[發明專利]分塊預制的先張法預應力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法

有效

• 申請號: 201710135466.6
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106758856B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 湯意;李斐然;張旭慧;康健;桑建設;郭曉光
• 申請（專利權）人: 河南省交通規劃設計研究院股份有限公司;李斐然
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00;E01D2/04
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 王霞

本發明公開了一種分塊預制的先張法預應力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法，包括由多個工字型梁體單元縱向連接而成的組合梁，工字型梁體單元由單獨預制的預制混凝土頂板、預應力混凝土底板和波形鋼腹板拼接組成，每個工字型梁體單元包括一塊預應力混凝土底板和至少兩塊預制混凝土頂板；預制混凝土頂板內預埋有上剪力連接件、頂板橫向連接鋼筋、頂板縱向連接鋼筋和頂板預應力孔道；預應力混凝土底板為平板結構，預應力混凝土底板內預埋有先張拉預應力鋼束、下剪力連接件、底板縱向連接鋼筋；波形鋼腹板周緣預留有螺栓孔。本發明采用分塊預制拼裝的結構形式進行梁體架設，各部件的體積及重量都相應較小，運輸穩定，吊裝安全，利于施工。

技術領域

本發明涉及橋梁建筑技術領域，尤其是涉及一種適于大型橋梁的分塊預制的先張法預應力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法。

背景技術

傳統預制箱梁腹板多為混凝土材質，不僅重量大且易開裂，故混凝土箱梁只適合應用于小跨徑（40m以下）的公路橋梁。波形鋼腹板PC組合箱梁橋是20世紀80年代出現的一種新型橋梁結構，其所使用的波形鋼腹板具有優良的穩定性和不抵抗軸向力的特性，使預應力能有效地加載于預制混凝土頂板和預應力混凝土底板上；此外，波形鋼腹板PC組合箱梁橋施工簡便，能夠有效縮短工期，因此取得了橋梁工作者的廣泛認同并被拓展應用于大中型橋梁（50m以上跨徑）的實際工程中。

現有波形鋼腹板PC 組合箱梁多采用如下兩種形式進行施工：

一種是將整個箱梁梁體的鋼筋預制混凝土頂板、鋼筋預應力混凝土底板和波形鋼腹板分為三個部分分別進行整體預制，之后再吊裝就位，在橋位處采用螺栓連接拼裝。中國專利“拼裝式預應力混凝土組合箱梁”（申請號200620126505.3）就公開了上述結構的預制件，并著重介紹了波形鋼腹板與頂板、底板的連接方式。但是，由于這種結構的箱梁頂板、底板和腹板均為一體式結構，單個預制構件的重量仍然很重。例如橋寬為16.75m的波形鋼腹板箱梁橋，其每延米的重量高達10t以上，施工時即便分別吊裝單個預制構件仍然十分困難。其次，為方便運輸，預制構件的長度通常不會很長，上述整孔架設結構僅限于小跨徑的橋梁，對于大跨徑的橋梁，頂板和腹板還是會采用分段預制的形式。另外，該專利沒有考慮實際施工時預應力鋼束的施加時機和預留孔道等情況，且對于負彎矩區的處理措施也未加論述，如果缺乏應對梁體荷載變形的措施和具體施工工藝方面的詳細考慮，施工的可行性較差。

另一種是將頂板、底板和波形鋼腹板固定連成工字結構的預制拼裝單元，在現場將多個工字結構的拼裝單元進行橫向和縱向拼接后完成橋梁施工，如中國專利“二次張拉預應力裝配式波形鋼腹板組合梁及其施工方法”（申請號201510255113.0）就公開了上述結構的工字形預制件，并于相應的時機施加二次預應力，實現工字形預制件的橫向拼裝。上述預制的拼裝單元體積大，噸位重（例如單個預制工字形單元每延米的重量即可達5t左右），而且自身的穩定性也較差，易造成運輸成本和吊裝成本上升；在安裝過程中對起吊設備要求較高，吊裝安全性較低；由于拼裝單元中的波形鋼腹板與頂板和底板之間固定連接，因此該預制拼裝單元內的各部件不可調整、不可替換，增加了后期維護的難度；同時伴隨著交通量的日益增大，梁體的承載能力無法適應新情況下的交通狀況。

發明內容

本發明提供一種分塊預制的先張法預應力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法，目的在于解決現有波形鋼腹板PC 組合箱梁應用于大型橋梁時容易出現運輸、吊裝和后期維護等方面的問題。

為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案：

本發明所述的分塊預制的先張法預應力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法，主要包括以下步驟：

第一步，按橋梁設計要求，單獨預制組成工字型梁體單元的預制混凝土頂板、預應力混凝土底板和波形鋼腹板：

對于預制混凝土頂板，先綁扎帶有橫向連接筋和縱向連接筋的頂板鋼筋網，再將墩頂負彎矩預應力孔道和上剪力連接件的剪力釘安裝在頂板鋼筋網內，之后進行澆筑；