本发明公开了波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，其包括悬臂节段施工和合龙段施工，悬臂节段施工过程中采用挂篮前移同步顶推方法，所述悬臂节段施工过程中采用钢腹板超前安装方法，利用本节段混凝土等强期间安装下一节段钢腹板。本发明的优点：采用钢腹板超前安装技术，将钢腹板的安装施工提前到上一节段进行，与上一节段的混凝土等强共用流水节拍，缩短节段施工周期；将合龙段波形钢腹板传统圆形螺栓孔创新设计成圆端形长孔，不仅解决合龙段波形钢腹板安装时一侧螺栓孔对齐，另一侧螺栓孔对不齐问题，而且解决因温度、混凝土收缩、徐变等影响带来的施工困难问题，减小波形钢腹板屈曲变形，提高施工效益，加强施工质量控制。
1.波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，其特征在于：其包括悬臂节段施工和合龙段施工，悬臂节段施工过程中采用挂篮前移同步顶推方法，所述悬臂节段施工过程中采用钢腹板超前安装方法，利用本节段混凝土等强期间安装下一节段钢腹板，所述合龙段施工顺序如下：现浇段混凝土达到G20→钢腹板起吊、初连接→张拉压浆→合龙段吊架前移、调整→钢腹板精确定位→钢腹板焊接、混凝土浇筑，所述合龙段施工中合龙段钢腹板的两端分为固定端和自由端，固定端开圆孔，自由端先进行钻孔，然后再在顺桥向将圆孔阔成长孔，长孔长度为80mm～100mm。
2.根据权利要求1所述的波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，其特征在于：所述悬臂节段施工包括以下步骤：
步骤一：悬臂节段钢腹板超前安装：挂篮运至现场后在0#块上采用塔吊进行拼装、预压，上一节段混凝土达到C20等级后，进行本节段腹板超前安装，采用钢腹板超前安装技术，将钢腹板的安装施工提前到上一节段进行，对钢腹板进行起吊，初连接；
步骤二：节段张拉压浆，在节段混凝土达到设计张拉强度后，进行预应力张拉，先纵向再横向，张拉完成48小时内进行孔道压浆；
步骤三：挂篮前移、调整，节段混凝土张拉压浆完成后，采用PLC控制的液压同步顶推方法进行挂篮前移；
步骤四：悬臂节段钢腹板精确定位安装，钢腹板精确定位分别从平面及高程两个方面进行调整；
3.根据权利要求2所述的波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，其特征在于：在节段混凝土浇筑完成，混凝土龄期满足3天以上，且达到C20的强度后，在预应力钢束张拉前，开始吊装下一节段钢腹板；将下一节段钢腹板的安装施工提前到上一节段施工期间进行，与上一节段的混凝土等强共用流水节拍。
4.根据权利要求2所述的波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，其特征在于：在钢腹板进行起吊过程和初连接中，根据钢腹板编号，从悬浇段前端喂入相应位置，将下一节段的钢腹板尾部与本节段钢腹板的悬臂端初连接，钢腹板喂入相应位置后，按照预留孔位对齐，在距离钢腹板端部位置120mm位置竖向弹出定位线，对钢腹板纵向位置进行调整，再将上下螺栓紧固，再依次从下往上拧紧剩余螺栓，直至两块钢腹板之间紧密贴合。
5.根据权利要求2所述的波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，其特征在于：所述钢腹板精确定位分别从平面及高程两个方面进行调整，具体调整方式为先高程后平面。
6.根据权利要求5所述的波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，其特征在于：高程调整方法：在钢腹板前端第一个上开孔板横穿螺纹钢作为钢腹板前端吊点，手拉葫芦一端固定在挂篮主桁斜杆上，一端与螺纹钢固定，通过手拉葫芦调整钢腹板的前端标高，保留最顶部螺栓处于紧固状态，将其余紧固的连接螺栓松开，使得钢垫片与钢腹板贴合但不受力，按照监控指令所给的梁面顶高程推算出每块钢腹板前端的设计高程，通过固定在挂篮主桁架上的手拉葫芦对单块钢腹板的前端高程进行调整，水准仪观测边腹板前端标高，直至达到设计高程，再紧固所有连接螺栓,边腹板高程调整完成；然后在两块边腹板顶端之间，用施工辅助线连接，绷紧后固定，用钢卷尺测量出中间钢腹板前端与施工辅助线的高差，调整手拉葫芦，上调或者下放钢腹板，使得钢腹板前端与施工辅助线重合，完成中间钢腹板的高程精确定位；平面调整方法：利用全站仪将边腹板轴线在底板模板上弹出，先进行首块边腹板调整，调整用手拉葫芦将钢腹板前端中间位置与底板纵梁固定，通过线锤法确定钢腹板实际轴线与放样轴线的偏差，并用手拉葫芦进行调整，两块钢腹板之间悬臂端利用设计间距相同的槽钢平行安装，进行一块边腹板的调整，其余波形腹板在平面位置同时调整到位，然后在槽钢与钢腹板焊接处进行交叉连接，对单块钢腹板的垂直度进行精调。
7.根据权利要求1所 述的波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，其特征在于：所述合龙段吊架前移、调整后进行钢腹板精确定位的同时进行合龙段钢筋模板施工，然后进行合龙段劲性骨架焊接，最后进行钢腹板焊接、混凝土浇筑。
8.根据权利要求1所 述的波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，其特征在于：在现浇段混凝土达到G20后，混凝土等强后当混凝土达到设计张拉强度进行张拉压浆。
波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法
技术领域
[0001] 本发明涉及波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，属于建筑工程技术领域。
背景技术
[0002] 变截面波形钢腹板PC组合箱梁桥作为一种变截面连续箱梁的特殊结构，但施工方法与混凝土变截面连续箱梁桥一样，采用悬臂施工。据不完全统计，截至目前，国内再建和已建的60多座波形钢腹板PC组合箱梁桥，70m以上跨径的桥梁均采用挂篮悬臂浇筑。挂篮悬臂浇筑法作为一种常规的施工方法，在变截面混凝土箱梁桥中应用广泛。但对于波形钢腹板组合箱梁桥，由于结构体系存在差异，其施工技术和常规悬臂施工不同，使得波形钢腹板组合箱梁桥的悬臂施工变得复杂，在挂篮选型、安装方面，需要考虑钢腹板的安装方便；同时由于波形腹板在工厂生产加工，现场施工需要考虑合理的运输、吊装方案。然而在节段施工所占用的时间上看，由于钢腹板的安装，单独占用了一个流水节拍，相比混凝土腹板变截面连续箱梁桥，一个节段施工周期要延长4～5天。目前正在施工或者已完成的波形钢腹板PC组合箱梁桥的施工，常规做法的一个节段需13～14天。但对于跨径相同的连续梁，虽然波形钢腹板箱梁节段长度可以做的更长，减少了悬臂段数，但相应节段的施工期增加了40%～50%，在总的建设周期上，波形钢腹板PC组合箱梁桥的优势并未体现。
[0003] 虽然波形钢腹板PC组合箱梁桥的新型结构已广泛应用于我国，然而体外预应力施工、波形钢腹板安装等需要，使得施工工艺变得复杂，与混凝土腹板变截面连续箱梁相比，波形钢腹板PC组合箱梁桥的优势并不明显，特别是在施工周期上，可以说优势甚小甚至没有任何优势。纵观国际上的应用和发展，对比国内现状，开展波形钢腹板变截面PC箱梁桥的施工关键技术研究，对该种桥型的应用推广有推波助澜的作用。
[0004] 传统钢腹板的定位安装采用单一钢腹板逐个定位方式，单个节段共计8块钢腹板，全桥悬臂节段多，此方法工效低，工期成本高。
[0005] 合龙段波形钢腹板安装是波形钢腹板连续箱梁桥重要施工工序，传统波形钢腹板螺栓孔为圆孔，实际合龙时，容易出现孔位对不上情况，能否准确顺利安装合龙段钢腹板将直接影响合龙段施工。
发明内容
[0006] 本发明要解决的技术问题，在于提供波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，将钢腹板的安装施工提前到上一节段进行，与上一节段的混凝土等强共用流水节拍，缩短节段施工周期，降低时间成本。
[0007] 本发明通过下述方案实现：波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，其包括悬臂节段施工和合龙段施工，所述悬臂节段施工过程中采用挂篮前移同步顶推方法，所述悬臂节段施工过程中采用钢腹板超前安装方法，利用本节段混凝土等强期间安装下一节段钢腹板。
[0008] 所述合龙段施工中合龙段钢腹板的两端分为固定端和自由端，固定端开圆孔，自由端先进行钻孔，然后再在顺桥向将圆孔阔成长孔，长孔长度为80mm～100mm。
[0009] 所述悬臂节段施工包括以下步骤：
[0010] 步骤一：悬臂节段钢腹板超前安装：挂篮运至现场后在0#块上采用塔吊进行拼装、预压，上一节段混凝土达到C20等级后，进行本节段腹板超前安装，采用钢腹板超前安装技术，将钢腹板的安装施工提前到上一节段进行，对钢腹板进行起吊，初连接；
[0011] 步骤二：节段张拉压浆，在节段混凝土达到设计张拉强度后，进行预应力张拉，先纵向再横向，张拉完成48小时内进行孔道压浆；
[0012] 步骤三：挂篮前移、调整，节段混凝土张拉压浆完成后，采用PLC控制的液压同步顶推方法进行挂篮前移；
[0013] 步骤四：悬臂节段钢腹板精确定位安装，钢腹板精确定位分别从平面及高程两个方面进行调整；
[0014] 步骤五：钢腹板焊接。
[0015] 在节段混凝土浇筑完成，混凝土龄期满足3天以上，且达到C20的强度后，在预应力钢束张拉前，开始吊装下一节段钢腹板；将下一节段钢腹板的安装施工提前到上一节段施工期间进行，与上一节段的混凝土等强共用流水节拍。
[0016] 在钢腹板进行起吊过程和初连接中，根据钢腹板编号，从悬浇段前端喂入相应位置，将下一节段的钢腹板尾部与本节段钢腹板的悬臂端初连接，钢腹板喂入相应位置后，按照预留孔位对齐，在距离钢腹板端部位置120mm位置竖向弹出定位线，对钢腹板纵向位置进行调整，再将上下螺栓紧固，再依次从下往上拧紧剩余螺栓，直至两块钢腹板之间紧密贴合。
[0017] 所述钢腹板精确定位分别从平面及高程两个方面进行调整，具体调整方式为先高程后平面。
[0018] 高程调整方法：在钢腹板前端第一个上开孔板横穿螺纹钢作为钢腹板前端吊点，手拉葫芦一端固定在挂篮主桁斜杆上，一端与螺纹钢固定，通过手拉葫芦调整钢腹板的前端标高，保留最顶部螺栓处于紧固状态，将其余紧固的连接螺栓松开，使得钢垫片与钢腹板贴合但不受力，按照监控指令所给的梁面顶高程推算出每块钢腹板前端的设计高程，通过固定在挂篮主桁架上的手拉葫芦对单块钢腹板的前端高程进行调整，水准仪观测边腹板前端标高，直至达到设计高程，再紧固所有连接螺栓,边腹板高程调整完成；然后在两块边腹板顶端之间，用施工辅助线连接，绷紧后固定，用钢卷尺测量出中间钢腹板前端与施工辅助线的高差，调整手拉葫芦，上调或者下放钢腹板，使得钢腹板前端与施工辅助线重合，完成中间钢腹板的高程精确定位；平面调整方法：利用全站仪将边腹板轴线在底板模板上弹出，先进行首块边腹板调整，调整用手拉葫芦将钢腹板前端中间位置与底板纵梁固定，通过线锤法确定钢腹板实际轴线与放样轴线的偏差，并用手拉葫芦进行调整，两块钢腹板之间悬臂端利用设计间距相同的槽钢平行安装，进行一块边腹板的调整，其余波形腹板在平面位置同时调整到位，然后在槽钢与钢腹板焊接处进行交叉连接，对单块钢腹板的垂直度进行精调。
[0019] 所述合龙段施工顺序如下：现浇段混凝土达到G20→钢腹板起吊、初连接→张拉压浆→合龙段吊架前移、调整→钢腹板精确定位→钢腹板焊接、混凝土浇筑。
[0020] 所述合龙段吊架前移、调整后进行钢腹板精确定位的同时进行合龙段钢筋模板施工，然后进行合龙段劲性骨架焊接，最后进行钢腹板焊接、混凝土浇筑。
[0021] 在现浇段混凝土达到G20后，混凝土等强后当混凝土达到设计张拉强度进行张拉压浆。
[0022] 本发明的有益效果为：
[0023] 1、本发明波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法采用钢腹板超前安装技术，将钢腹板的安装施工提前到上一节段进行，与上一节段的混凝土等强共用流水节拍，缩短节段施工周期，降低时间成本，将波形钢腹板吊装工序，与混凝土强度生成工序同时进行，每个节段至少可以节省节段钢腹板的吊装时间，大大缩短节段施工周期；
[0024] 2、本发明波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法的施工进度快、安全质量可控；
[0025] 3、本发明波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法对今后的波形钢腹板桥梁悬臂节段施工有较大的借鉴价值；
[0026] 4、本发明波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法将合龙段波形钢腹板传统圆形螺栓孔创新设计成圆端形长孔，不仅解决合龙段波形钢腹板安装时一侧螺栓孔对齐，另一侧螺栓孔对不齐问题，而且解决因温度、混凝土收缩、徐变等影响带来的施工困难问题，减小波形钢腹板屈曲变形，提高施工效益，加强施工质量控制；
[0027] 5、本发明波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法与以往大跨度连续箱型梁悬臂施工相比较，由于采用了钢腹板超前安装技术，将标准节段的施工周期控制9天内，实现了节段悬臂施工的高效快速施工；
[0028] 6、本发明波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法的工期缩短，仅依靠塔吊完成钢腹板的整个安装过程，机械利用率低，人力投入也相应减少，[0029] 7、本发明波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法利用吊锤、拉线等定位方式，简化了钢腹板的定位方法，同时也保证了节段定位精度。
附图说明
[0030] 图1为本发明中悬臂浇筑施工工艺流程图。
[0031] 图2为本发明中合龙段施工工艺流程图。
[0032] 图3为本发明中合龙段钢腹板长圆孔结构示意图。
具体实施方式
[0033] 下面结合图1-3对本发明进一步说明，但本发明保护范围不局限所述内容。
[0034] 为了清楚，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
[0035] 波形钢腹板连续梁桥悬臂浇筑中的腹板超前安装施工工法，其包括悬臂节段施工和合龙段施工，悬臂节段施工过程中采用挂篮前移同步顶推方法，悬臂节段施工过程中采用钢腹板超前安装方法，利用本节段混凝土等强期间安装下一节段钢腹板。
[0036] 合龙段施工中合龙段钢腹板的两端分为固定端和自由端，固定端开圆孔，自由端先进行钻孔，然后再在顺桥向将圆孔阔成长孔，长孔长度为80mm～100mm。
[0037] 悬臂节段施工包括以下步骤：
[0038] 步骤一：悬臂节段钢腹板超前安装：挂篮运至现场后在0#块上采用塔吊进行拼装、预压，上一节段混凝土达到C20等级后，进行本节段腹板超前安装，采用钢腹板超前安装技术，将钢腹板的安装施工提前到上一节段进行，对钢腹板进行起吊，初连接；
[0039] 步骤二：节段张拉压浆，在节段混凝土达到设计张拉强度后，进行预应力张拉，先纵向再横向，张拉完成48小时内进行孔道压浆；
[0040] 步骤三：挂篮前移、调整，节段混凝土张拉压浆完成后，采用PLC控制的液压同步顶推方法进行挂篮前移；
[0041] 步骤四：悬臂节段钢腹板精确定位安装，钢腹板精确定位分别从平面及高程两个方面进行调整；
[0042] 步骤五：钢腹板焊接。
[0043] 在节段混凝土浇筑完成，混凝土龄期满足3天以上，且达到C20的强度后，在预应力钢束张拉前，开始吊装下一节段钢腹板；将下一节段钢腹板的安装施工提前到上一节段施工期间进行，与上一节段的混凝土等强共用流水节拍。
[0044] 在钢腹板进行起吊过程和初连接中，根据钢腹板编号，从悬浇段前端喂入相应位置，将下一节段的钢腹板尾部与本节段钢腹板的悬臂端初连接，初连接采用C级M20螺栓，单块钢腹板自重主要由拧紧后的螺栓传递的力承受，为便于节段钢腹板中线、标高的调整，设计螺栓孔开孔直径为45mm，螺栓孔外侧采用直径80mmQ345D防锈钢垫片，采用M20C级螺栓进行固定，钢垫片中心与螺栓孔中心同心，钢腹板喂入相应位置后，按照预留孔位对齐，两块钢腹板之间搭接长度为120mm，可在距离钢腹板端部位置120mm位置竖向弹出定位线，利用螺柱与螺栓孔之间的间隙，对钢腹板纵向位置进行调整，纵向偏差不超过10mm，再将上下螺栓紧固，再依次从下往上拧紧剩余螺栓，直至两块钢腹板之间紧密贴合。
[0045] 钢腹板精确定位分别从平面及高程两个方面进行调整，具体调整方式为先高程后平面。
[0046] 高程调整：在钢腹板前端第一个上开孔板横穿Φ32螺纹钢作为钢腹板前端吊点，螺纹钢长50cm，5t手拉葫芦一端固定在挂篮主桁斜杆上，一端与Φ32螺纹钢固定，通过手拉葫芦调整钢腹板的前端标高，保留最顶部螺栓处于紧固状态，将其余紧固的连接螺栓松开，使得钢垫片与钢腹板贴合但不受力，按照监控指令所给的梁面顶高程推算出每块钢腹板前端的设计高程，通过固定在挂篮主桁架上的手拉葫芦对单块钢腹板的前端高程进行调整，技术人员利用DSZ2水准仪观测边腹板前端标高，直至达到设计高程，再紧固所有连接螺栓,边腹板高程调整完成；然后在两块边腹板顶端之间（A、D两点），用施工辅助线连接，绷紧后固定，用钢卷尺测量出中间钢腹板前端与施工辅助线的高差（δ1和δ2），调整手拉葫芦，上调或者下放钢腹板，使得钢腹板前端与施工辅助线重合，完成中间钢腹板的高程精确定位；平面调整：利用全站仪将边腹板轴线在底板模板上弹出，先进行首块边腹板调整，调整用3t手拉葫芦将钢腹板前端中间位置与底板纵梁固定，技术人员通过线锤法确定钢腹板实际轴线与放样轴线的偏差，并用手拉葫芦进行调整，两块钢腹板之间悬臂端利用设计间距相同的[14槽钢平行安装，只需进行一块边腹板的调整，其余波形腹板在平面位置同时调整到位，然后在槽钢与钢腹板焊接处采用M20的花篮螺栓进行交叉连接，对单块钢腹板的垂直度进行精调。
[0047] 合龙段施工顺序如下：现浇段混凝土达到G20→钢腹板起吊、初连接→张拉压浆→合龙段吊架前移、调整→钢腹板精确定位→钢腹板焊接、混凝土浇筑。
[0048] 合龙段吊架前移、调整后进行钢腹板精确定位的同时进行合龙段钢筋模板施工，然后进行合龙段劲性骨架焊接，最后进行钢腹板焊接、混凝土浇筑。
[0049] 在现浇段混凝土达到G20后，混凝土等强后当混凝土达到设计张拉强度进行张拉压浆。
[0050] 应用实例：合芜高速联络线工程跨裕溪河大桥，跨径布置为55m+93m+83m+55m=286m，主梁采用双幅单箱三室波形钢腹板箱梁，混凝土采用C50。
[0051] 裕溪河大桥主桥连续梁悬挂节段多，波形钢腹板悬臂安装受到设计纵坡、加工偏差以及混凝土悬浇过程中的变形等的影响，线形和精度控制难度大。该工程是连接芜湖江北产业集中区与江南主城区的主要通道，为当地重要的民生工程，业主对工期要求紧。波形钢腹板的安装效率是制约连续梁节段施工的重要因素，如何高效完成悬浇节段的施工，是本工程的技术难点。
[0052] 采用钢腹板超前安装施工工法，成功解决了施工的关键技术难题。该工程于2017年9月顺利完成全桥合龙，质量、安全、经济等指标均达到了预期目标，获得了业主、监理和业内专家的一致好评。
[0053] 裕溪河大桥建成后将成为安徽省首座、四局首例波形钢腹板连续箱梁，填补了我省单箱三室大跨度波腹板连续梁的施工技术空白，为以后波型钢腹板连续梁桥的建设打下坚实的基础。
[0054] 表1 悬浇段钢腹板安装经济效益对比表
[0055]
[0056] 表2 合龙段钢腹板安装经济效益对比表
[0057]
[0058] 本发明工期缩短，仅依靠塔吊完成钢腹板的整个安装过程，机械利用率低，人力投入也相应减少，共计节约成本540万元。
[0059] 尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
