[发明专利]波形钢腹板组合梁形式的索塔横梁连接系统及施工方法

说明书

本发明提出了一种波形钢腹板组合梁形式的索塔横梁连接系统及施工方法，其将波形钢腹板梁作为索塔横梁，代替了原有钢筋混凝土形式横梁，提高了索塔横梁的抗弯拉性能，增强了索塔之间横向连接，充分发挥了钢的材料性能；还可以减少原有钢筋混凝土梁内纵向抗弯钢筋及混凝土用量，减轻结构自重，采用体外预应力技术施加预应力，提高了材料的利用率，增强了结构的整体性，有效防止了混凝土开裂；而且用局部焊接的方式使腹板与顶、底面钢板连接为一体，减少了焊接工程量，施工方便，经济性高。

技术领域

本发明涉及波形钢腹板组合梁结构设计领域，尤其设计了一种波形钢腹板组合梁形式的索塔横梁应用于斜拉桥索塔的连接结构及具体的施工方法。

背景技术

在小曲率半径的斜拉桥施工过程中，主梁在800m半径的平曲线上，当张拉斜拉索后，索塔会向曲线内侧发生位移。两个塔柱的横向位移会导致索塔横梁产生变形，进一步使横梁端部顶底板位置处产生较大的拉应力。过大的拉应力会导致索塔横梁发生开裂。虽然规范允许钢筋混凝土构件存在开裂，但是考虑到实际桥梁在施工运营状态过程中索塔横梁所处的外部条件较为复杂，且影响因素较多，长期运营后存在钢筋锈蚀、混凝土冻融损伤等病害。因此，引入一种索塔横梁连接结构变得十分迫切。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明公开了一种波形钢腹板组合梁形式的索塔横梁连接系统及操作方法，本发明提出的带有波纹腹板的预应力梁，有利于结构的受力性能，防止混凝土产生较大开裂并且可以成为降低截面高度的有效方案，施工方便，经济性高。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术手段：

一种波形钢腹板组合梁形式的索塔横梁连接系统，包括多个波形钢腹板组合梁单元，多个波形钢腹板组合梁单元沿索塔的水平纵桥向排列，每个波形钢腹板组合梁单元包括一个波形钢腹板横梁，在所述波形钢腹板横梁的顶部和底部设有与其垂直的上翼缘钢板和下翼缘钢板；且在所述波形钢腹板横梁的端部平直段设有连接孔，该连接孔与索塔部位处的钢筋采用连接件固定连接，且浇筑索塔混凝土时，使波形钢腹板组合梁单元与索塔连接为一体。

进一步的，所述的波形钢腹板组合梁单元的设置数量根据索塔结构尺寸及受力状态确定。

进一步的，所述的波形钢腹板横梁包括两个波形钢腹板，所述的两个波形钢腹板并排且相对紧贴放置，采用焊接的方式使其连为一体。

进一步的，所述波形钢腹板横梁与上下翼缘钢板的连接方式，采用局部焊接的方式，提高弯曲性能且节约时间，减少成本。

进一步的，所述的波形钢腹板组合横梁采用体外预应力束施加预应力，并在预应力束弯曲部位设置转向装置。

进一步的，所述的波形钢腹板组合横梁两端设有与其垂直的锚固板，预应力束的两端固定在锚固板上，预应力束的弯曲部位通过转向装置进行转向。

上述系统对应的具体施工方法：

1.制作波形钢腹板；

波形钢腹板在工厂批量生产，其弯折部位具体构造要求需根据具体横梁的构造要求进行确定，且在波形钢腹板的两端平直段开孔；

2.焊接波形钢腹板横梁，波形钢腹板横梁包括两个波形腹板，两个波形腹板相对设置，且采用局部焊接的方式焊接在一起形成波形钢腹板横梁；

3.采用局部焊接的方式使波形钢腹板横梁与波形钢腹板横梁顶板、波形钢腹板横梁底板相连接为一体，形成一个波形钢腹板组合梁单元；

4.按照步骤1-3的方式制作多个波形钢腹板组合梁单元；

5.在每个波形钢腹板组合梁单元两侧施加体外预应力，即在波形钢腹板两侧设置转向装置，调整预应力钢束的平、竖弯角度，并将预应力束锚固在波形钢腹板梁端的锚固板上；