春 李 勇 王維新 彭修寧

(1中鐵十八局集團第二工程有限公司；2廣西大學土木建筑工程學院）

1 工程概況

南寧良慶大橋位于青秀山風景區東南角，橫跨邕江，主橋采用單跨420m的地錨式疊合梁懸索橋，標準橋寬 38m，近橋塔處橋面寬度為 46m，主梁采用鋼砼疊合梁(箱型雙主梁+工字型橫梁+砼橋面板)，其中橋面板的制作工藝分成先預制,后澆注兩個步驟，即待預制板吊裝就位后,進行混凝土澆筑施工,以形成整體。

2 鋼砼疊合箱梁橋面板技術特點

鋼砼疊合箱梁是一種鋼-混凝土組合結構，是在鋼、混凝土和薄壁箱梁理論的基礎上發展起來的，它上部構造為混凝土板或預應力混凝土板，下部結構為鋼箱梁，鋼砼的結合部用剪力鍵連接而成，施工過程比較復雜。將橋面板與鋼箱梁疊加組合施工方式，一般分成預制場地組合和現場分步施工兩種。其中現場分步施工步驟是先將鋼箱梁架設安裝在橋梁的預定位置，然后以鋼箱梁為平臺進行砼橋面板的施工，而預制場的組合施工方法是將鋼箱梁先存放在預制場的臺座上，然后進行砼橋面板疊加施工，最后將鋼砼疊合梁吊運、安裝至橋上。

良慶大橋采用預制橋面板、鋼梁與橋面板疊加組合的施工工藝，該方法的明顯特點是預制板和箱梁節段的預制加工工廠化、生產過程標準化。在預制場內根據選擇的材料,進行配合比試驗并確定合適比例、充分攪拌混凝土并澆筑、優越條件下養護和存放等工作，施工條件比較好，現場濕澆筑作業的工作量大大減少。成規模的工廠化生產，使模板和機械裝備等工具都能得重復利用, 施工速度快，重復作業下人員積累豐富的經驗,大大縮短施工工期。預制場相對于橋位現場而言，具有很好的施工和養護條件，能大大提高砼橋面板的質量。

預制橋面板的施工技術難點是，鋼砼疊合梁梁的中間支座會產生很大的負彎矩，影響面廣，易造成橋面板開裂[3-4]。為解決上述問題，設計過程中，將鋼箱梁的兩端各預留后澆帶。此種施工方法使得橋面板的施工不連續，施工步驟增多，但能改善負彎矩區的受力性能。為改善中間支座處橋面板負彎矩區段的受力狀況，對砼橋面板橫向和縱向均張拉預應力束。

3 施工工藝流程

良慶大橋的橋面板類型分為預制板、現澆板、端橫梁現澆段及縱橫向現澆縫。預制板全橋共464塊，采用C50砼，分為6種規格，其中A1型、A2型、B1型、B2型的尺寸分別為5.16m×3.03m、5.16m×2.53m、5.485m×3.03m、5.485m×2.53m，厚度為20cm，重約6.8～8.7噸，每塊橋面板安裝4個吊環。全橋設8個堆放點，預制板放置時間應至少為5個月。橋面板內布置縱向預應力筋束，規格為15-3，橫向標準間距為600mm，采用分段分批張拉的施工方法。

預制板待混凝土澆筑后用土工布覆蓋，澆水養護，養護期至少為14天，期間必須保證混凝土呈濕潤狀態。預制板的實際強度達到35MPa后，方可起吊移位。

安裝橋面板時，必須將外露的鋼筋、水泥漿等雜物清除，并進行除銹處理。預制板吊裝前，須檢查是否有異常，保證結構和工具安全后才能開始吊裝，吊裝過程見圖1。

橋面板縱橫向主鋼筋在橋面板砼澆筑前預先彎折，便于預制橋面板縱橫向主筋的焊接連接。為增強預制板與現澆混凝土的連接，預制板周邊側面應鑿毛使骨料外露，并用水沖洗干凈。

現澆板、端橫梁現澆段及縱橫向現澆縫，均采用C50纖維混凝土，全橋共設置了8塊現澆板，其底面設置有鋼板，通過焊釘和鋼板連接。澆筑接縫混凝土前，應將新老混凝土連接面混凝土鑿毛、露出石子。接縫兩側預制板的側面應用水濕潤。每次節段澆筑混凝土應在初凝前完成。混凝土澆筑順序順橋向從中跨跨中向邊跨，橫橋向以從橋軸線由里向外。需注意使接縫混凝土各個部份受到均勻、充分的振搗，要確保混凝土的密實性。

圖1 吊裝橋面板

圖2現澆橋面板

橋面板鋼束的施工在預制橋面板和鋼梁之間的現澆縫完成后進行，待混凝土強度達到設計強度的 100%后進行分批分段、對稱張拉，為保證質量采用預應力智能張拉系統。張拉后采用真空輔助壓漿工藝進行孔道壓漿，并采用智能化的灌漿泵。

4 結論

鋼箱梁和砼橋面板疊合通過剪力鍵連接，形成鋼砼疊合箱梁結構，構造和受力特征很復雜，在施工到成橋階段，都會發生體系轉換，不同的施工方法和施工順序會造成不一樣的成橋受力狀態。文中詳細研究了良慶大橋橋面板的施工方法，并優化了結構，且采用預應力智能張拉系統和智能化的灌漿泵對橋面板預應力進行施工，有效地保證了施工質量。

[1]玉林,趙人達,毛學明.鋼—混凝土組合結構中剪力連接件承載力的比較.四川建筑科學研究,2006,32 (6) :16-19

[2]李鑫.鋼—混凝土組合連續箱梁橋施工控制技術[D].重慶：重慶交通大學,2015

[3]張彥芬,張文秀.混凝土預制橋面板施工裂縫成因及處理措施[J]. 河北水利, 2005 (5) :28-28

[4]聶建國.鋼-混凝土組合橋梁結構[M].北京:人民交通出版社，2011.4