[實用新型]基于預應力筋的覆土波紋鋼板橋

有效

• 申請號: 201922418136.5
• 申請日: 2019-12-29
• 公開（公告）號: CN212865570U
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 蒲廣寧;梁俊偉;郭昆;李元慶;宋方華;柴生波;韓馨;韓麗娟;游金龍;劉飛;高峰;冶秀娟
• 申請（專利權）人: 正平路橋建設股份有限公司;青海藍圖公路勘測設計有限責任公司;青海路拓工程設施制造集團有限公司;青海正通土木工程試驗檢測有限公司;青海交通職業技術學院
• 主分類號: E01D4/00
• 分類號: E01D4/00;E01D19/00;E02D27/32;E01D101/32
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 景麗娜

本實用新型公開了一種基于預應力筋的覆土波紋鋼板橋，包括水平基礎、主拱和覆蓋在主拱外側的填土層，主拱由承重拱和碎石注漿填充層組成，承重拱包括由m個拱圈拼接段拼接而成的承重拱圈和布設于承重拱圈外側的預應力加固構造。本實用新型結構設計合理且施工簡便、使用效果好，采用預應力加固構造對承重拱圈進行分段式整體加固的同時，在承重拱圈設置碎石注漿填充層進行整體加固，并采用多道固定于碎石注漿填充層內的支承鋼筋組成支撐架對注漿管道進行支撐與定位，預應力加固構造澆筑于施工成型的碎石注漿填充層內，能有效提高碎石注漿填充層的支撐強度和抗壓強度，確保覆土波紋鋼板橋的整體性和整體剛度，能有效提高波紋鋼板橋的承載能力。

技術領域

本實用新型屬于橋梁施工技術領域，尤其是涉及一種基于預應力筋的覆土波紋鋼板橋。

背景技術

波形鋼板是將結構用鋼板按照特定規格壓制成波紋形狀后制成的波紋鋼板。由于波紋的存在，增大了鋼板的抗彎慣性矩，使波紋鋼板具有較高的承載能力和穩定性。波紋鋼板的正交異性和易于加工性，使得波紋鋼結構可在工廠中經碎片化和模塊化，再經漆鍍工藝后即可在現場機械拼裝成管、涵、拱橋等多種結構形式。

覆土波紋鋼板拱橋以波紋鋼板作為拱圈，在拱圈兩側及上方填土并形成橋涵結構。作為一種新型的公路橋涵構筑物，覆土波紋鋼板橋涵的波紋鋼板具有與周圍回填土共同受力、共同變形的特點，二者共同承擔荷載作用，波紋鋼板因自身具有的自適應性能與彈性性能，在很多復雜、困難環境下具有非常強的適應性。與其它橋梁結構形式相比，波紋鋼板拱橋具有施工簡單、組裝快捷、施工工期短等優點，在中小跨度的橋涵當中具有較大推廣潛力。目前，波紋鋼板橋涵技術在國內的應用尚處于起步階段，并且波紋鋼板結構在中小拱橋中應用的研究才剛剛起步。

波紋鋼板拱橋的最大跨度一般僅有十幾米，其主要原因是，波紋鋼板作為主要受力構件，其厚度有限；增大跨度后，在波紋鋼板上方覆土層自重及不平衡活載作用下，波紋鋼板橋存在失穩風險。為了提高波紋鋼板拱橋的承載能力，2016年6月8日公開的發明專利申請ZL201511030659.2公開了一種輕型拱橋結構，包括拱圈以及填充在拱圈上方和兩側的泡沫混凝土填充體，拱圈包括混凝土拱板和由波紋鋼板制成的鋼板拱殼，但該拱墻存在局限性，具體體現在：波紋鋼板兩側及上方大范圍采用泡沫混凝土，雖然增大結構承載能力，但覆土波紋鋼板橋的經濟性優勢也大大降低，且施工的便利性等方面不再具有優勢。2014年12月17日公開的發明專利申請 ZL201410421742.1中公開了一種覆土波紋鋼板-混凝土組合拱橋的加強方法，采用波紋鋼板-混凝土組合拱圈，增強拱圈的強度與剛度，采用鋼筋混凝土卸載板擴大結構受力區域，使拱圈受力更為均勻；鍍鋅波紋鋼板可減輕組合拱圈的恒載，但降低了組合拱圈的應力及變形。2013年11月6日公開的實用新型專利申請ZL201320127712.0 中公開了一種組合式波紋鋼板拱橋，采用雙層波紋鋼板對扣連接，在兩層波紋鋼板之間填充混凝土并形成組合截面，以提高拱圈的剛度和承載能力；但該組合式波紋鋼板拱橋的局限性在于：采用雙層波紋鋼板使用鋼量增大了一倍，鋼板之間填充混凝土對現場施工要求較高，經濟性及施工便利性均大打折扣。2013年5月22日公開的發明專利申請201310079450.X中公開了一種空腹式大跨填土復合波紋鋼板拱橋結構，該組合結構的大跨主拱圈采用夾心砂漿復合波紋鋼板，波紋鋼板通過螺栓連接成反置雙層板并在夾層設置栓釘填充高強砂漿形成整體的夾心砂漿復合波紋鋼板，腹孔采用波紋鋼板，主拱圈和腹孔間通過填土傳遞荷載；但該拱橋結構的局限性在于：波紋鋼板內壁設置栓釘，工藝較為復雜，使用雙層鋼板使經濟性下降。

事實上，覆土波紋鋼板橋的主要優勢在于其施工便利性，將波紋鋼板拼接即可形成拱橋，同時采用單層波紋鋼板具有較好的經濟性，若采用混凝土或者雙層波紋鋼板對截面進行加強，不僅增大現場工作量，且會增加結構造價。

根據分析可知，覆土波紋鋼板橋的承載能力不僅來自于鋼板自身，更重要的是波紋鋼板外側土體對鋼板變形的約束作用，但在施工時，波紋鋼板外側填土在靠近波紋鋼板的局部難以壓實，降低了土體對鋼板的約束作用，其主要原因是壓實機械不能太過靠近鋼板橋，防止對鋼板造成損傷，并且，太過靠近壓實時，土壓力可能引起波紋鋼板發生變形。