波形钢腹板的安装定位及平面位置控制——以梁渠沟大桥为例

李 伟

陕西路桥集团有限公司，陕西 西安 710065

波形钢腹板的特征是承担最高水平的剪力，降低腹板开裂问题发生的概率，减轻桥梁本身重量，对环境污染小，成本低廉。当前国内在波形钢腹板桥的设置、运用和建造方面还不成熟，在波形钢腹板装设位置确定和施工流程改进、波形钢腹板大小等方面存在一些问题，致使与钢腹板相连的地方出现折线或是出现搭接长度无法达到要求的问题。钢腹板的装设牵涉到对主桥应力、钢腹板受力、主梁线形的影响。为此，在建设过程中波形钢腹板安装位置的确定和平面位置的管控十分关键。

1 工程概况

梁渠沟大桥为[4×40+（75+2×140+75）+4×40]m波形钢腹板连续刚构桥、预应力混凝土预制连续箱梁，采用菱形挂篮悬浇工艺施工。波形钢腹板采用Q345qDNH耐候钢，单幅桥箱梁宽12.65m，箱梁底板宽6.65m。

2 施工准备

通过波形钢腹板质量控制“十步法”，确定耐候钢生产厂家及加工厂家入围考察、耐候钢料源准入、耐候钢加工及焊接工艺评定、波形钢腹板块段拆分图绘制（含预抛值）确定、波形钢腹板加工和质量检测。波形钢腹板在工厂完成制造，运送过程中需进行恰当保护，然后由施工单位检验波形钢腹板的质量，之后施工方要对波形钢腹板的装设情况、焊接情况进行监控，还可采用监控施工流程的方式对质量进行管控。另外，要在波形钢腹板加工、运输、现场验收、储存以及安装前进行技术准备。

3 波形钢腹板安装施工工艺

3.1 波形钢腹板安装定位工艺流程

移挂篮（支底模）校正底模→底模上放样钢腹板位置线、标高→马镫定位→测量放样安装线→预抛值、标高→联结螺栓→同样方法安装另一侧腹板→两侧联结临时固定→检查验收→焊接→检测焊缝→合格→下一道工序。

3.2 波形钢腹板的吊装

（1）吊装使用器具。吊装使用器具如表1所示。

表1 吊装使用器具

（2）吊装前准备工作。①对吊装设备、机具进行全面检查，避免发生机械事故。②对塔吊司机及指挥员进行安全技术交底，告知钢腹板的重量及吊距，严禁超重吊装，指挥采用对讲机联系。③安装前应对安装位置及周围环境进行检查，排除危险源，保证作业面安全。④吊装时严禁臂下站人，安排专人看管。

（3）吊装及安装。吊装时利用波腹板PBL键作为吊点进行垂直吊装，水平吊装时利用PBL键上贯穿孔与螺栓孔作为吊点。采用塔吊吊装波腹板，采用两点吊装方式，使用卡环与钢丝绳组合吊装，两钢丝绳间夹角不大于60°。

4 节段钢腹板安装定位及平面控制

4.1 主桥0号段钢腹板安装

（1）测量放线。根据设计图纸所示尺寸，放样出0#块段CRGW0波形钢腹板起始点位置及另外一端头控制点位置（以便于安装时复合）。定好控制点点位（一般选择混凝土节段线截面处），依照设计图纸所示尺寸及作业面控制点位实测标高，计算出下部支撑体系支撑高度尺寸，并加工焊接牢固。下部支撑体系0号块CRGW0安装下支撑体系采用Φ32钢筋或工字钢、槽钢组焊成“门”字形“马镫”进行支撑，支撑位置的高度由设计图纸计算得出，马镫下焊接薄钢板脚垫并放置在底模上的混凝土垫块上，增大与底板的接触面积，避免集中受力。

（2）波形钢腹板初定位。根据所放样点固定下部支撑位置，使用塔吊吊装CRGW0钢腹板，将钢腹板悬吊至安装位置，缓慢下落放置于已固定的马镫上，进行临时下支撑固定。吊锤测量钢腹板垂直度，用钢尺控制钢腹板相对位置，用同样方法安装另一侧，并横向临时连接固定。测量轴线、标高。采用全站仪对钢腹板轴线进行测量复核，采用水平仪对高程进行测量复合，直至满足设计要求，对下部支撑进行完全加固。钢腹板外侧用钢管固定在翼缘板支架模板上，钢管一端用丝杠固定在侧模骨架上，另一端固定在钢腹板开孔板上；内测用钢管斜撑于每个波谷处。用吊锤测量钢腹板垂直度，用钢尺控制钢腹板相对位置。

（3）钢腹板精确定位。①对钢腹板进行测量精确定位。待初定位完毕后，采用全站仪测量钢腹板轴线偏移，微调钢腹板，保证钢腹板在设计轴线上。②对安装到位的钢腹板进行完全加固。待精确定位、验收合格后，将钢腹板固定牢固，务必将第一块钢腹板加固稳定，保障施工安全。③依次安装0#块全部钢腹板，使用横撑连接，将相对两块波形钢腹板连成整体。④横撑连接好后，再次检查轴线位置是否符合设计要求。

4.2 标准节段钢腹板安装

将安装节段的钢腹板运至安装起吊位置，平稳放置，以便于起吊；准备起吊辅助工具、高强螺栓。标准节段钢腹板采用塔吊直接进行钢腹板的吊装，起吊重量超过塔吊限位的块段采用塔吊将钢腹板吊装至桥面平车上，由平车将钢腹板运至挂篮工位吊处装，由工位吊安装就位。

（1）临时固结。钢腹板纵向连接螺栓孔设计为Φ25，采用螺栓M22，以消除施工过程中产生的误差，将连接孔变更为Φ35。安装时，将所安装波形钢腹板起吊至安装位置，先用2个螺栓与上一节段外露部分临时连接，测量高程和轴线，合格后连接剩余螺栓，波形钢腹板对孔时，在上螺栓孔重合的瞬间利用小撬棍尖端插入孔内拨正，微微起吊落钩使杆件转动对正上螺栓孔。使用小撬棍螺栓孔对孔后，立即穿入螺栓，随后对中螺栓孔进行对孔，对好孔后穿入螺栓。两侧钢腹板安装完成并验收合格后立即连接固定。

（2）钢腹板初定位。①用塔吊或工位吊进行钢腹板高程的调整，高程应严格按照监控单位提供的预拱高程，调整后紧固螺栓，并对搭接部位进行间断焊接，以免导致高程下降。②用全站仪测量所安装钢腹板的轴线偏移，采用手拉葫芦调整钢腹板的轴线位置，保证钢腹板在设计轴线上，缠绕手拉葫芦的手拉链条。手拉葫芦一端挂于钢腹板上，另一端挂于混凝土顶板合理位置。

（3）钢腹板精定位。①调整完成后用钢横撑对钢腹板进行横向连接。连接采用螺栓，避免焊接对钢腹板表面造成破坏。②对安装完的节段波形钢腹板进行焊缝焊接，要求焊接温度不小于5℃，湿度不大于80%。焊接质量要满足设计要求。③对完成节段的波形钢腹板进行自检和监理验收。

4.3 合拢段波形钢腹板安装

（1）进行标准节段安装时应控制钢腹板的里程，消除合拢段误差。（2）合拢段尺寸应根据现场实际长度进行加工，合拢段前第2～3个节段进行合拢段尺寸测算，及时向加工厂提供加工尺寸。（3）生产时可采用单边开孔形式，另一边现场开孔，以防安装误差。（4）合拢段吊装方案与标准段吊装方案相同。

4.4 安装验收精度要求

钢腹板定位自检合格后，由监理工程师进行验收，验收合格后方可进行下道工序施工。

5 波形钢腹板施工监控量测

（1）高程控制。高程控制是波形钢腹板施工监控的重点，计算分析和对实测数据的处理都是围绕这个目标进行，因此测量应选择在温度变化小、气温稳定的时段进行，各节段内外侧波形钢腹板分别选择3个定位点。（2）线形控制。剪切变形对波形钢腹板挠度的影响不可忽略，因此要以空间有限元分析计算为基础，进行波形钢腹板连续钢构的线形控制。（3）温度影响。日照温度效应会造成梁体白天下挠、夜间上挠，对主梁标高控制影响较大，因此将每次测量的时间固定为早上5：30—7：30，这个时段可有效避免温度效应对挠度的影响。（4）应力监测。针对关键断面进行应力监测，主要监测混凝土顶、底板、波形钢腹板、内衬混凝土组合腹板、墩身等在悬臂施工过程、合拢体系转换过程、施加桥面铺装和后期运营过程中的应力变化情况，保证大桥的受力状态处于安全可控的范围。

检测数据和理论数据的比较以及现场作业操作检验了其实效性与实际可行性。另外，使用专业有限元系统建立模型剖析钢腹板装设期间架构受力形状改变问题，可第一时间精准地提供有关数据，对钢腹板预抛高度和轴线偏位进行调节。

6 结束语

文章总结了梁渠沟大桥施工中波形钢腹板的安装与定位方法，列出了波形钢腹板施工前的质量控制要点和定位安装的容许误差，保证了波形钢腹板安装精度和质量，为同类桥梁施工提供了参考。