?。ㄌ苼喩?陳文軍 孔子昕）近日，由北投公路集團投資建設(shè)的飛龍大橋首塊波形鋼腹板順利安裝完成，標(biāo)志著“世界第一跨徑波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋”施工取得新進(jìn)展。

　　飛龍大橋位于廣西壯族自治區(qū)南寧市橫州市平馬鎮(zhèn)與新福鎮(zhèn)交界處的飛龍村附近，由北至南跨越郁江，全橋長940米，是210省道橫縣平馬至靈山沙坪公路的控制性工程，總投資超1.9億元。

　　作為公路橋梁建設(shè)趨于輕型化、雙碳背景下的新型組合結(jié)構(gòu)橋梁，飛龍大橋的建造工藝處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。大橋采用波形鋼腹板替代傳統(tǒng)連續(xù)剛構(gòu)橋的混凝土腹板，引入體外預(yù)應(yīng)力體系，減輕了橋梁結(jié)構(gòu)重量，是解決傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁端腹板開裂和跨中下?lián)蟽纱蟛『Φ淖顑?yōu)方案，在中國100米—300米跨徑橋梁領(lǐng)域內(nèi)極具發(fā)展前景。

　　大橋主橋跨徑布置為（100﹢2×185﹢100）米，為四跨波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，主跨達(dá)185米，已超過主跨179米的日本新名神高速公路安威川大橋，成為同類型波形鋼腹板組合連續(xù)剛構(gòu)橋史上新的里程碑。

　　為助推波形鋼腹板組合連續(xù)剛構(gòu)橋向更大跨徑發(fā)展，北投公路集團集中人力物力財力攻堅克難，以科技創(chuàng)新為重要抓手，搭建“產(chǎn)學(xué)研用”平臺，全面剖析飛龍大橋建造的重難點，并針對該橋的結(jié)構(gòu)性能，進(jìn)行了大量的科技研發(fā)工作，為該類橋梁在更大跨徑方向全面替代傳統(tǒng)連續(xù)剛構(gòu)橋積累了豐富詳實的理論和實踐經(jīng)驗。

　　創(chuàng)新發(fā)明新型鋼腹板?，F(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定的波形鋼腹板的型號主要有1000型、1200型和1600型3種。國內(nèi)跨徑超過80米的波形鋼腹板組合梁橋均采用1600型波形鋼腹板。飛龍大橋主跨跨徑達(dá)185米，根部最大腹板有效高度為8.25米。針對大跨徑波形鋼腹板橋梁端部鋼腹板穩(wěn)定性的需求，北投公路集團研發(fā)了1800型波形鋼腹板。抗剪模型試驗及數(shù)值分析結(jié)果表明，與1600型波形鋼腹板相比，當(dāng)支點梁高大于6米，板厚大于24毫米時，研發(fā)的新型1800型鋼腹板更能發(fā)揮鋼腹板整體屈曲強度控制優(yōu)勢，能夠提高大跨徑橋支點區(qū)段波形鋼腹板的整體剪切屈曲穩(wěn)定性。

　　創(chuàng)新發(fā)明鋼腹板防屈曲構(gòu)造。在大跨徑波形鋼腹板組合梁橋中，為避免腹板發(fā)生整體屈曲破壞，緩和腹板與橫梁之間剛度突變，在設(shè)計中對于大于5米高的波形鋼腹板均需設(shè)置內(nèi)襯混凝土。但過長的內(nèi)襯混凝土增加了橋梁自重，限制了波形鋼腹板縱向伸縮變形，降低了預(yù)應(yīng)力施加效率。飛龍大橋創(chuàng)新發(fā)明焊接橫豎向加勁肋的組合腹板結(jié)構(gòu)，從跨中向橋梁根部腹板依次設(shè)置波形鋼腹板、加勁肋波形鋼腹板、內(nèi)襯混凝土組合腹板3種構(gòu)造。試驗表明，剛度足夠的橫向加勁肋將腹板沿高度方向分割成若干獨立板面，從而降低整塊腹板有效計算高度；豎向加勁肋增加了截面的抗彎慣性矩，從而提高腹板面外剛度，二者均可提高腹板的整體屈曲臨界應(yīng)力；同時加勁肋波形鋼腹板作為純鋼腹板與內(nèi)襯混凝土組合腹板之間的過渡，有效減少了內(nèi)襯混凝土設(shè)置長度。飛龍大橋內(nèi)襯混凝土段長11.25米，加勁肋段長21.6米，較傳統(tǒng)設(shè)計內(nèi)襯長度減小了約61.4%，主梁混凝土自重減小4.61%。

　　創(chuàng)新采用鋼腹板與底板外包型結(jié)合部構(gòu)造。傳統(tǒng)的波形鋼腹板與混凝土底板的連接方式為翼緣型和嵌入型。翼緣型結(jié)合部的鋼翼緣板下的混凝土逆向澆筑，混凝土的密實性難以保證，且連接件處于倒立狀態(tài)，抗剪性能降低。嵌入型結(jié)合部的腹板與混凝土底板結(jié)合面易產(chǎn)生分離，出現(xiàn)構(gòu)造裂縫，鋼混結(jié)合面一般需采取防水處理等措施，耐久性差。飛龍大橋波形鋼腹板與混凝土底板采用外包型結(jié)合部，下翼緣鋼板和波形鋼腹板緊貼底板外側(cè)表面包裹住混凝土底板，同時在腹板和下翼緣鋼板上布置連接件。外包結(jié)合部鋼混界面位于箱梁內(nèi)部，無需擔(dān)心界面滲水等耐久性問題；結(jié)合部位置混凝土自上而下澆筑，澆筑質(zhì)量易得到保證，有效提高連接件的抗剪性能；底板混凝土可采用先搭設(shè)預(yù)制底板，再現(xiàn)澆混凝土的方式，達(dá)到無模板施工底板；在使用鋼腹板作施工承重構(gòu)件時，有效受力梁高增加，可提供更大的抗彎承載力。

　　創(chuàng)新采用環(huán)保耐候鋼材料。飛龍大橋橋址區(qū)位于一級水源保護區(qū)的西津水庫，環(huán)保要求嚴(yán)格，大橋創(chuàng)新規(guī)模應(yīng)用Q420qD耐候鋼型波形鋼腹板，建設(shè)時無需涂裝防銹漆，避免了環(huán)境污染；耐候鋼材料在干燥與潮濕的環(huán)境交替變化中，其表面能夠形成由銅、鉻、磷等元素濃縮后形成致密且連續(xù)的安定銹層，從而阻止內(nèi)部鋼材的進(jìn)一步銹蝕，養(yǎng)護時只需定期評估大橋外觀，在降低大量反復(fù)刷漆帶來環(huán)境污染風(fēng)險的同時，可有效減少波形鋼腹板的養(yǎng)護費用，進(jìn)一步降低橋梁全壽命周期建設(shè)成本。

　　為進(jìn)一步提升大橋懸臂施工效率，北投公路集團還主導(dǎo)多單位合作的科研團隊研發(fā)了智能回轉(zhuǎn)吊機、翼板模板結(jié)構(gòu)、橫向液壓式支撐裝置，形成了基于智能回轉(zhuǎn)吊機的異步懸臂澆筑施工技術(shù)，進(jìn)一步節(jié)省了人工，精簡了工序，縮短了工期，有效推動該類橋型施工朝設(shè)備輕型化發(fā)展。

　　依托飛龍大橋，北投公路集團在波形鋼腹板組合梁橋科技創(chuàng)新領(lǐng)域不斷取得新突破。2021年，飛龍大橋被評為“廣西交通運輸科技示范工程”，為助推廣西新型橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展注入了活力。截至目前，飛龍大橋科技創(chuàng)新工作累計獲9項省部級、廳級科技項目經(jīng)費支持，在編標(biāo)準(zhǔn)4部，發(fā)表SCI論文8篇、中文核心1篇，授權(quán)發(fā)明專利8項、實用新型專利4項、軟件著作權(quán)1項。

　　“飛龍大橋結(jié)構(gòu)較新穎、科研價值較高、綠色效益較為顯著，為我國建橋史增添一枚新名片。未來，北投公路集團將繼續(xù)深耕組合橋梁應(yīng)用領(lǐng)域，努力將飛龍大橋打造成我國乃至世界大跨徑波形鋼腹板橋梁建設(shè)和綠色科技示范項目樣板。”北投公路集團黨委書記、董事長張云如是說。