所谓的波形钢腹板具体指的是指的是波折形的钢板,这种结构类型的桥梁源自于上世纪八十年代的法国,是一种全新的钢混组合结构。简而言之,就是基于混凝土桥梁,以波折形态的钢板替代腹板,于箱梁中预设体外束的结构。这种结构有效地将钢与混凝土充分地结合在了一起,不仅全面提升了桥梁结构的稳定性、耐用性以及材料的总体利用率,而且该结构的外形赏心悦目,具备出色的抗震能力,施工便利,值得进一步推广使用。
1 满堂支架施工我国江苏省淮安市的长征人行桥(详见图1)所使用的施工方式,即为满堂支架施工的方法。我国的这座著名桥梁由东南大学设计,并于2005 年彻底完工。这座桥梁意义非凡,因为其是我国首座波形钢腹板PC 组合箱梁桥。长征人行桥体外预应力配筋,顶部结构特色鲜明,所使用的是截面斜腹板三跨连续箱梁。
图1 江苏省淮安市的长征人行桥长征人行桥的上部结构,是在支架上进行现浇施工,具体可以分为七个步骤。首先是搭建起施工的支架,第二步则是堆载预压提升固结速度,然后是制造并且安装底板钢筋以及转向器材,接着是定位波形刚腹板,再是完成梁底板以及预应力转向块混凝土的浇筑工作,最后则是做好翼板以及顶板混凝土的浇筑工作,并且施加预应力。为了能够保证长征人行桥的安全运行以及使用效率,选择满堂支架施工,模板支撑体系搭设于公路钢桥”上,并且将两个临时墩设置在中跨的位置上,进而确保整个施工时期的顺利通行。
2 悬臂现浇山东省菏泽市境内的黄河公路大桥是我国一座著名的波形刚腹板变截面连续箱桥梁。这座桥梁所采用的便是悬臂现浇的施工方式。在搭建好支架之后,对0 号块进行浇筑,在强度抵达设计值的4/5 之后,再对称浇筑其他的号块。
3 先简支再现浇说到先简支再现浇的这种连续施工方式,就不得不提我国河南省境内的光山泼河公路桥,这也是我国首座波形钢腹板PC 公路桥。该桥的设计灵感来源于河南交通规划勘察设计院,并且已于2005 年7 月全面投入使用。全长为120 米,从横向上看,其由四片小箱梁构成;而从纵向上看,其为4×30 米的先简支再连续的连续桥梁。
这种大桥的施工总共分成五个环节。首先是预先制造好单跨长为30 米的简支梁,在构件之中提前加拉力。然后装好简支梁结构的临时支座,充分运用架桥机吊装各片小箱梁构成简支梁。接着对连续段实施现浇,直至其强度达到90% 以上。
再拆除临时的支座,实现简支到连续的转换。最后一个环节则是做好桥梁表面的铺装以及相应的附属结构。
4 日本的RapCon/RW 工法以及顶推施工在日本,波形钢腹板PC 桥的施工设计有两处很好的体现。
首先是位于北海道的岛崎川桥,该桥共有11 跨,也是全世界首例采用顶推施工法的桥。其所使用的波形腹板均为工厂提前制定好的。在具体的施工过程当中,能够有效通过腹板的结构,将其作为顶底板混凝土浇筑的模板。该桥桥墩的高度均超过三十米,综合考虑经济因素以及冬天施工的便捷性,顶推施工的方式是最为理想的。
日本波形钢腹板PC 桥还有一种经典的施工方式则是日本的RapCon/RW 工法,这是日本的施工设计师们以悬臂施工法为基础,进行了优化创新,进而开创出来的一种方式。在对X-1节段混凝土顶板预制件进行吊装的同时,也相应地安装X 节段的底板模板,在X+1 节段搭建腹板节段。使用这样的一种施工流程,能够在一定程度上有效节约过去悬臂施工方式的施工周期。
5 运用腹板先架设顶推我国上海市同济大学土木工程系的刘玉擎教授提出了一种独具匠心的方案。先行架设折型腹板,之后再充分利用上翼以及下翼的缘板对弯矩进行抵抗。出于对稳定性能的考量,可以将一定间距的横撑设置于两旁的腹板之间。立足于波形刚腹板,把混凝土底板的吊装工作做好。并且将波形腹板以及混凝土底板作为基础平台,对转向块以及横隔梁进行现浇。最后则需对混凝土顶板进行现浇,装好混凝土顶底板。拉顶板预应力筋和体外索,完成二期荷载。这种施工设计方式也在桥梁施工设计界引起了极为广泛的关注。
6 结语总而言之,对于波形钢腹板PC 组合箱梁桥的施工以及设计,我国建筑设计师们对其所进行的研究和探索仍然需要进一步地深入。当前全球均处于飞速发展阶段,桥梁建设对于我国经济的腾飞具有不可或缺的重要作用。针对波形钢腹板PC 组合箱梁桥的施工仍不成熟的现状,我国广大桥梁施工者们应当在实践过程之中持续不断地开拓创新,累积大量宝贵的经验,最终让波形钢腹板PC 组合箱梁桥的施工水平得以更上一层楼。
参考文献:[1] 陈水生,张超,桂水荣,等.单箱多室波形钢腹板PC组合梁桥动力特性试验研究[J].振动与冲击[2] 陈立生,叶智勇,赵国强,等.单箱多室波形钢腹板组合箱梁斜拉桥抗剪特性研究[J].桥梁建设[3] 陈水生,彭武,桂水荣,等.单箱双室波形钢腹板pc组合箱梁桥偏载系数研究[J].公路工程[4] 马驰,刘世忠,冀伟,等.单箱多室波形钢腹板PC组合箱梁剪力滞效应研究[J].公路交通科技