[发明专利]波纹腹板预应力FRP‑混凝土组合箱梁及其施工方法

权利要求书

1.波纹腹板预应力FRP-混凝土组合箱梁，其特征在于，包括FRP箱梁，所述FRP箱梁包括顶板（3）、底板（4）以及支撑连接于顶板（3）和底板（4）之间的若干波纹腹板（5），顶板（3）和底板（4）之间相邻的波纹腹板（5）构成一个箱梁箱室；每个箱梁箱室内均设有体外预应力筋（1），体外预应力筋（1）的两端分别连接于顶板（3）纵向两端，张拉能够使FRP箱梁沿高度方向产生预拱度；

顶板（3）顶面凸起有呈网格状分布的若干半椭圆球体（6），每个半椭圆球体（6）上沿桥梁长度方向预留有纵向孔道（7）、沿桥梁宽度方向预留有横向孔道（8）；纵向孔道（7）内穿插有纵筋（9），每个纵筋（9）穿置于所有位于同一纵向直线上的纵向孔道（7）；部分横向孔道（8）内穿插有横筋（10），部分横向孔道（8）内穿插有横向预应力筋（11），每个横筋（10）和横向预应力筋（11）分别穿置于所有位于同一横向直线上的横向孔道（8）；纵筋（9）、横筋（10）以及横向预应力筋（11）共同形成筋网；FRP箱梁的顶板（3）上浇筑有混凝土（2），混凝土（2）与FRP箱梁通过半椭圆球体（6）以及筋网连接成一体。

2.根据权利要求1所述的波纹腹板预应力FRP-混凝土组合箱梁，其特征在于，所述FRP箱梁的顶板（3）上方四周围设有由FRP板制成的侧模板（12），每个半椭圆球体（6）上的横向孔道（8）为两个，与横筋（10）横向对应的侧模板（12）上对称的安装有若干开有通孔的耳块（13）；半椭圆球体（6）上的两横筋（10）端部分别通过与其对应的耳块（13）实现环向闭合；与横向预应力筋（11）横向对应的侧模板（12）上对称的开有预留孔道，半椭圆球体（6）上的两横向预应力筋（11）端部分别通过与其对应的预留孔道实现环向闭合。

3.根据权利要求1或2所述的波纹腹板预应力FRP-混凝土组合箱梁，其特征在于，所述纵向孔道（7）和横向孔道（8）内均开设有螺纹。

4.根据权利要求3所述的波纹腹板预应力FRP-混凝土组合箱梁，其特征在于，所述FRP箱梁的底板（4）上安装有用于改变体外预应力筋（1）张拉方向的转向块（14），体外预应力筋（1）的端部通过锚固器固定于顶板（3）上。

5.根据权利要求4所述的波纹腹板预应力FRP-混凝土组合箱梁，其特征在于，所述体外预应力筋（1）是由高强钢丝或碳纤维制成的。

6.根据权利要求4或5所述的波纹腹板预应力FRP-混凝土组合箱梁，其特征在于，所述纵筋（9）和横筋（10）是由多股连续纤维通过基体材料进行充分浸渍后，通过模具拉挤成型的。

7.根据权利要求6所述的波纹腹板预应力FRP-混凝土组合箱梁，其特征在于，所述混凝土是由钢纤维和活性粉末混凝土制成的水泥基复合材料。

8.权利要求2所述波纹腹板预应力FRP-混凝土组合箱梁的施工方法，其特征在于，其步骤为：

①. 制作带有若干半椭圆球体（6）的FRP箱梁；

②. 在每个箱梁箱室内张拉体体外预应力筋（1），使FRP箱梁沿高度方向产生预拱度；

③. FRP箱梁的顶板（3）进行界面处理；

④.穿设纵筋（9）、横筋（10）以及横向预应力筋（11）；

⑤. 张拉横向预应力筋（11），浇筑混凝土（2）；待混凝土（2）达到强度后，放松体外预应力筋（1），完成波纹腹板预应力FRP-混凝土组合箱梁的制造。

9.根据权利要求8所述波纹腹板预应力FRP-混凝土组合箱梁的施工方法，其特征在于，所述界面处理为：用砂轮将FRP箱梁的顶板（3）上表面打磨粗化，均匀涂抹环氧树脂胶，最后撒上粒径为2~4mm的金刚砂至表面硬化。