本发明属于桥梁工程,具体涉及一种适用于超宽截面的波形钢腹板组合梁及其施工方法。
背景技术:
1、波形钢腹板组合梁桥采用波形钢腹板代替传统预应力箱梁桥的混凝土腹板,具有以下优点:钢材优异的强质比减轻了桥梁上部结构自重;波形钢腹板较小的纵向刚度释放了腹板对混凝土顶底板的约束,降低了板件内部次应力水平,提高了预应力施加效率,彻底解决了腹板开裂问题;波形钢腹板的标准化和工厂化制作缩短了施工工期;采用体外预应力束布置方式减少了施工工序,降低了施工难度。由于以上优点,波形钢腹板组合梁桥近年来在国内得到了积极的推广应用。
2、当前,波形钢腹板组合梁桥发展较为迅速,最大跨径不断被刷新。与此同时,为了满足交通运输需求,波形钢腹板组合梁桥将向着宽桥面、大悬臂发展,这给波形钢腹板组合梁桥的横向抗弯及现场施工带来了更大的挑战。现阶段波形钢腹板组合梁桥的施工仍以架设模板、现场浇筑为主,这种传统方法应用到超宽截面的波形钢腹板组合梁桥施工过程中难以保证施工安全以及浇筑质量。近年来,装配式施工在建筑行业中的发展较为成熟,但在桥梁结构行业中发展较为缓慢,为了鼓励装配式桥梁结构的发展,国家出台了许多积极政策,推动我国桥梁结构工业化、标准化、施工便捷化、环保节能化。
3、基于上述缺陷,为推动我国装配式桥梁结构的发展,本发明提供了一种适用于超宽截面的波形钢腹板组合梁及其施工方法以解决上述技术问题。
4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本发明旨在解决上述技术问题,提供了一种适用于超宽截面的装配式波形钢腹板组合梁及其施工方法,从而满足波形钢腹板组合梁桥的宽截面、大悬臂发展需求,充分发挥材料的利用率,提高桥梁设计科学性,同时提高波形钢腹板组合梁桥的施工质量,缩短施工工期。
2、为达到上述目的,本发明的技术方案为:
3、一种适用于超宽截面的装配式波形钢腹板组合梁,包括预制混凝土顶板、两块波形钢腹板、混凝土叠合底板和斜支撑件,
4、两块所述波形钢腹板竖向间隔设置,且其上端和下端分别设有上翼缘钢板和下翼缘钢板,所述上翼缘钢板和下翼缘钢板上均设有剪力连接件,
5、所述预制混凝土顶板通过所述剪力连接件安装在所述波形钢腹板上端,所述混凝土叠合底板通过所述剪力连接件安装在所述波形钢腹板下端,
6、所述斜支撑件安装在所述预制混凝土顶板和混凝土叠合底板之间。
7、优选地,所述预制混凝土顶板包括三块顶板层和湿接缝,相邻的两块所述顶板层之间连接有一道所述湿接缝。
8、优选地,所述顶板层下端设有混凝土横肋,所述混凝土横肋上设有预埋连接件一。
9、优选地,所述混凝土叠合底板包括下部预制混凝土底板和上部现浇混凝土底板,所述上部现浇混凝土底板浇筑在所述下部预制混凝土底板上,且所述上部现浇混凝土底板通过所述剪力连接件安装在所述波形钢腹板下端,所述上部现浇混凝土底板上设有预埋连接件二。
10、优选地,所述斜支撑件包括箱外钢斜撑以及箱内钢斜撑,所述箱外钢斜撑设在所述波形钢腹板外侧和预制混凝土顶板之间,且其上端通过所述预埋连接件一与所述混凝土横肋连接,下端与所述波形钢腹板连接,所述箱内钢斜撑设在所述预制混凝土顶板和混凝土叠合底板之间,且其上端通过所述预埋连接件一与所述混凝土横肋连接,下端通过所述预埋连接件二与所述上部现浇混凝土底板连接。
11、优选地,所述顶板层、湿接缝和下部预制混凝土底板内均预开设有预应力孔道。
12、优选地,所述预制混凝土底板内间隔设有多道环形钢筋。
13、一种装配式波形钢腹板组合梁施工方法,利用上述任意一项所述的一种适用于超宽截面的装配式波形钢腹板组合梁,包括如下步骤:
14、(1)在预制场内制作预制混凝土顶板和混凝土叠合底板,以及加工波形钢腹板,并焊接上翼缘钢板、下翼缘钢板以及两者其上的剪力连接件;
15、(2)安装波形钢腹板,并安装波形钢腹板外侧的箱外钢斜撑;
16、(3)吊装下部预制混凝土底板,将下部预制混凝土底板直接支撑在下翼缘钢板上;
17、(4)浇筑上部现浇混凝土底板,并预埋上部现浇混凝土底板内的预埋连接件二,待上部现浇混凝土底板的强度达到要求后,安装箱内钢斜撑,并在下部预制混凝土底板的预应力孔道内张拉底板预应力束;
18、(5)现场吊装预制混凝土顶板,将箱内钢斜撑和箱外钢斜撑分别与混凝土横肋上的预埋连接件一相连接;
19、(6)浇筑预制混凝土顶板间的湿接缝,待混凝土达到强度后,在顶板层和湿接缝内的预应力孔道内张拉顶板预应力束。
20、由于采用上述技术方案,本发明的有益效果为:
21、本发明提供了一种适用于超宽截面的装配式波形钢腹板组合梁及其施工方法,底板采用叠合板结构解决了大跨径波形钢腹板桥中支点区段底板较厚且吊装重量过大的问题;顶板下部设置的混凝土横肋,以及斜支撑件采用箱内钢斜撑增大了预制混凝土顶板的横向跨径,箱外钢斜撑增加了两侧悬臂板长度,增大了桥梁的适用宽度,无需采用单箱多室截面,更加适用于宽截面、大悬臂波形钢腹板组合梁;本发明具有满足波形钢腹板组合梁桥的宽截面、大悬臂发展需求,充分发挥材料的利用率,提高桥梁设计科学性,同时提高波形钢腹板组合梁桥的施工质量,缩短施工工期的技术特点。
1.一种适用于超宽截面的装配式波形钢腹板组合梁,其特征在于,包括预制混凝土顶板(1)、两块波形钢腹板(2)、混凝土叠合底板(3)和斜支撑件(4),
2.如权利要求1所述的一种适用于超宽截面的装配式波形钢腹板组合梁,其特征在于,所述预制混凝土顶板(1)包括三块顶板层(11)和湿接缝(12),相邻的两块所述顶板层(11)之间连接有一道所述湿接缝(12)。
3.如权利要求2所述的一种适用于超宽截面的装配式波形钢腹板组合梁,其特征在于,所述顶板层(11)下端设有混凝土横肋(111),所述混凝土横肋(111)上设有预埋连接件一(1111)。
4.如权利要求3所述的一种适用于超宽截面的装配式波形钢腹板组合梁,其特征在于,所述混凝土叠合底板(3)包括下部预制混凝土底板(31)和上部现浇混凝土底板(32),所述上部现浇混凝土底板(32)浇筑在所述下部预制混凝土底板(31)上,且所述上部现浇混凝土底板(32)通过所述剪力连接件(5)安装在所述波形钢腹板(2)下端,所述上部现浇混凝土底板(32)上设有预埋连接件二(321)。
5.如权利要求4所述的一种适用于超宽截面的装配式波形钢腹板组合梁,其特征在于,所述斜支撑件(4)包括箱外钢斜撑(41)以及箱内钢斜撑(42),所述箱外钢斜撑(41)设在所述波形钢腹板(2)外侧和预制混凝土顶板(1)之间,且其上端通过所述预埋连接件一(1111)与所述混凝土横肋(111)连接,下端与所述波形钢腹板(2)连接,所述箱内钢斜撑(42)设在所述预制混凝土顶板(1)和混凝土叠合底板(3)之间,且其上端通过所述预埋连接件一(1111)与所述混凝土横肋(111)连接,下端通过所述预埋连接件二(321)与所述上部现浇混凝土底板(32)连接。
6.如权利要求4所述的一种适用于超宽截面的装配式波形钢腹板组合梁,其特征在于,所述顶板层(11)、湿接缝(12)和下部预制混凝土底板(31)内均预开设有预应力孔道(6)。
7.如权利要求6所述的一种适用于超宽截面的装配式波形钢腹板组合梁,其特征在于,所述预制混凝土底板内间隔设有多道环形钢筋(311)。
8.一种装配式波形钢腹板组合梁施工方法,利用权利要求1-7任意一项所述的一种适用于超宽截面的装配式波形钢腹板组合梁,其特征在于,包括如下步骤:
