分塊預(yù)制的先張法預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種分塊預(yù)制的先張法預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法，包括由多個(gè)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(dú)預(yù)制的預(yù)制混凝土頂板、預(yù)應(yīng)力混凝土底板和波形鋼腹板拼接組成，每個(gè)工字型梁體單元包括一塊預(yù)應(yīng)力混凝土底板和至少兩塊預(yù)制混凝土頂板；預(yù)制混凝土頂板內(nèi)預(yù)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(yù)應(yīng)力孔道；預(yù)應(yīng)力混凝土底板為平板結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力混凝土底板內(nèi)預(yù)埋有先張拉預(yù)應(yīng)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(yù)留有螺栓孔。本發(fā)明專利技術(shù)采用分塊預(yù)制拼裝的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行梁體架設(shè)，各部件的體積及重量都相應(yīng)較小，運(yùn)輸穩(wěn)定，吊裝安全，利于施工。

Construction method of block prefabricated pre tensioned prestressed corrugated steel web composite box girder

The invention discloses a construction method of block precast pretensioned prestressed composite box girder with corrugated steel webs, including composite beam by multiple beam element longitudinal connection, I-shaped beam unit is composed of separate prefabricated precast concrete roof, prestressed concrete bottom board and corrugated steel webs assembled, each beam body unit comprises a base and at least two pieces of prestressed concrete precast concrete roof; precast concrete roof embedded within a shear connector, the horizontal connecting bars, vertical roof roof connecting bar and roof pre stress pore; prestressed concrete floor slab structure, prestressed concrete slab is embedded in the first the prestressed steel beam, shear connector, bottom longitudinal connecting bars; periphery of corrugated steel webs with screw holes reserved. The invention adopts a block prefabricated and assembled structure to erect the beam body, the volume and the weight of each component are correspondingly small, the transportation is stable, the hoisting is safe, and the construction is favorable.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
分塊預(yù)制的先張法預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法
本專利技術(shù)涉及橋梁建筑
，尤其是涉及一種適于大型橋梁的分塊預(yù)制的先張法預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)預(yù)制箱梁腹板多為混凝土材質(zhì)，不僅重量大且易開裂，故混凝土箱梁只適合應(yīng)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(jì)80年代出現(xiàn)的一種新型橋梁結(jié)構(gòu)，其所使用的波形鋼腹板具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和不抵抗軸向力的特性，使預(yù)應(yīng)力能有效地加載于預(yù)制混凝土頂板和預(yù)應(yīng)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(rèn)同并被拓展應(yīng)用于大中型橋梁（50m以上跨徑）的實(shí)際工程中。現(xiàn)有波形鋼腹板PC組合箱梁多采用如下兩種形式進(jìn)行施工：一種是將整個(gè)箱梁梁體的鋼筋預(yù)制混凝土頂板、鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土底板和波形鋼腹板分為三個(gè)部分分別進(jìn)行整體預(yù)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(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁”（申請(qǐng)?zhí)?00620126505.3）就公開了上述結(jié)構(gòu)的預(yù)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(jié)構(gòu)的箱梁頂板、底板和腹板均為一體式結(jié)構(gòu)，單個(gè)預(yù)制構(gòu)件的重量仍然很重。例如橋?qū)挒?6.75m的波形鋼腹板箱梁橋，其每延米的重量高達(dá)10t以上，施工時(shí)即便分別吊裝單個(gè)預(yù)制構(gòu)件仍然十分困難。其次，為方便運(yùn)輸，預(yù)制構(gòu)件的長度通常不會(huì)很長，上述整孔架設(shè)結(jié)構(gòu)僅限于小跨徑的橋梁，對(duì)于大跨徑的橋梁，頂板和腹板還是會(huì)采用分段預(yù)制的形式。另外，該專利沒有考慮實(shí)際施工時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束的施加時(shí)機(jī)和預(yù)留孔道等情況，且對(duì)于負(fù)彎矩區(qū)的處理措施也未加論述，如果缺乏應(yīng)對(duì)梁體荷載變形的措施和具體施工工藝方面的詳細(xì)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(jié)構(gòu)的預(yù)制拼裝單元，在現(xiàn)場將多個(gè)工字結(jié)構(gòu)的拼裝單元進(jìn)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(yù)應(yīng)力裝配式波形鋼腹板組合梁及其施工方法”（申請(qǐng)?zhí)?01510255113.0）就公開了上述結(jié)構(gòu)的工字形預(yù)制件，并于相應(yīng)的時(shí)機(jī)施加二次預(yù)應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)工字形預(yù)制件的橫向拼裝。上述預(yù)制的拼裝單元體積大，噸位重（例如單個(gè)預(yù)制工字形單元每延米的重量即可達(dá)5t左右），而且自身的穩(wěn)定性也較差，易造成運(yùn)輸成本和吊裝成本上升；在安裝過程中對(duì)起吊設(shè)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(yù)制拼裝單元內(nèi)的各部件不可調(diào)整、不可替換，增加了后期維護(hù)的難度；同時(shí)伴隨著交通量的日益增大，梁體的承載能力無法適應(yīng)新情況下的交通狀況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種分塊預(yù)制的先張法預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法，目的在于解決現(xiàn)有波形鋼腹板PC組合箱梁應(yīng)用于大型橋梁時(shí)容易出現(xiàn)運(yùn)輸、吊裝和后期維護(hù)等方面的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)可采取下述技術(shù)方案：本專利技術(shù)所述的分塊預(yù)制的先張法預(yù)應(yīng)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(shè)計(jì)要求，單獨(dú)預(yù)制組成工字型梁體單元的預(yù)制混凝土頂板、預(yù)應(yīng)力混凝土底板和波形鋼腹板：對(duì)于預(yù)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(wǎng)，再將墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力孔道和上剪力連接件的剪力釘安裝在頂板鋼筋網(wǎng)內(nèi)，之后進(jìn)行澆筑；對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土底板，先通過張拉設(shè)備將先張拉預(yù)應(yīng)力鋼束張拉至設(shè)計(jì)值，再綁扎帶有縱向連接筋的底板鋼筋網(wǎng)，同時(shí)將下剪力連接件的剪力釘安裝在底板鋼筋網(wǎng)內(nèi)，安裝模板，澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除模板，放松先張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，完成先張法預(yù)應(yīng)力混凝土底板的預(yù)制；對(duì)于波形鋼腹板，先沖壓加工波形鋼板，再在波形鋼板周緣預(yù)留用于連接上、下剪力連接件的螺栓孔；第二步，進(jìn)行現(xiàn)場裝配準(zhǔn)備工作：在現(xiàn)場完成施工的相鄰橋臺(tái)或橋墩之間設(shè)置移動(dòng)支撐裝置作為輔助施工平臺(tái)，同時(shí)，將預(yù)制完成的預(yù)制混凝土頂板、預(yù)應(yīng)力混凝土底板和波形鋼腹板運(yùn)送至施工現(xiàn)場；第三步，進(jìn)行組合梁工字型梁體單元的拼接裝配：按照設(shè)計(jì)要求，選擇一塊預(yù)應(yīng)力混凝土底板、至少兩塊預(yù)制混凝土頂板，以及合適數(shù)量的波形鋼腹板；用吊裝設(shè)備將預(yù)應(yīng)力混凝土底板、波形鋼腹板和預(yù)制混凝土頂板依次吊裝至移動(dòng)支撐裝置上，并用螺栓栓接方式進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土底板與波形鋼腹板、波形鋼腹板與預(yù)制混凝土頂板的連接；之后，對(duì)相鄰預(yù)制混凝土頂板的橫向連接筋進(jìn)行綁扎、澆筑，形成頂板縱向濕接縫，完成一個(gè)工字型梁體單元的拼接裝配；第四步，進(jìn)行組合梁縱向拼接裝配：將移動(dòng)支撐裝置依次轉(zhuǎn)移至其他橋跨位置，重復(fù)第三步作業(yè)，完成縱向每一橋跨梁體的施工；綁扎相鄰橋跨頂板、底板之間的縱向連接筋，并澆筑形成橫向濕接縫；當(dāng)橫向濕接縫達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，對(duì)位于相鄰預(yù)制混凝土頂板墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)的張拉鋼束進(jìn)行張拉，形成多跨連續(xù)梁體系；第五步，完成附屬設(shè)施的架設(shè)，結(jié)束施工。所述上剪力連接件和下剪力連接件結(jié)構(gòu)相同，均包括連接板和垂直焊接在所述連接板上的波形翼板，所述波形翼板邊緣開設(shè)有連接孔，連接板的另一面焊接有預(yù)埋在預(yù)制混凝土頂板或預(yù)應(yīng)力混凝土底板中的剪力釘。組成所述工字型梁體單元的單個(gè)預(yù)制混凝土頂板、預(yù)應(yīng)力混凝土底板和波形鋼腹板的長度分別為5-30米。本專利技術(shù)提供的分塊預(yù)制的先張法預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法，采用將工字型梁體單元的預(yù)制混凝土頂板、預(yù)應(yīng)力混凝土底板和波形鋼腹板單獨(dú)預(yù)制，再現(xiàn)場進(jìn)行拼接施工的方式。本專利技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的整體預(yù)制的工字形構(gòu)件在豎向上進(jìn)一步進(jìn)行分塊，一方面充分利用了波形鋼腹板的“褶皺效應(yīng)”實(shí)現(xiàn)箱梁化整為零，將預(yù)制構(gòu)件體積充分減小，使構(gòu)件體積小，更加易于運(yùn)輸和吊裝，有利于橋梁的快速架設(shè)，同時(shí)避免了整體預(yù)制的工字形構(gòu)件自身穩(wěn)定性差的問題；另一方面利用了波形鋼腹板特有的弱“梁端效應(yīng)”，在頂板內(nèi)設(shè)置有后張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，底板內(nèi)設(shè)置直線型先張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，用于抵抗混凝土收縮徐變產(chǎn)生的應(yīng)力，與施工過程完美配合，實(shí)現(xiàn)施工的最大便捷。此外，底板取消了底板承托，采用平板結(jié)構(gòu)，不僅可減輕底板自重，同時(shí)能消除傳統(tǒng)混凝土箱梁底板承托位置應(yīng)力傳遞不流暢的缺點(diǎn)，同時(shí)預(yù)制時(shí)較為方便；頂板和底板上預(yù)埋有用于與波形鋼腹板連接的剪力連接件，相鄰的頂板和底板在橋梁施工現(xiàn)場可以通過澆筑濕接縫方式進(jìn)行橫向和/或縱向的拼接以獲得各種要求的橋?qū)挕蚩纭Ｓ纱丝梢姡緦＠夹g(shù)將工字型梁體單元中的頂板、底板和腹板分解開進(jìn)行預(yù)制，有效減輕了各預(yù)制件的體積及重量，降低運(yùn)輸及吊裝難度；其次，由于波形鋼腹板通過螺栓與頂板和底板連接，若后期交通量增大時(shí)，還可以通過對(duì)波形鋼腹板的更換實(shí)現(xiàn)對(duì)梁體高度的調(diào)整或方便后期維護(hù)，達(dá)到增加橋梁結(jié)構(gòu)承載能力的目的；再次，上述預(yù)制件之間活動(dòng)相連，可以重復(fù)安裝與拆卸，因此可在橋梁拆除后還能將部分預(yù)制件重復(fù)利用，為橋梁結(jié)構(gòu)的可循環(huán)發(fā)展提供了一種有效思路。具體來說，本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)可以體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）本專利技術(shù)采用分塊預(yù)制拼裝的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行梁體架設(shè)，各部件的體積及重量都相應(yīng)較小，不僅能有效保證預(yù)制件在運(yùn)輸過程中的穩(wěn)定性，而且容易保證吊裝過程中構(gòu)件的安全性，利于施工。（2）本專利技術(shù)中的波形鋼腹板可進(jìn)行拆卸安裝，方便后期對(duì)梁體的維護(hù)及檢查，同時(shí)可對(duì)受損傷的波形鋼腹板進(jìn)行更換，實(shí)現(xiàn)調(diào)整梁體高度、增加橋梁結(jié)構(gòu)承載能力的目的；橋梁整體拆卸后部分組件可以重復(fù)利用，降低了橋梁建造成本，縮短了施工周本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種分塊預(yù)制的先張法預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法，其特征在于：主要包括以下步驟：第一步，按橋梁設(shè)計(jì)要求，單獨(dú)預(yù)制組成工字型梁體單元的預(yù)制混凝土頂板、預(yù)應(yīng)力混凝土底板和波形鋼腹板：對(duì)于預(yù)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(wǎng)，再將墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力孔道和上剪力連接件的剪力釘安裝在頂板鋼筋網(wǎng)內(nèi)，之后進(jìn)行澆筑；對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土底板，先通過張拉設(shè)備將先張拉預(yù)應(yīng)力鋼束張拉至設(shè)計(jì)值，再綁扎帶有縱向連接筋的底板鋼筋網(wǎng)，同時(shí)將下剪力連接件的剪力釘安裝在底板鋼筋網(wǎng)內(nèi)，安裝模板，澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除模板，放松先張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，完成先張法預(yù)應(yīng)力混凝土底板的預(yù)制；對(duì)于波形鋼腹板，先沖壓加工波形鋼板，再在波形鋼板周緣預(yù)留用于連接上、下剪力連接件的螺栓孔；第二步，進(jìn)行現(xiàn)場裝配準(zhǔn)備工作：在現(xiàn)場完成施工的相鄰橋臺(tái)或橋墩之間設(shè)置移動(dòng)支撐裝置作為輔助施工平臺(tái)，同時(shí)，將預(yù)制完成的預(yù)制混凝土頂板、預(yù)應(yīng)力混凝土底板和波形鋼腹板運(yùn)送至施工現(xiàn)場；第三步，進(jìn)行組合梁工字型梁體單元的拼接裝配：按照設(shè)計(jì)要求，選擇一塊預(yù)應(yīng)力混凝土底板、至少兩塊預(yù)制混凝土頂板，以及合適數(shù)量的波形鋼腹板；用吊裝設(shè)備將預(yù)應(yīng)力混凝土底板、波形鋼腹板和預(yù)制混凝土頂板依次吊裝至移動(dòng)支撐裝置上，并用螺栓栓接方式進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土底板與波形鋼腹板、波形鋼腹板與預(yù)制混凝土頂板的連接；之后，對(duì)相鄰預(yù)制混凝土頂板的橫向連接筋進(jìn)行綁扎、澆筑，形成頂板縱向濕接縫，完成一個(gè)工字型梁體單元的拼接裝配；第四步，進(jìn)行組合梁縱向拼接裝配：將移動(dòng)支撐裝置依次轉(zhuǎn)移至其他橋跨位置，重復(fù)第三步作業(yè)，完成縱向每一橋跨梁體的施工；綁扎相鄰橋跨頂板、底板之間的縱向連接筋，并澆筑形成橫向濕接縫；當(dāng)橫向濕接縫達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，對(duì)位于相鄰預(yù)制混凝土頂板墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)的張拉鋼束進(jìn)行張拉，形成多跨連續(xù)梁體系；第五步，完成附屬設(shè)施的架設(shè)，結(jié)束施工。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種分塊預(yù)制的先張法預(yù)應(yīng)力波形鋼腹板組合箱梁的施工方法，其特征在于：主要包括以下步驟：第一步，按橋梁設(shè)計(jì)要求，單獨(dú)預(yù)制組成工字型梁體單元的預(yù)制混凝土頂板、預(yù)應(yīng)力混凝土底板和波形鋼腹板：對(duì)于預(yù)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(wǎng)，再將墩頂負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力孔道和上剪力連接件的剪力釘安裝在頂板鋼筋網(wǎng)內(nèi)，之后進(jìn)行澆筑；對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土底板，先通過張拉設(shè)備將先張拉預(yù)應(yīng)力鋼束張拉至設(shè)計(jì)值，再綁扎帶有縱向連接筋的底板鋼筋網(wǎng)，同時(shí)將下剪力連接件的剪力釘安裝在底板鋼筋網(wǎng)內(nèi)，安裝模板，澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除模板，放松先張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，完成先張法預(yù)應(yīng)力混凝土底板的預(yù)制；對(duì)于波形鋼腹板，先沖壓加工波形鋼板，再在波形鋼板周緣預(yù)留用于連接上、下剪力連接件的螺栓孔；第二步，進(jìn)行現(xiàn)場裝配準(zhǔn)備工作：在現(xiàn)場完成施工的相鄰橋臺(tái)或橋墩之間設(shè)置移動(dòng)支撐裝置作為輔助施工平臺(tái)，同時(shí)，將預(yù)制完成的預(yù)制混凝土頂板、預(yù)應(yīng)力混凝土底板和波形鋼腹板運(yùn)送至施工現(xiàn)場；第三步，進(jìn)行組合梁工字型梁體單元的拼接裝配：按照設(shè)計(jì)要求，選擇一塊預(yù)應(yīng)力混凝土底板、至少兩塊預(yù)制混凝土頂板，以及合適數(shù)量的波形鋼腹板；用吊裝設(shè)備將預(yù)應(yīng)力混凝土底板、波形...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：湯意，李斐然，張旭慧，康健，桑建設(shè)，郭曉光，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，李斐然，
類型：發(fā)明
國別省市：河南,41