波形鋼腹板組合梁橋的SCC懸臂施工法

雷 政 　 陳華利 　 趙 森

(河南大建橋梁鋼構股份有限公司，河南 鄭州　450000)

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波形鋼腹板組合梁橋的SCC懸臂施工法

雷 政 陳華利 趙 森

(河南大建橋梁鋼構股份有限公司，河南 鄭州450000)

摘要：結合國內外工程實例，介紹了波形鋼腹板橋SCC懸臂施工技術，并將傳統懸臂施工法與SCC懸臂施工法作了對比，指出SCC懸臂施工法不僅能縮短橋梁建設周期，而且能擴大作業面，減輕掛籃重量，是一種值得推廣的施工工法。

關鍵詞：波形鋼腹板，SCC工法，掛籃，懸臂澆筑

SCC(Self-supporting Cantilever Casting，自承重懸臂澆筑)工法是將波形鋼腹板作為懸臂澆筑承重的具有鮮明特色的懸臂施工法。該工法實際上是在常規懸臂澆筑施工工藝的基礎上，結合波形鋼腹板的優點進行改進后的一種方法。基于波形鋼腹板工字鋼梁較強的抗剪強度、抗彎性能等特性，該工藝采用波形鋼腹板作為施工架設材料承受施工荷載，充分發揮了波形鋼腹板具有較高的剪切屈曲強度的力學性能。國內的四川敘古高速B標段頭道河大橋首次采用了SCC工法。

1國外的經典工程案例

德國在2001年建成的Altwipfergrund橋采用了Rap.con/RW施工工法懸臂澆筑施工。日本是建造波形鋼腹板橋梁最多的國家，九州高速公路的津久見川橋是第一座利用波形鋼腹板作為施工架設材料，采用Rap.con/RW懸臂澆筑施工的五跨波形鋼腹板PC連續剛構橋，2004年建成，其跨徑組合為(49.6+2×75+47+42.6)m=289.2 m，總寬10.7 m，墩頂梁高5 m，跨中梁高3.7 m。

津久見川橋的Rap.con/RW懸臂澆筑施工具體做法：

1)先在波形鋼腹板頂增設寬30 cm左右的翼緣板，使之具有較大的縱向抗彎和側向抗彎能力及一定的抗扭能力；2)然后在作業車推出后，支撐在已安裝到位的第N段波形鋼腹板上，主要依靠波形鋼腹板承受底板、頂板混凝土的重量；3)當混凝土達到強度張拉后，利用掛籃懸臂安裝第N+1段波形鋼腹板。最后作業車進入N+1節段，開展下一節段的施工。采用該工藝，作業車懸臂長度較長，通常為2個懸臂節段最大長度+1.5 m。津久見川橋在施工中將波形鋼腹板作為架設材料，該工法的移動作業平臺較傳統的掛籃更簡單、更輕便；頂、底板施工可以在不同節段同時進行，因此施工作業面更平順、寬闊。為了簡化施工減少現場工作，本橋采用了預制橫梁和頂板預制PC板并全部采用了體外索，將體外索錨固在預制橫梁的齒塊上，簡化了預應力索的錨固工作，在最終節段混凝土澆筑前將波形鋼板先連接，從而減少了懸臂施工用預應力鋼材。Rap.con/RW懸臂澆筑施工在日本應用已有30余座，并在實踐中得以不斷完善。波形鋼腹板橋Rap.con/RW施工方法在日本得到了廣泛運用，表明了該工法具有較好的可施工性。

2國內的經典案例

我國的波形鋼腹板橋建設起步較晚，但發展迅速，尤其在大跨度橋梁建設中成果顯著，其中不乏對新工藝的引進、嘗試和創新應用。國內的SCC工法正是源于對國外Rap.con/RW施工工法的改進。頭道河大橋位于四川省古藺縣敘古高速B標段，是國內首座采用SCC工法施工的橋梁(見圖 1)。橋梁結構形式為波形鋼腹板PC組合箱梁連續剛構橋，橋墩均為薄壁空心高墩。橋梁跨徑布置為(72+130+72)m；單幅橋單箱單室斷面頂板寬12 m，底板寬7 m。采用1600單翼緣型波形鋼腹板(注：因采用SCC工法，施工時增設下翼緣板)，多波連續模壓工藝成型，板厚14 mm～24 mm。頭道河大橋的施工方案經過研究與論證，在波形鋼腹板的下緣焊接翼緣板，形成波形鋼腹板工字鋼梁，波形鋼腹板PC連續剛構橋SCC工法施工與傳統的預應力混凝土連續剛構節段懸澆施工大體相同，所不同之處在于：1)節段劃分需考慮波形鋼腹板承載能力：施工時可以在波形鋼腹板下連接件上底緣加焊翼緣板，使波形鋼腹板承受掛籃的重量進行懸臂施工，在節段劃分時需要注意與波形鋼腹板承載能力相適應。2)懸澆節段的劃分減少，同時波形鋼腹板的安裝不占用工期：由于波形鋼腹板箱梁較混凝土腹板箱梁輕，當按一定節段重量劃分梁段時，節段長度可以適當加大，本橋單個T構懸澆節段劃分為5.8 m+12×4.8 m+1.6 m(合龍段)，與傳統的懸臂澆筑施工相比，SCC工法懸澆節段比傳統懸澆節段長約20%，這樣當跨長一定時可以減少節段數量，有利于加快施工速度。頭道河大橋單幅兩端對稱安裝，一次安裝4塊鋼腹板。一個節段實際天數6.5 d。

從表1，表2可以看出，采用波形鋼腹板橋SCC掛籃施工比常規混凝土橋掛籃施工的懸臂節段工期節省了38%。波形鋼腹板橋常規掛籃施工比常規混凝土橋掛籃施工的懸臂節段工期節省了19%。這表明波形鋼腹板橋在懸臂施工中能節省較多工期的施工優越性。

2.1SCC工法的吊掛式掛籃

波形鋼腹板連續梁橋的懸臂施工，目前國內外主要有兩種施工方案：國內普遍應用的一種方案是采用主桁架較高的菱形掛籃，其利于鋼腹板吊裝，但重心也相對較高，這種方案掛籃用鋼量也大，掛籃懸臂端變形大，前移慢，同一節段的頂板和底板是同步澆筑完成，存在上下重疊施工。其代表案例為山東鄄城黃河公路大橋。另一種方案是采用波形鋼腹板作為掛籃主承重梁，在波形鋼腹板上安裝吊掛式掛籃。目前國內頭道河大橋首次成功采用此法，如圖2所示。但在國外應用較多，其代表性的橋梁是日本的津久見川橋。

SCC掛籃根據功能要求(見表3)，主要分為主桁架、上橫梁、下橫梁、桁車行走系統(主要包括千斤頂、型鋼等)、錨固系統、底板承重系統、菱形桁架等幾部分。

2.2傳統懸臂施工法與SCC懸臂施工法比較

通過實踐，結合實際工程案例，將傳統懸臂施工法與SCC懸臂施工法進行比較，表明SCC懸臂施工法具有如下幾個突出的優點：

1)掛籃主桁小，僅吊掛，整個掛籃重量將近50 t(含鋼模板)，相較傳統掛籃130 t(含鋼模板)，輕了70 t以上；2)施工作業面更為開闊，頂底板的作業可同時進行，工作面更安全、平順；避免了傳統掛籃頂底板作業相互干擾的難題；3)頂底板上預留孔洞減少，傳統掛籃需要較多錨固點，安全性較差；4)掛籃直接在波形鋼腹板翼緣板上行走，前移簡便，行走更為安全平順，一方面是掛籃輕；另一方面是無需后錨，行走時無掛籃傾覆的危險；再者是掛籃依靠簡易千斤頂即可實現行走；5)掛籃模板行走就位更為簡易，傳統掛籃行走需要多次加固—拆除—加固后錨，多次倒掛點實現模板的前移，而此掛籃因底模板直接利用吊掛前移，可一次性到位，掛籃行走調整節省時間；6)張拉作業面開闊，便于施工；7)節段施工周期較傳統掛籃節省15%以上；8)頂板可以當作穿束張拉操作平臺，方便施工；9)用人工少，傳統掛籃施工中一個T構標準節段用工為30 人/d～35 人/d，SCC工法用工人數為20 人/d，節省40%用工量，速度快。

3結語

通過國內外的案例，對于波形鋼腹板橋的SCC工法及掛籃進行了介紹。適用于SCC工法的波形鋼腹板橋中，波形鋼腹板上、下部均應有翼緣板或合適構造，以滿足施工中的受力要求。實踐表明，和傳統的懸臂澆筑施工相比，該工法不僅能夠大大縮短橋梁建設周期，而且能夠擴大作業面，減輕掛籃的重量，方便施工，是一種優秀的施工法，同時這種工法也增強了波形鋼腹板橋梁的適用性和可施工性，為其他類似組合結構橋梁的施工提供了借鑒。

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The SCC cast-in-cantilever construction method of corrugated steel webs composite girder bridge

Lei ZhengChen HualiZhao Sen

(HenanDajianBridgeSteelStructureLimitedCompanybyShare,Zhengzhou450000,China)

Key words:corrugated steel web, SCC method, hanging basket, cast-in-cantilever

Abstract:Combining with the engineering examples at home and abroad, this paper introduced the SCC cast-in-cantilever construction technology of corrugated steel webs bridge, and compared the traditional cantilever construction method with the SCC cantilever construction method, pointed out that the SCC cantilever construction method could not only shorten the bridge construction cycle, and could expand the work surface, reduce the hanging basket weight, worthy of promotion of construction method.

文章編號：1009-6825(2016)14-0147-02

收稿日期：2016-03-07

作者簡介：雷政(1988- )，男，碩士，工程師

中圖分類號：U445.466

文獻標識碼：A