[发明专利]一种“后滞式”窄幅钢箱组合梁及其施工方法

说明书

本发明公开了一种“后滞式”窄幅钢箱组合梁及其施工方法，属于工程建设领域，预制桥面板设置在窄钢箱梁上方，预制桥面板上设有剪力槽，窄钢箱梁顶部设有剪力钉，剪力钉插入剪力槽中，并在剪力槽内浇筑混凝土，预制桥面板与窄钢箱梁形成刚性连接，预应力预制桥面板之间通过湿接缝及体内纵向预应力钢束形成纵向连接，预应力预制桥面板体内纵向预应力钢束在湿接缝和剪力槽中混凝土浇筑之前完成张拉，湿接缝中体内纵向预应力钢束在张拉之前对焊形成连接，窄幅钢箱梁横向通过型钢横梁连接。本发明采用基于高强钢的窄幅钢箱主梁，在满足受力和施工、检修需求的前提下，节省了窄钢箱梁用钢量，降低了结构运输、安装难度，节约了工程造价。

技术领域

本发明属于工程建设领域，尤其是桥梁领域，具体涉及一种高效施加预应力的“后滞式”钢-混结合梁，采用基于高强钢的窄幅钢箱梁，安装运输更加方便，所采用的“后滞式”创新理念用于提高组合梁混凝土板预应力施加效率和结构适用寿命。

背景技术

钢-混组合梁能够充分发挥钢结构抗拉、混凝土抗压两种材料的使用性能，尤其在桥梁工程领域，与混凝土梁相比，自重轻、适应性强；与窄钢箱梁相比，刚度大、桥面耐久性好、运营养护费用低、经济性高。混凝土结构作为桥面板可以克服钢构件的疲劳和防腐问题。钢构件作为主受力构件可以有效提高桥梁的使用寿命。因此，钢-混组合梁桥在工程上越来越多地得到应用。

为了使增强组合梁抗扭能力、整体稳定性和跨径能力，一般采用钢箱组合梁，同时，为了使得组合梁的混凝土桥面板全截面受压，尤其为解决负弯矩区桥面板开裂问题，一般需要在混凝土板内张拉纵向预应力钢束。传统的钢箱组合梁桥箱体宽一般在2m以上，通过现浇或湿接缝使混凝土板与窄钢箱梁结合成整体后张拉混凝土板的预应力钢束。

然而，传统的钢箱组合梁及其施工方法中，存在以下问题：

(1)箱体结构尺寸较大，节段较重，运输、安装不便；

(2)施加的预应力部分通过剪力钉传递至窄钢箱梁，降低了混凝土板有效预应力；

(3)通过剪力钉传递到窄钢箱梁上的预应力增加了窄钢箱梁的荷载，需要加大窄钢箱梁截面和用钢量；

(4)尤其是负弯矩区，为了防止桥面板开裂，需要布置大量预应力钢筋，造成极大材料浪费；

(5)由于混凝土收缩徐变影响，桥梁在通车运营一段时间后，混凝土板内预应力将损失大部分，影响结构耐久性和安全性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了“后滞式”预应力窄幅钢箱组合梁及其施工方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种“后滞式”窄幅钢箱组合梁，包括窄钢箱梁、预应力预制桥面板、湿接缝、体内纵向预应力钢束和型钢横梁；

所述预制桥面板设置在窄钢箱梁上方，所述预制桥面板上设有剪力槽，所述窄钢箱梁顶部设有剪力钉，所述剪力钉插入剪力槽中，并在剪力槽内浇筑混凝土，预制桥面板与窄钢箱梁形成刚性连接，所述预应力预制桥面板之间通过湿接缝及体内纵向预应力钢束形成纵向连接，所述预应力预制桥面板体内纵向预应力钢束在湿接缝和剪力槽中混凝土浇筑之前完成张拉，所述湿接缝中体内纵向预应力钢束在张拉之前对焊形成连接，所述窄幅钢箱梁横向通过型钢横梁连接。

本发明的进一步技术：

优选的，所述的窄钢箱梁内设有体外碳纤维预应力索，所述体外碳纤维预应力索张拉处设置横隔板，横隔板上设置隔板竖向加劲肋、人孔、人孔加劲，在锚固处设置锚座板和锚垫板。

优选的，所述的体外碳纤维预应力索包括初始张拉体外碳纤维预应力索和备用体外碳纤维预应力索两部分。