波形鋼腹板橋梁施工工藝及造價分析

楊 歡

（國信國際工程咨詢集團(tuán)股份有限公司江蘇分公司，江蘇 南京 210019）

1 項(xiàng)目概況

洪澤湖滯洪區(qū)特大橋主橋位于鹽城至洛陽高速公路宿城至泗洪段，上部結(jié)構(gòu)采用（85+135+85）m三跨波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，本文以該橋梁為例進(jìn)行施工工藝和造價分析。

洪澤湖滯洪區(qū)特大橋單箱底寬6.5 m，兩側(cè)懸臂3.26 m，全寬13 m。頂板厚0.3 m，懸臂板端厚0.2 m，根部厚0.8 m；腹板為波形鋼板，板厚0.016～0.026 m，底板厚0.32～1 m。沿主梁縱向0號、19號塊為現(xiàn)澆節(jié)段，1～18號節(jié)段為底板與鋼腹板同時預(yù)制的U型節(jié)段部分預(yù)制施工方法。主梁斷面構(gòu)造圖如圖1所示。

圖1 主梁斷面構(gòu)造圖

2 橋梁施工工藝及造價分析

懸臂澆筑鋼腹板梁施工工藝流程：施工放樣→墩頂支座安裝→0號現(xiàn)澆支架搭設(shè)墩梁臨時固結(jié)及0號塊現(xiàn)澆施工→掛籃拼裝→掛籃對稱堆載預(yù)壓→底板與鋼腹板U型節(jié)段吊裝→內(nèi)膜安裝、頂板鋼筋安裝→對稱懸臂澆筑混凝土預(yù)應(yīng)力箱梁→養(yǎng)護(hù)→預(yù)應(yīng)力鋼束穿束→側(cè)模及內(nèi)膜拆除→張拉預(yù)應(yīng)力束→預(yù)應(yīng)力孔道壓漿→脫模→掛籃前移→依次完成剩余節(jié)段箱梁澆筑→掛籃拆除→合龍段吊架安裝→合龍口鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝→內(nèi)膜安裝→合龍口混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→合龍段預(yù)應(yīng)力張拉→拆除合龍段吊架。

本文從各個施工流程展開分析，根據(jù)《江蘇省高速公路工程工程量清單計(jì)價規(guī)范》（DB 32/T 1553—2017），鋼筋、鋼絞線單獨(dú)計(jì)量與支付，本文所分析的混凝土構(gòu)件價格不含鋼筋、鋼絞線。

2.1 波形鋼腹板

2.1.1 制作與運(yùn)輸施工工藝

波形鋼腹板采用1600型波形鋼板，材料為Q355D級低合金鋼，采用模壓成型，加工過程中要注重結(jié)構(gòu)尺寸的控制，在保證波長、波高符合相關(guān)規(guī)范或規(guī)定的精度要求的同時，確保施工過程中不發(fā)生翹曲，必須在工廠進(jìn)行預(yù)拼裝。鋼腹板加工需選擇有加工能力、運(yùn)輸能力，具有一定規(guī)模的廠家，從而可保證制作質(zhì)量及工程進(jìn)度。

波形鋼腹板涂裝依據(jù)《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件》[1]涂裝體系來處理，內(nèi)外表面均采用C4體系（長效型）。涂裝包含涂裝前處理、拋丸、噴砂、多層防腐涂裝等15道工序。

2.1.2 波形鋼腹板制作與運(yùn)輸造價分析

波形鋼腹板制作沒有預(yù)算定額可以參考，價格測算主要采用市場詢價，主要價格分析如下：

（1）材料費(fèi)：普通的低合金板鋼材Q355D含稅價格，另考慮波紋鋼腹板平均加工損耗率約為5%。

（2）制作費(fèi)用：根據(jù)調(diào)查，一般波紋鋼腹板制作費(fèi)在3 600元/t。

（3）波紋鋼腹板運(yùn)輸：根據(jù)市場調(diào)查了解，波紋鋼腹板運(yùn)輸費(fèi)用取600元/t。

（4）波紋鋼腹板涂裝：波紋鋼腹板涂裝的材料價格結(jié)合當(dāng)前市場價格綜合取定（其中噴砂預(yù)處理和車間底漆已計(jì)入波紋鋼腹板制造費(fèi)用）。

本項(xiàng)目防腐體系：1遍環(huán)氧富鋅底漆60μm、2遍環(huán)氧云鐵漆2×70μm、2遍聚氨酯面漆（工廠與現(xiàn)場各1遍）2×40μm，波紋鋼腹板內(nèi)外表面涂裝為80元/m2。

2.1.3 波形鋼腹板安裝及工地連接施工工藝

鋼腹板間的連接采用對接焊連接，施工時采用梁間臨時匹配件進(jìn)行臨時固定，調(diào)整到位后施焊。鋼腹板與頂板之間采用雙PBL鍵相連，與底板間采用新型槽鋼連接方式。波形鋼腹板與橫梁采用穿孔板連接，與橫隔板采用雙開孔板連接。

2.1.4 波形鋼腹板安裝及工地連接造價分析

波紋鋼腹板安裝費(fèi)用包括吊裝、焊接、與頂?shù)装暹B接等費(fèi)用，經(jīng)過調(diào)查了解約2000元/t。

2.2 現(xiàn)澆墩頂0號塊

2.2.1 現(xiàn)澆墩頂0號塊施工工藝

采用搭支架現(xiàn)澆方法施工，支架用鋼管砼支撐，鋼管規(guī)格Φ1 000 mm×16 mm，同時預(yù)埋精軋螺紋進(jìn)行臨時固結(jié)，在支架上立模澆筑施工。澆筑前需對支架進(jìn)行預(yù)壓以檢算承載能力和消除非彈性變形。澆筑0號塊之前，應(yīng)檢查摩擦擺式減隔震支座的預(yù)埋螺栓位置并鎖定支座，使其暫時成為固定支座。0號塊澆筑完成后，澆筑臨時墊塊，完成墩梁的臨時固結(jié)。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%且養(yǎng)護(hù)齡期不小于7天后，張拉0號塊頂板懸澆鋼束。

2.2.2 現(xiàn)澆墩頂0號塊造價分析

0號塊混凝土單價包含混凝土澆筑、混凝土拌合及運(yùn)輸、0號塊托架?；炷翝仓~綜合考慮了模板安拆、混凝土澆筑、內(nèi)膜與翼板支架及腳手架安拆、掛籃移位、合攏段勁性骨架等工程內(nèi)容。0號塊寬度為13 m，每米重量為7t，共4個托架，所以0號塊托架總重量為13×7×4=364t，使用時間為8個月，定額考慮了各種金屬結(jié)構(gòu)吊裝設(shè)備及附屬設(shè)備安裝、拆除等工作內(nèi)容。

定額套取如下：

（1）4-6-11-1 T形剛構(gòu)、連續(xù)梁、斜拉橋0號塊箱梁混凝土。

（2）4-11-11-16生產(chǎn)能力90m3/h以內(nèi)混凝土拌和站（樓）拌和。

（3）4-11-11-24運(yùn)輸能力6m3以內(nèi)攪拌運(yùn)輸車運(yùn)混凝土3 km。

（4）4-7-28-3跨墩門架高9 m。

2.3 懸臂澆筑鋼腹板梁

2.3.1 懸臂澆筑鋼腹板梁施工工藝

1～18號節(jié)段為底板與鋼腹板同時預(yù)制后運(yùn)輸至橋梁施工現(xiàn)場吊裝，節(jié)段頂板和中橫隔板采用掛籃懸臂澆筑；19號節(jié)段采用支架現(xiàn)場澆筑施工。

預(yù)制底板匹配面涂環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)劑，環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑的配合比、配制方法、物理力性能以及固化時間等應(yīng)由施工單位根據(jù)不同溫度等作業(yè)條件做相關(guān)試驗(yàn)后確定。預(yù)制底板體內(nèi)預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管成孔，在拼接口需妥善處理孔口，做到氣密，防止壓漿時出現(xiàn)漏漿及匹配面處串孔、堵孔現(xiàn)象。預(yù)制底板拼縫處不小于0.3MPa壓應(yīng)力，預(yù)制底板拼裝時的臨時預(yù)應(yīng)力采用臨時預(yù)應(yīng)力鋼絞線施加，利用備用束（BDP、ZDP）預(yù)留管道，以保證拼縫處不小于0.3MPa壓應(yīng)力。為保證梁段拼接面高度、傾斜度一致，減少涂膠后的梁段位置調(diào)節(jié)，在膠拼前需進(jìn)行試拼裝。

掛籃懸臂澆筑混凝土的質(zhì)量比宜控制在0.3～0.5，掛籃施工、行走時的抗傾覆安全系數(shù)、自錨固系統(tǒng)的安全系數(shù)、斜拉水平限位系統(tǒng)安全系數(shù)及上水平限位的安全系數(shù)均不應(yīng)小于2。

2.3.2 懸臂澆筑鋼腹板梁造價分析

底板在現(xiàn)場預(yù)制，波紋鋼腹板工廠加工完成后運(yùn)至現(xiàn)場，與底板連接后預(yù)制成一個整體，內(nèi)部設(shè)臨時支撐。底板的吊裝采用塔吊配合起重機(jī)，水面部分的U型構(gòu)件考慮采用浮吊安裝。底板混凝土單價包含混凝土澆筑、混凝土拌合及運(yùn)輸、預(yù)制平面底座、預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸、浮吊、起重機(jī)等吊裝設(shè)備、臨時預(yù)應(yīng)力鋼絞線、環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑。底板混凝土定額套取如下：

（1）4-7-22-5預(yù)制微彎板混凝土。

（2）4-11-11-16生產(chǎn)能力90 m3/h以內(nèi)混凝土拌和站（樓）拌和。

（3）4-11-11-24運(yùn)輸能力6 m3以內(nèi)攪拌運(yùn)輸車運(yùn)混凝土2 km。

（4）4-8-2-6軌道平車運(yùn)輸卷揚(yáng)機(jī)牽引第一個50 m龍門架裝車（構(gòu)件質(zhì)量80t以內(nèi)）。

（5）4-8-4-4龍門架裝車平板拖車運(yùn)3km（構(gòu)件質(zhì)量40t以內(nèi)）。

（6）4-11-9-1平面底座。

（7）4-7-28-3跨墩門架高9 m。

（8）4-7-11-4起重機(jī)安裝連續(xù)板。

（9）4-7-32-6浮吊安裝墩頂塊。

（10）4-7-19-3預(yù)應(yīng)力鋼絞線束長20 m以內(nèi)3孔每噸18.94束。

（11）雙酚A型環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑。

懸臂澆筑連續(xù)波形鋼腹板梁單價包含混凝土澆筑、混凝土拌合及運(yùn)輸、掛籃。本工程共設(shè)掛籃8只（4套），重8×50=400t，使用期8個月。懸臂澆筑連續(xù)波形鋼腹板梁定額套取如下：

（1）4-6-11-2T形剛構(gòu)、連續(xù)梁、斜拉橋懸澆段箱梁混凝土。

（2）4-11-11-16生產(chǎn)能力90 m3/h以內(nèi)混凝土拌和站（樓）拌和。

（3）4-11-11-24運(yùn)輸能力6 m3以內(nèi)攪拌運(yùn)輸車運(yùn)混凝土3 km。

（4）4-7-28-6懸澆掛籃。

2.4 支架現(xiàn)澆梁

2.4.1 支架現(xiàn)澆梁施工工藝

邊跨現(xiàn)澆段以及邊跨合龍段均采用搭設(shè)滿堂支架施工，根據(jù)《江蘇省高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化指南（橋梁工程）》[2]，支架地基應(yīng)進(jìn)行處理，采用滿堂式支架時地基承載力不低于100kPa，地基處理宜采用厚度不小于10 cm的C20混凝土進(jìn)行硬化處理。合龍需在溫度較穩(wěn)定的時間采用勁性骨架臨時鎖定，并對頂、底板與支撐對應(yīng)的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行張拉。鎖定前在懸臂端加壓水箱（約為合龍梁體自重一半），合龍段混凝土澆筑過程中配重與新澆筑混凝土增加的重量同步進(jìn)行卸載[3]。

2.4.2 支架現(xiàn)澆梁造價分析

底板混凝土單價包含混凝土澆筑、混凝土拌合及運(yùn)輸、支架、支架預(yù)壓、支架地基處理、合龍段鋼材。本項(xiàng)目滿堂支架高10 m、寬26 m、長30 m，支架基礎(chǔ)考慮10 cm碎石+12 cm C20混凝土面層，并考慮了混凝土現(xiàn)澆及拆除外棄的費(fèi)用。水中部分考慮搭設(shè)鋼管樁支架，鋼管樁直徑60 cm，壁厚10 mm，樁長10.4 m，共32根樁。合龍段勁性骨架重量為43.4t，要求焊接迅速完成并形成剛接。支架現(xiàn)澆混凝土定額套取如下：

（1）4-6-10-2支架現(xiàn)澆箱梁混凝土泵送。

（2）4-11-11-16生產(chǎn)能力90 m3/h以內(nèi)混凝土拌和站（樓）拌和。

（3）4-11-11-24運(yùn)輸能力6 m3以內(nèi)攪拌運(yùn)輸車運(yùn)混凝土3 km。

（4）4-9-6-1支架預(yù)壓。

（5）4-9-3-10滿堂式鋼管支架高度10m。

（6）1-1-5-4填前12～15t光輪壓路機(jī)夯（壓）實(shí)

（7）4-11-5-2基礎(chǔ)墊層填碎（礫）石。

（8）2-2-17-1人工鋪筑混凝土路面厚度12 cm。

（9）2-3-1-7破碎機(jī)挖清水泥混凝土面層。

（10）1-1-10-4斗容量1m3以內(nèi)裝載機(jī)裝軟石。

（11）1-1-11-23裝載質(zhì)量15t以內(nèi)自卸汽車運(yùn)石10 km。

（12）4-9-5-1鋼管梁支架下部。

（13）4-3-4-1鋼管樁填心混凝土。

（14）4-11-17-3人工鑿除混凝土及鋼筋混凝土。

（15）1-1-10-4斗容量1 m3以內(nèi)裝載機(jī)裝軟石。

（16）1-1-11-23裝載質(zhì)量15t以內(nèi)自卸汽車運(yùn)石10 km。

（17）4-10-4-1懸索橋定位鋼支架。

（18）合攏段回收殘值。

3 結(jié)語

施工造價與施工工藝息息相關(guān)，波形鋼腹板施工重點(diǎn)為波形鋼腹板的制作、安裝及工地連接、0號塊澆筑、掛籃懸澆及合龍段施工控制，重點(diǎn)環(huán)節(jié)也是控制施工質(zhì)量和工程造價的關(guān)鍵。