[实用新型]一种波形钢腹板PC组合箱梁

说明书

技术领域    

    本实用新型属于组合箱梁技术领域，具体涉及一种波形钢腹板PC组合箱梁。

背景技术    

波形钢腹板PC组合箱梁是用波折形薄钢板代替混凝土腹板形成的一种新型钢-混组合结构，其显著的特点是用厚度10～20mm左右的波折形钢板取代300～800mm厚的混凝土腹板，它可以大幅度减轻箱梁的自重，减少下部结构的工程量，达到降低造价（与同跨径预应力混凝土桥相比，节约成本10%～20%），从而实现桥梁的轻型化，同时波形钢腹板解决了传统预应力混凝土箱梁腹板开裂的问题。因此，自20世纪80年代法国建成第一座波形钢腹板PC组合箱梁桥以来，国内外已建成和在建的波形钢腹板PC组合箱梁桥达到数百座。但是波形钢腹板PC组合箱梁桥与一般的PC桥相比，横向刚度比较小，在架设过程中的横向稳定不易控制；成桥运营状态下，车辆的偏载亦会对箱梁承载传力提出更高的要求，同时对于较大悬臂的箱梁结构，悬臂部位是受力薄弱环节。

实用新型内容    

本实用新型涉及一种整体抗扭、抗剪性能好的波形钢腹板PC组合箱梁。

本实用新型采用以下技术方案：

一种波形钢腹板PC组合箱梁，包括底板和顶板，底板和顶板之间设有至少两片波形钢腹板，波形钢腹板与底板和顶板形成封闭箱室，相邻波形钢腹板之间设置有剪刀撑，顶板的悬臂端部与所对应底板的端部之间设有斜撑杆。

剪刀撑、第一斜撑杆和第二斜撑杆均为多个，沿箱梁纵向每隔一定距离分别设置一个。

剪刀撑的四个端点分别设置于相邻波形钢腹板的上部和下部。

施工时包括以下步骤：1）浇筑底板，底板浇筑时每隔一定距离在底板横向两端预埋底板斜撑杆节点板；

2）每隔一定距离在波形钢腹板的上部和下部设置位置对应的剪刀撑节点板，然后将波形钢腹板连接于底板上；

3）将剪刀撑连接到相邻波形钢腹板的位置对应的剪刀撑节点板上；

4）浇筑顶板，顶板浇筑时每隔一定距离在顶板的翼缘板位置预埋顶板斜撑杆节点板，使顶板斜撑杆节点板与底板斜撑杆节点板的位置对应；

5）将斜撑杆连接到顶板悬臂端部的顶板斜撑杆节点板与所对应底板端部的底板斜撑杆节点板上。

当波形钢腹板位于最外侧时，仅在波形钢腹板的一侧设置剪刀撑节点板即可；当波形钢腹板为三片以上时，位于中间的波形钢腹板的两侧均需设置剪刀撑节点板。

剪刀撑之间、斜撑杆之间以及波形钢腹板之间的间隔距离可以根据桥梁结构体系选型、荷载等级、跨度、桥面宽度等设计参数进行计算调整。

本实用新型的波形钢腹板PC组合箱梁，首先进行波形钢腹板PC组合箱梁底板混凝土浇筑，按设计要求预埋底板斜撑杆节点板，浇筑波形钢腹板PC组合箱梁的底板（如需张拉预应力束，则按照预应力张拉工艺施加纵向预应力钢束）；底板混凝土浇筑前可在工厂进行波形钢腹板的制作，制作波形钢腹板板件时需在剪刀撑位置焊接（或栓接）剪刀撑节点板；进行波形钢腹板除锈、现场焊接，随后进行波形钢腹板架设，将运输到现场的波形钢腹板板件吊装就位，并尽快连接波形钢腹板箱内的剪刀撑以确保施工中波形钢腹板的横向稳定；浇筑波形钢腹板PC组合箱梁顶板混凝土时，按设计要求预埋顶板斜撑杆节点板，确保波形钢腹板PC组合箱梁顶板混凝土浇筑质量（如需张拉预应力束，则按照预应力张拉工艺施加纵向预应力钢束）；然后组拼斜撑杆，根据预留顶板斜撑杆节点板和底板斜撑杆节点板的位置焊接或栓接斜撑杆，最后按照常规工艺完成整个桥跨结构施工。通过相邻波形钢腹板之间剪刀撑和顶板与底板之间斜撑杆的连接作用，并联合传统箱梁桥中混凝土横隔板（如果设计有横隔板），大幅度增强箱梁结构稳定性，从而提高箱梁的抗剪、抗扭性能和结构整体受力性能。

本实用新型的波形钢腹板PC组合箱梁在制作、箱梁施工时不需要对既有设备进行大的改变，对人员技术要求不变，且施工工艺流程几乎不变。通过设置相邻波形钢腹板之间的剪刀撑和顶板与底板之间的斜撑杆，这些杆件作为波形钢腹板PC组合箱梁永久构件的一部分，能提高波形钢腹板PC组合箱梁的施工稳定性和成桥后整体抗扭、抗剪的受力性能，克服现有波形钢腹板PC组合箱梁仅靠波形钢腹板受剪以及整体抗扭能力、承受偏载能力不足的缺点，有效增强了波形钢腹板PC组合箱梁的整体受力能力。

本实用新型的有益效果为：

（1）波形钢腹板中的剪刀撑和斜撑杆可大幅度增强结构整体性，进而提高波形钢腹板PC组合箱梁的抗剪、抗扭性能和结构整体受偏载性能。