專利名稱：一種波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于公路和鐵路的橋梁技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。
背景技術(shù)：
波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁作為一種新型的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，充分利用了混凝土抗壓、波形鋼腹板抗剪屈服強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，有效地將鋼、混凝土兩種材料結(jié)合起來， 提高了材料的使用效率，是一種經(jīng)濟(jì)、合理、高效的結(jié)構(gòu)形式?，F(xiàn)有波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁通常采用現(xiàn)澆和預(yù)制安裝兩種施工方法。如圖1所示采用現(xiàn)澆方法施工的波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁構(gòu)件主要由波形鋼腹板1、上連接件2、下連接件3、現(xiàn)澆混凝土頂板7、現(xiàn)澆混凝土底板8、現(xiàn)澆混凝土橫梁或橫隔板9 (位于梁端稱為橫梁，位于跨中稱為橫隔板，以下同)、底板體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋11、體外預(yù)應(yīng)力筋12和墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋13組成。波形鋼腹板1與上下連接件2、3在工廠焊接后運(yùn)至施工現(xiàn)場進(jìn)行定位安裝，搭設(shè)支架或采用懸臂澆筑箱梁混凝土?，F(xiàn)澆方法施工存在現(xiàn)場作業(yè)及施工難度較大，施工周期長等問題，同時底板混凝土和下連接件的結(jié)合部由于操作空間狹小，混凝土澆注工作難度較大，可能會影響到結(jié)合部混凝土的施工質(zhì)量及結(jié)構(gòu)的耐久性。如圖2所示采用預(yù)制安裝方法施工的波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁構(gòu)件主要由波形鋼腹板1、上連接件2、下連接件3、預(yù)制混凝土頂板4、預(yù)制混凝土底板5、預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板6、現(xiàn)澆混凝土頂板7、現(xiàn)澆混凝土橫梁或橫隔板9、體外預(yù)應(yīng)力筋12和墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋13組成。采用在預(yù)制廠標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制的波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁各工序和施工質(zhì)量都有較好保證，但預(yù)制波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁為滿足常規(guī)安裝設(shè)備需要，為多箱箱梁結(jié)構(gòu)，每片箱梁橫向?qū)挾刃?，腹板?shù)量多，鋼材用量大；隨著預(yù)制箱梁跨徑的增大，每片箱梁安裝重量也隨之增加，常規(guī)施工設(shè)備已很難滿足安裝要求。這些問題給該類結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用造成了一定的困難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。它既具有波形腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，又能夠有效克服上述現(xiàn)澆及預(yù)制波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁遇到的問題，具有受力性能好、材料利用率高、施工簡便快捷、經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點(diǎn)。本實(shí)用新型針實(shí)現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案是將架設(shè)安裝的相鄰兩個波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁單元的預(yù)制混凝土頂板、預(yù)制混凝土底板、預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板的橫向鋼筋與對應(yīng)的現(xiàn)澆構(gòu)件內(nèi)鋼筋固定連接后，由相鄰預(yù)制混凝土頂板之間的現(xiàn)澆混凝土頂板、相鄰預(yù)制混凝土底板之間的現(xiàn)澆混凝土底板，相鄰預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板之間的現(xiàn)澆混凝土橫梁或橫隔板連接后形成閉合箱梁，張拉并錨固閉合箱梁內(nèi)的體外預(yù)應(yīng)力筋，將相鄰兩孔閉合箱梁之間通過澆筑現(xiàn)澆混凝土縱梁連接，張拉并錨固墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋，形成連續(xù)箱梁。本實(shí)用新型采用了將波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁先“化整為零”，再“化零為整”的施工方式，較現(xiàn)有技術(shù)具有下述優(yōu)點(diǎn)(1)預(yù)制工字梁單元經(jīng)過縱、橫向現(xiàn)澆混凝土連接，形成連續(xù)整體閉合箱梁，斷面剛度相對較大，具有承載能力高、變形小、行車舒適的優(yōu)點(diǎn)。(2)波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋二期恒載和活載由形成的箱梁承擔(dān)，預(yù)制工字梁僅需承擔(dān)結(jié)構(gòu)自重和施工荷載，故每片工字梁截面尺寸小，安裝重量輕，常規(guī)施工設(shè)備就能滿足安裝要求。相應(yīng)又?jǐn)U大了波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁跨徑適用范圍，具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。(3)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部件工字梁采用預(yù)制，通過現(xiàn)澆連接形成整體箱梁，實(shí)現(xiàn)了將波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁化整為零施工，擴(kuò)大了預(yù)制安裝施工方法的應(yīng)用范圍，利于工廠化加工，有效保證了施工質(zhì)量，加快了施工進(jìn)度。(4)工字梁構(gòu)件采用波形鋼腹板組合結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了鋼材和混凝土材料的使用效率，減少了混凝土量，節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟(jì)性好。
圖1為現(xiàn)有現(xiàn)澆波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有預(yù)制安裝波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁構(gòu)成的連續(xù)箱梁邊孔及中孔立面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁構(gòu)成的連續(xù)箱梁邊孔及中孔頂板仰視平面結(jié)構(gòu)示意圖圖5是本實(shí)用新型波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁構(gòu)成的連續(xù)箱梁邊孔及中孔底板俯視平面結(jié)構(gòu)示意圖圖6是本實(shí)用新型波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁構(gòu)成的連續(xù)箱梁橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖圖中1、波形鋼腹板，2、上連接件，3、下連接件，4、預(yù)制混凝土頂板，5、預(yù)制混凝土底板，6、預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板，7、現(xiàn)澆混凝土頂板，8、現(xiàn)澆混凝土底板，9、現(xiàn)澆混凝土橫梁或橫隔板，10、現(xiàn)澆混凝土縱梁，11、底板體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋，12、體外預(yù)應(yīng)力筋，13、墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖，給出本實(shí)用新型的實(shí)施例如下，但本實(shí)用新型不局限以下實(shí)施例。如圖3 6所示一種波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，其工字梁單元主要由波形鋼腹板1、上連接件2、下連接件3、預(yù)制混凝土頂板4、預(yù)制混凝土底板5、預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板6、底板體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋11構(gòu)成，上連接件2位于波形鋼腹板1的上端，與波形鋼腹板1焊接固定，包埋于預(yù)制混凝土頂板4中。上連接件2由上翼板、雙開孔鋼肋板、橫向穿孔鋼筋構(gòu)成，上翼板為鋼制結(jié)構(gòu)，兩個開孔鋼肋板底部沿橋縱向焊接在上翼板頂面上，橫向鋼筋從雙開孔鋼肋板的開孔中穿過。下連接件3位于波形鋼腹板1的下端，包埋于預(yù)制混凝土底板5內(nèi)。下連接件3可以是在直接包埋于預(yù)制混凝土底板5內(nèi)的波形鋼腹板1底部開孔，橫向鋼筋從開孔的波形鋼腹板1中穿過，以形成混凝土銷，并在波形鋼腹板1的兩側(cè)焊接縱向加強(qiáng)鋼筋或帶狀鋼板構(gòu)成；也可以是在波形鋼腹板1下端焊接下翼板，并在下翼板底面下焊接多排焊釘構(gòu)成。波形鋼腹板與混凝土連接部位所設(shè)置的上連接件2、下連接件 3，起抗剪、抗拉拔作用，對連接件，本實(shí)用新型不局限于上述構(gòu)造方式，只要能起到連接件所起作用的構(gòu)造方式均可。在波形鋼腹板1兩側(cè)根據(jù)需要可設(shè)置預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板 6。波形鋼腹板1的兩端可直接包埋于預(yù)制混凝土橫梁6中，也可通過在端部設(shè)置連接件包埋于預(yù)制混凝土橫梁6中。在直接包埋于預(yù)制混凝土橫梁6內(nèi)的波形鋼腹板1兩側(cè)焊接焊釘連接件，以增加其連接強(qiáng)度。在預(yù)制混凝土頂板4、預(yù)制混凝土底板5、預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板6內(nèi)均適當(dāng)埋設(shè)并向截面外伸出縱、橫向連接鋼筋。波形鋼腹板1通過上連接件2、 下連接件3分別與預(yù)制混凝土頂板4、預(yù)制混凝土底板5、預(yù)制橫梁或橫隔板6等澆筑成預(yù)制構(gòu)件，張拉并錨固預(yù)制混凝土底板5內(nèi)的底板體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋11，形成了預(yù)制工字梁單元。 將架設(shè)安裝的相鄰兩個波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁單元的預(yù)制混凝土頂板4、預(yù)制混凝土底板5、預(yù)制橫梁或橫隔板6的橫向鋼筋與對應(yīng)的現(xiàn)澆構(gòu)件內(nèi)鋼筋固定連接后(本實(shí)用新型不局限于上述連接構(gòu)造方式，只要能起到橫向連接所起作用的構(gòu)造方式均可)，由設(shè)置在相鄰預(yù)制混凝土頂板4之間的現(xiàn)澆混凝土頂板7、相鄰預(yù)制混凝土底板5之間的現(xiàn)澆混凝土底板8，相鄰預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板6之間的現(xiàn)澆混凝土橫梁或橫隔板9橫向連接形成閉合箱梁。張拉并錨固閉合箱梁內(nèi)的體外預(yù)應(yīng)力筋12。相鄰兩孔對應(yīng)的閉合箱梁之間通過澆筑現(xiàn)澆混凝土縱梁10連接，張拉并錨固現(xiàn)澆混凝土頂板7內(nèi)的墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋13， 拆除臨時支座，進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，形成連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。根據(jù)橋?qū)挷煌瑯驒M向可由單個或多個閉合箱梁構(gòu)成，箱體間的連接方式和工字梁單元間的連接方式基本相同。
權(quán)利要求1.一種波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，其特征是將架設(shè)安裝的相鄰兩個波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁單元的預(yù)制混凝土頂板G)、預(yù)制混凝土底板(5)、預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板(6)的橫向鋼筋與對應(yīng)的現(xiàn)澆構(gòu)件內(nèi)鋼筋固定連接后，由相鄰預(yù)制混凝土頂板之間的現(xiàn)澆混凝土頂板(7)、相鄰預(yù)制混凝土底板( 之間的現(xiàn)澆混凝土底板(8)，相鄰預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板(6)之間的現(xiàn)澆混凝土橫梁或橫隔板(9)連接后形成閉合箱梁，張拉并錨固閉合箱梁內(nèi)的體外預(yù)應(yīng)力筋(12)，將相鄰兩孔閉合箱梁之間通過澆筑現(xiàn)澆混凝土縱梁(10)連接，張拉并錨固墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋(13)，形成連續(xù)箱梁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，其特征是所述的工字梁單元主要由波形鋼腹板⑴、上連接件⑵、下連接件⑶、預(yù)制混凝土頂板⑷、預(yù)制混凝土底板(5)、預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板(6)構(gòu)成，上連接件位于波形鋼腹板的上端，與波形鋼腹板焊接固定，包埋于預(yù)制混凝土頂板中；下連接件位于波形鋼腹板的下端，包埋于預(yù)制混凝土底板內(nèi)；在波形鋼腹板兩側(cè)設(shè)置有預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板；波形鋼腹板的兩端直接包埋于預(yù)制混凝土橫梁中；在預(yù)制混凝土頂板、預(yù)制混凝土底板、預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板內(nèi)均適當(dāng)埋設(shè)并向截面外伸出縱、橫向連接鋼筋。
專利摘要本實(shí)用新型公開的一種波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁是將架設(shè)安裝的相鄰兩個波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁單元的預(yù)制混凝土頂板(4)、預(yù)制混凝土底板(5)、預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板(6)的橫向鋼筋與對應(yīng)的現(xiàn)澆構(gòu)件內(nèi)鋼筋固定連接后，由相鄰預(yù)制混凝土頂板之間的現(xiàn)澆混凝土頂板(7)、相鄰預(yù)制混凝土底板(5)之間的現(xiàn)澆混凝土底板(8)，相鄰預(yù)制混凝土橫梁或橫隔板(6)之間的現(xiàn)澆混凝土橫梁或橫隔板(9)連接后形成閉合箱梁，張拉并錨固閉合箱梁的體外預(yù)應(yīng)力筋(12)，將相鄰兩孔閉合箱梁之間通過澆筑現(xiàn)澆混凝土縱梁(10)連接，張拉并錨固墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋(13)，形成連續(xù)箱梁。具有承載力高、性能好、變形小、行車舒適的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號E01D19/00GK202131559SQ20112009813
公開日2012年2月1日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者樂斐, 吳曉霞, 吳繼峰, 李宏瑾, 李雯, 湯意, 鄭連群 申請人:河南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限責(zé)任公司