波形钢腹板桥梁施工工艺及造价分析

杨 欢

（国信国际工程咨询集团股份有限公司江苏分公司，江苏 南京 210019）

1 项目概况

洪泽湖滞洪区特大桥主桥位于盐城至洛阳高速公路宿城至泗洪段，上部结构采用（85+135+85）m三跨波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁，本文以该桥梁为例进行施工工艺和造价分析。

洪泽湖滞洪区特大桥单箱底宽6.5 m，两侧悬臂3.26 m，全宽13 m。顶板厚0.3 m，悬臂板端厚0.2 m，根部厚0.8 m；腹板为波形钢板，板厚0.016～0.026 m，底板厚0.32～1 m。沿主梁纵向0号、19号块为现浇节段，1～18号节段为底板与钢腹板同时预制的U型节段部分预制施工方法。主梁断面构造图如图1所示。

图1 主梁断面构造图

2 桥梁施工工艺及造价分析

悬臂浇筑钢腹板梁施工工艺流程：施工放样→墩顶支座安装→0号现浇支架搭设墩梁临时固结及0号块现浇施工→挂篮拼装→挂篮对称堆载预压→底板与钢腹板U型节段吊装→内膜安装、顶板钢筋安装→对称悬臂浇筑混凝土预应力箱梁→养护→预应力钢束穿束→侧模及内膜拆除→张拉预应力束→预应力孔道压浆→脱模→挂篮前移→依次完成剩余节段箱梁浇筑→挂篮拆除→合龙段吊架安装→合龙口钢筋及预应力管道安装→内膜安装→合龙口混凝土浇筑→养护→合龙段预应力张拉→拆除合龙段吊架。

本文从各个施工流程展开分析，根据《江苏省高速公路工程工程量清单计价规范》（DB 32/T 1553—2017），钢筋、钢绞线单独计量与支付，本文所分析的混凝土构件价格不含钢筋、钢绞线。

2.1 波形钢腹板

2.1.1 制作与运输施工工艺

波形钢腹板采用1600型波形钢板，材料为Q355D级低合金钢，采用模压成型，加工过程中要注重结构尺寸的控制，在保证波长、波高符合相关规范或规定的精度要求的同时，确保施工过程中不发生翘曲，必须在工厂进行预拼装。钢腹板加工需选择有加工能力、运输能力，具有一定规模的厂家，从而可保证制作质量及工程进度。

波形钢腹板涂装依据《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》[1]涂装体系来处理，内外表面均采用C4体系（长效型）。涂装包含涂装前处理、抛丸、喷砂、多层防腐涂装等15道工序。

2.1.2 波形钢腹板制作与运输造价分析

波形钢腹板制作没有预算定额可以参考，价格测算主要采用市场询价，主要价格分析如下：

（1）材料费：普通的低合金板钢材Q355D含税价格，另考虑波纹钢腹板平均加工损耗率约为5%。

（2）制作费用：根据调查，一般波纹钢腹板制作费在3 600元/t。

（3）波纹钢腹板运输：根据市场调查了解，波纹钢腹板运输费用取600元/t。

（4）波纹钢腹板涂装：波纹钢腹板涂装的材料价格结合当前市场价格综合取定（其中喷砂预处理和车间底漆已计入波纹钢腹板制造费用）。

本项目防腐体系：1遍环氧富锌底漆60μm、2遍环氧云铁漆2×70μm、2遍聚氨酯面漆（工厂与现场各1遍）2×40μm，波纹钢腹板内外表面涂装为80元/m2。

2.1.3 波形钢腹板安装及工地连接施工工艺

钢腹板间的连接采用对接焊连接，施工时采用梁间临时匹配件进行临时固定，调整到位后施焊。钢腹板与顶板之间采用双PBL键相连，与底板间采用新型槽钢连接方式。波形钢腹板与横梁采用穿孔板连接，与横隔板采用双开孔板连接。

2.1.4 波形钢腹板安装及工地连接造价分析

波纹钢腹板安装费用包括吊装、焊接、与顶底板连接等费用，经过调查了解约2000元/t。

2.2 现浇墩顶0号块

2.2.1 现浇墩顶0号块施工工艺

采用搭支架现浇方法施工，支架用钢管砼支撑，钢管规格Φ1 000 mm×16 mm，同时预埋精轧螺纹进行临时固结，在支架上立模浇筑施工。浇筑前需对支架进行预压以检算承载能力和消除非弹性变形。浇筑0号块之前，应检查摩擦摆式减隔震支座的预埋螺栓位置并锁定支座，使其暂时成为固定支座。0号块浇筑完成后，浇筑临时垫块，完成墩梁的临时固结。待混凝土强度达到设计强度的90%且养护龄期不小于7天后，张拉0号块顶板悬浇钢束。

2.2.2 现浇墩顶0号块造价分析

0号块混凝土单价包含混凝土浇筑、混凝土拌合及运输、0号块托架。混凝土浇筑定额综合考虑了模板安拆、混凝土浇筑、内膜与翼板支架及脚手架安拆、挂篮移位、合拢段劲性骨架等工程内容。0号块宽度为13 m，每米重量为7t，共4个托架，所以0号块托架总重量为13×7×4=364t，使用时间为8个月，定额考虑了各种金属结构吊装设备及附属设备安装、拆除等工作内容。

定额套取如下：

（1）4-6-11-1 T形刚构、连续梁、斜拉桥0号块箱梁混凝土。

（2）4-11-11-16生产能力90m3/h以内混凝土拌和站（楼）拌和。

（3）4-11-11-24运输能力6m3以内搅拌运输车运混凝土3 km。

（4）4-7-28-3跨墩门架高9 m。

2.3 悬臂浇筑钢腹板梁

2.3.1 悬臂浇筑钢腹板梁施工工艺

1～18号节段为底板与钢腹板同时预制后运输至桥梁施工现场吊装，节段顶板和中横隔板采用挂篮悬臂浇筑；19号节段采用支架现场浇筑施工。

预制底板匹配面涂环氧树脂作为粘结剂，环氧树脂粘结剂的配合比、配制方法、物理力性能以及固化时间等应由施工单位根据不同温度等作业条件做相关试验后确定。预制底板体内预应力管道采用金属波纹管成孔，在拼接口需妥善处理孔口，做到气密，防止压浆时出现漏浆及匹配面处串孔、堵孔现象。预制底板拼缝处不小于0.3MPa压应力，预制底板拼装时的临时预应力采用临时预应力钢绞线施加，利用备用束（BDP、ZDP）预留管道，以保证拼缝处不小于0.3MPa压应力。为保证梁段拼接面高度、倾斜度一致，减少涂胶后的梁段位置调节，在胶拼前需进行试拼装。

挂篮悬臂浇筑混凝土的质量比宜控制在0.3～0.5，挂篮施工、行走时的抗倾覆安全系数、自锚固系统的安全系数、斜拉水平限位系统安全系数及上水平限位的安全系数均不应小于2。

2.3.2 悬臂浇筑钢腹板梁造价分析

底板在现场预制，波纹钢腹板工厂加工完成后运至现场，与底板连接后预制成一个整体，内部设临时支撑。底板的吊装采用塔吊配合起重机，水面部分的U型构件考虑采用浮吊安装。底板混凝土单价包含混凝土浇筑、混凝土拌合及运输、预制平面底座、预制构件运输、浮吊、起重机等吊装设备、临时预应力钢绞线、环氧树脂粘结剂。底板混凝土定额套取如下：

（1）4-7-22-5预制微弯板混凝土。

（2）4-11-11-16生产能力90 m3/h以内混凝土拌和站（楼）拌和。

（3）4-11-11-24运输能力6 m3以内搅拌运输车运混凝土2 km。

（4）4-8-2-6轨道平车运输卷扬机牵引第一个50 m龙门架装车（构件质量80t以内）。

（5）4-8-4-4龙门架装车平板拖车运3km（构件质量40t以内）。

（6）4-11-9-1平面底座。

（7）4-7-28-3跨墩门架高9 m。

（8）4-7-11-4起重机安装连续板。

（9）4-7-32-6浮吊安装墩顶块。

（10）4-7-19-3预应力钢绞线束长20 m以内3孔每吨18.94束。

（11）双酚A型环氧树脂粘结剂。

悬臂浇筑连续波形钢腹板梁单价包含混凝土浇筑、混凝土拌合及运输、挂篮。本工程共设挂篮8只（4套），重8×50=400t，使用期8个月。悬臂浇筑连续波形钢腹板梁定额套取如下：

（1）4-6-11-2T形刚构、连续梁、斜拉桥悬浇段箱梁混凝土。

（2）4-11-11-16生产能力90 m3/h以内混凝土拌和站（楼）拌和。

（3）4-11-11-24运输能力6 m3以内搅拌运输车运混凝土3 km。

（4）4-7-28-6悬浇挂篮。

2.4 支架现浇梁

2.4.1 支架现浇梁施工工艺

边跨现浇段以及边跨合龙段均采用搭设满堂支架施工，根据《江苏省高速公路施工标准化指南（桥梁工程）》[2]，支架地基应进行处理，采用满堂式支架时地基承载力不低于100kPa，地基处理宜采用厚度不小于10 cm的C20混凝土进行硬化处理。合龙需在温度较稳定的时间采用劲性骨架临时锁定，并对顶、底板与支撑对应的预应力进行张拉。锁定前在悬臂端加压水箱（约为合龙梁体自重一半），合龙段混凝土浇筑过程中配重与新浇筑混凝土增加的重量同步进行卸载[3]。

2.4.2 支架现浇梁造价分析

底板混凝土单价包含混凝土浇筑、混凝土拌合及运输、支架、支架预压、支架地基处理、合龙段钢材。本项目满堂支架高10 m、宽26 m、长30 m，支架基础考虑10 cm碎石+12 cm C20混凝土面层，并考虑了混凝土现浇及拆除外弃的费用。水中部分考虑搭设钢管桩支架，钢管桩直径60 cm，壁厚10 mm，桩长10.4 m，共32根桩。合龙段劲性骨架重量为43.4t，要求焊接迅速完成并形成刚接。支架现浇混凝土定额套取如下：

（1）4-6-10-2支架现浇箱梁混凝土泵送。

（2）4-11-11-16生产能力90 m3/h以内混凝土拌和站（楼）拌和。

（3）4-11-11-24运输能力6 m3以内搅拌运输车运混凝土3 km。

（4）4-9-6-1支架预压。

（5）4-9-3-10满堂式钢管支架高度10m。

（6）1-1-5-4填前12～15t光轮压路机夯（压）实

（7）4-11-5-2基础垫层填碎（砾）石。

（8）2-2-17-1人工铺筑混凝土路面厚度12 cm。

（9）2-3-1-7破碎机挖清水泥混凝土面层。

（10）1-1-10-4斗容量1m3以内装载机装软石。

（11）1-1-11-23装载质量15t以内自卸汽车运石10 km。

（12）4-9-5-1钢管梁支架下部。

（13）4-3-4-1钢管桩填心混凝土。

（14）4-11-17-3人工凿除混凝土及钢筋混凝土。

（15）1-1-10-4斗容量1 m3以内装载机装软石。

（16）1-1-11-23装载质量15t以内自卸汽车运石10 km。

（17）4-10-4-1悬索桥定位钢支架。

（18）合拢段回收残值。

3 结语

施工造价与施工工艺息息相关，波形钢腹板施工重点为波形钢腹板的制作、安装及工地连接、0号块浇筑、挂篮悬浇及合龙段施工控制，重点环节也是控制施工质量和工程造价的关键。