一種超高性能混凝土波形鋼腹板組合箱梁橋的施工方法技術

本發明專利技術公開了一種超高性能混凝土波形鋼腹板組合箱梁橋的施工方法：首先按設計要求預制每跨箱梁的U形槽結構件；根據預制的U形槽結構件預制橋面中板；施工橋臺、橋墩，將預制的U形槽結構件和橋面中板吊裝就位，綁扎橫向連接鋼筋，澆筑橫向濕接縫后形成完整的箱梁；施工下一個橋墩，將第二個箱梁吊裝就位，相鄰箱梁的波形鋼腹板進行焊接，綁扎相鄰箱梁間的縱向連接鋼筋，澆筑相鄰箱梁節段間的縱向濕接縫或現澆橫梁，形成連續橋梁結構；待濕接縫混凝土達到設計強度值后，張拉頂板預應力鋼束；重復上述步驟，完成多跨連續的橋梁結構。本發明專利技術箱梁自重輕、扭轉畸變小、橋面板荷載分配能力好、施工架設方便，在大中跨徑橋梁上具有廣闊的應用前景。

【技術實現步驟摘要】
一種超高性能混凝土波形鋼腹板組合箱梁橋的施工方法
本專利技術涉及公路和城市道路橋梁技術，尤其是涉及一種超高性能混凝土波形鋼腹板組合箱梁橋的施工方法。
技術介紹
采用波形鋼腹板代替傳統混凝土箱梁的混凝土厚腹板，形成波形鋼腹板箱梁，不僅結構的整體造型美觀，同時避免了傳統混凝土箱梁腹板開裂的問題，耐久性能好，故在大中跨度橋梁中得到了廣泛應用。與傳統的混凝土箱梁相比，由于波形鋼腹板箱梁斷面的抗扭剛度和抗畸變剛度有所降低，所以波形鋼腹板箱梁的寬度不宜太寬。一般而言，單箱單室的現澆混凝土箱梁或波形鋼腹板組合箱梁最大寬度不超過5m，更寬的單箱箱梁要通過增加腹板數量形成單箱雙室或單箱多室斷面，或施加橫向預應力鋼束，以適應橋梁寬度的要求，避免橋面板受力過大，這樣就導致出現梁體重量增加，施工難度增大，混凝土不易澆注等問題。UHPC（UltraHighPerformanceConcrete，超高性能混凝土）是一種高強度（抗拉強度大于7MPa、抗壓強度大于150MPa）、高耐久性的新型混凝土材料。UHPC高性能的特點主要在于應力和拉應變的硬化，即產生類似于鋼材拉應力屈服的行為，適當配筋的UHPC力學性能接近鋼結構。在目前的水平上，已經顯現出用于如橋梁這種重大結構工程中的優勢，使得整體結構外觀趨于輕巧，鋼筋用量減少，某些工程甚至取消了鋼筋。采用UHPC材料，橋梁構件可減小結構尺寸，趨于纖細輕薄，從而降低自重，提高結構抵抗荷載的效率和增大橋梁的跨越能力，同時吊裝、架設方便。因此，將傳統波形鋼腹板箱梁與超高性能混凝土（UHPC）結合，形成預應力超高性能混凝土波形鋼腹板連續箱梁，對解決現有預應力混凝土連續箱梁橋腹板開裂和自重較大，施工復雜等難題具有重要意義。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種超高性能混凝土波形鋼腹板組合箱梁橋的施工方法，本專利技術的組合箱梁橋既具備傳統波形鋼腹板箱梁橋的優點，又有自重輕、橋面板荷載分配能力好、箱梁扭轉畸變效應小等一系列優點，使單箱室橋面總寬度可達10m以上，且箱梁的主要構件均可在預制場內完成，現場施工作業少。為實現上述目的，本專利技術可采取下述技術方案：本專利技術所述的超高性能混凝土波形鋼腹板組合箱梁橋的施工方法包括下述步驟：第一步，按橋梁設計要求，預制每跨箱梁的U形槽結構件：在預制場將波形鋼腹板就位，并在其上、下翼緣上焊接栓釘連接件，然后在張拉臺座上預定位置固定箱梁底板的預應力鋼筋并張拉至設計值，再綁扎鋼筋網，預埋頂板預應力管道，架設模板，澆注超高性能混凝土，預制包括橋面邊板、箱梁底板、波形鋼腹板、橫隔板的U形槽結構件，其中橋面邊板上預埋吊環；然后用蒸汽養護，48小時后拆模；第二步，根據第一步預制的U形槽結構件的橋面邊板之間的距離預制橋面中板：綁扎鋼筋網，預埋頂板預應力管道，架設模板，并在其上預埋吊環、橫向連接鋼筋、縱向連接鋼筋，然后澆注超高性能混凝土，并用蒸汽養護，48小時后拆模；成型后的橋面中板總厚0.2m~0.5m，底部帶有縱、橫交錯的T形加強肋；第三步，施工橋臺、橋墩，依次將預制的U形槽結構件和橋面中板吊裝就位，綁扎橫向連接鋼筋，澆筑橫向濕接縫后形成一個完整的箱梁；第四步，施工下一個橋墩，然后將第二個箱梁吊裝就位，將相鄰箱梁的波形鋼腹板焊接為一體，并綁扎相鄰箱梁之間的縱向連接鋼筋，再澆筑相鄰箱梁之間的縱向濕接縫或現澆橫梁，形成連續的橋梁結構；待澆筑的混凝土達到設計強度值后，張拉穿設在頂板預應力管道中的預應力鋼束；第五步，重復第四步，完成多跨連續的橋梁結構。第一步預制每跨箱梁的U形槽結構件時，相鄰兩橫隔板之間的間距小于5m。本專利技術施工方法與現有技術相比，其優點體現在：1）本專利技術采用超高性能混凝土材料（UHPC），構件在結構尺寸上趨于纖薄，自重較傳統波形鋼腹板箱梁降低約15-25%；2）本專利技術的箱梁頂板（橋面中板）和箱梁底板采用超高性能混凝土材料制成，能充分利用UHPC的高抗拉、抗壓特性；箱梁腹板采用波形鋼腹板，能充分利用其優良的抗剪性能。3）本專利技術的箱梁頂板（橋面中板）采用了帶T形矮縱肋和T形矮橫肋的橋面板結構，承載效率比傳統矩形截面箱梁頂板高，且荷載分配能力好，箱梁橫向寬度可達到10m以上；4）本專利技術在每跨箱梁內設置了較為密集的橫隔板，使箱梁結構的整體性好，箱梁的扭轉畸變效應小；5）本專利技術的箱梁橋采用預制拼裝的施工工藝，一方面由于采用超高性能混凝凝土材料，使箱梁的混凝土構件較為輕薄，便于吊裝施工；另一方面，箱梁的主要構件（U形槽結構件和橋面中板）可在預制場內完成，現場模板和現澆施工作業量少，便于橋梁的快速架設；6）本專利技術的箱梁底板預應力采用先張法預應力，比傳統的后張法預應力波形鋼腹板箱梁的現場鋼束張拉作業量少，施工便捷。綜上，本專利技術具有箱梁自重輕、扭轉畸變小、橋面板的荷載分配能力好、施工架設方便等一系列優點。箱梁采用具有高耐久性的超高性能混凝土澆注，結構的耐久性好，尤其在大中跨徑橋梁上具有廣闊的應用前景。附圖說明圖1是本專利技術預制的U形槽結構件的結構示意圖。圖2是本專利技術預制的橋面中板的結構圖。圖3是圖2的仰視圖。圖4為就位一個箱梁的結構圖。圖5是圖4中箱梁的縱向剖面圖。圖6為就位2個箱梁的結構圖。圖7是圖6的俯視結構圖。具體實施方式本專利技術的超高性能混凝土波形鋼腹板組合箱梁橋的施工方法包括下述步驟：第一步，按橋梁設計要求，預制每跨箱梁的U形槽結構件：在預制場將兩側的波形鋼腹板1.1、1.2就位，并在其上、下翼緣上焊接栓釘連接件2.1、2.2、2.3、2.4，然后在張拉臺座上預定位置固定箱梁底板的先張預應力鋼筋12，并張拉至設計值，再綁扎鋼筋網，預埋頂板預應力管道13，架設模板，澆注超高性能混凝土，預制包括橋面邊板3.1、3.2，箱梁底板4、波形鋼腹板1.1、1.2、橫隔板5的U形槽結構件，其中橋面邊板3.1、3.2上分別預埋吊環6.1、6.2；然后用蒸汽養護，48小時后拆模，成型后的U形槽結構件如圖1所示；其中每跨箱梁的兩端均設置端板，箱梁內橫隔板要設置的較為密集，一般情況下相鄰兩橫隔板之間的間距小于5m，以保證箱梁的整體性，使其扭轉畸變效應小；波形鋼腹板1.1、1.2采用工字型波紋鋼板；第二步，根據第一步預制的U形槽結構件的橋面邊板3.1、3.2之間的距離預制橋面中板7：綁扎鋼筋網，架設模板，并在其上預埋吊環7.1、橫向連接鋼筋7.2、縱向連接鋼筋7.3，然后澆注超高性能混凝土，并用蒸汽養護，48小時后拆模；成型后的橋面中板7總厚0.3m（根據橋梁寬度，可在0.2m~0.5m之間進行調整），底部帶有縱、橫交錯的T形加強肋7.4（較矮），如圖2、圖3所示；第三步，施工橋臺8、橋墩9，依次將預制的U形槽結構件和橋面中板7吊裝就位，綁扎橫向連接鋼筋7.2，澆筑橫向濕接縫10后形成一個完整的箱梁，如圖4、圖5所示；第四步，施工下一個橋墩9，然后將第二個箱梁吊裝就位，將相鄰箱梁的波形鋼腹板焊接為一體，并綁扎相鄰箱梁之間的縱向連接鋼筋7.3，再澆筑相鄰箱梁之間的縱向濕接縫或現澆橫梁11，形成連續的橋梁結構；待澆筑的混凝土達到設計強度值后，張拉穿設在頂板預應力管道13中的預應力鋼束；如圖6、圖7所示；第五步，重復第四步，完成多跨連續的橋梁結構，最后拆除模板，完成橋梁架設。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超高性能混凝土波形鋼腹板組合箱梁橋的施工方法，其特征在于：包括下述步驟：第一步，按橋梁設計要求，預制每跨箱梁的U形槽結構件：在預制場將波形鋼腹板就位，并在其上、下翼緣上焊接栓釘連接件，然后在張拉臺座上預定位置固定箱梁底板的預應力鋼筋并張拉至設計值，再綁扎鋼筋網，預埋頂板預應力管道，架設模板，澆注超高性能混凝土，預制包括橋面邊板、箱梁底板、波形鋼腹板、橫隔板的U形槽結構件，其中橋面邊板上預埋吊環；然后用蒸汽養護，48小時后拆模；第二步，根據第一步預制的U形槽結構件的橋面邊板之間的距離預制橋面中板：綁扎鋼筋網，預埋頂板預應力管道，架設模板，并在其上預埋吊環、橫向連接鋼筋、縱向連接鋼筋，然后澆注超高性能混凝土，并用蒸汽養護，48小時后拆模；成型后的橋面中板總厚0.2m~0.5m，底部帶有縱、橫交錯的T形加強肋；第三步，施工橋臺、橋墩，依次將預制的U形槽結構件和橋面中板吊裝就位，綁扎橫向連接鋼筋，澆筑橫向濕接縫后形成一個完整的箱梁；第四步，施工下一個橋墩，然后將第二個箱梁吊裝就位，將相鄰箱梁的波形鋼腹板焊接為一體，并綁扎相鄰箱梁之間的縱向連接鋼筋，再澆筑相鄰箱梁之間的縱向濕接縫或現澆橫梁，形成連續的橋梁結構；待澆筑的混凝土達到設計強度值后，張拉穿設在頂板預應力管道中的預應力鋼束；第五步，重復第四步，完成多跨連續的橋梁結構。...

【技術特征摘要】
1.一種超高性能混凝土波形鋼腹板組合箱梁橋的施工方法，其特征在于：包括下述步驟：第一步，按橋梁設計要求，預制每跨箱梁的U形槽結構件：在預制場將波形鋼腹板就位，并在其上、下翼緣上焊接栓釘連接件，然后在張拉臺座上預定位置固定箱梁底板的預應力鋼筋并張拉至設計值，再綁扎鋼筋網，預埋頂板預應力管道，架設模板，澆注超高性能混凝土，預制包括橋面邊板、箱梁底板、波形鋼腹板、橫隔板的U形槽結構件，其中橋面邊板上預埋吊環；然后用蒸汽養護，48小時后拆模；第二步，根據第一步預制的U形槽結構件的橋面邊板之間的距離預制橋面中板：綁扎鋼筋網，預埋頂板預應力管道，架設模板，并在其上預埋吊環、橫向連接鋼筋、縱向連接鋼筋，然后澆注超高性能混凝土，并用蒸汽養護，48小時后...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜戰軍，李斐然，張士紅，孫楠，康健，莫杰，郭福利，劉志獻，李海軍，張廣敏，劉晨，
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，
類型：發明
國別省市：河南,41