專利名稱：下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁及其施工方法
技術領域：
本發明涉及一種可應用于公路橋梁及鐵路橋梁的下翼緣改進型波形鋼腹板組合 箱梁；屬于橋梁結構技術領域。
背景技術：
傳統的波形鋼腹板組合箱梁，如圖l所示，它由上翼緣混凝土板(1)、下翼緣混凝 土板(2)和兩片波形鋼腹板(3)組成，各肢波形鋼腹板和上翼緣鋼板(4)及下翼緣鋼板(6) 在工廠焊接后運至施工現場安裝定位。下翼緣混凝土板澆筑時，現場需搭設滿堂紅腳手架 以支撐模板，存在現場作業及施工難度較大等問題，同時下翼緣混凝土板和下翼緣鋼板的 結合部由于澆注空間狹小，混凝土澆注質量難以保證，影響結合部的受力性能。另一方面， 下翼緣混凝土板通過栓釘連接件(5)懸掛于波形鋼腹板下方，在自重作用下存在相對分離 的隱患，在正彎矩作用下容易過早開裂，從而降低結構的承載力及剛度，影響結構的耐久 性。這些問題都給該類結構的推廣應用造成了一定的困難。
發明內容
本發明的目的是提供一種相對于傳統波形鋼腹板組合箱梁，現場作業量及施工難 度較小、混凝土澆注質量易于保證、結構承載力、剛度和抗裂性能較高、經濟性能較優的下 翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁。
本發明的技術方案如下 —種下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁，其特征在于由上翼緣混凝土板、波形鋼 腹板、下翼緣混凝土板、上翼緣鋼板、下翼緣鋼板以及栓釘連接件組成。在所述的下翼緣混 凝土板中設有鋼筋網片和預應力筋波紋管。下翼緣混凝土板通過焊于下翼緣鋼板上方和波 形鋼腹板側面的栓釘連接件和下翼緣鋼板及波形鋼腹板連接成整體；上翼緣混凝土板通過 焊于上翼緣鋼板上方的栓釘連接件和上翼緣鋼板連接成整體。
本發明的技術特征還在于可以通過張拉預應力筋分別對上翼緣混凝土板和下翼
緣混凝土板施加預應力，用于連續梁橋。 本發明相對于現有技術具有以下優點 (1)通過將下翼緣混凝土板置于下翼緣鋼板之上，下翼緣鋼板可以為下翼緣混凝 土板的澆注提供可靠的模板支撐，從而避免現場搭設滿堂紅腳手架，降低混凝土濕作業工 作量和施工難度，縮短施工周期，加快施工進度。整個施工過程可以不中斷橋下交通，施工 快捷，綜合經濟效益好，是對傳統波形鋼腹板組合箱梁的極大改進。(2)下翼緣鋼與混凝 土結合部構造簡單，混凝土澆注空間大，澆注質量易于保證，結合部的受力性能得到有效改 善。(3)下翼緣鋼板置于下翼緣混凝土板外側，受力更為合理。下翼緣鋼板不僅自身能更 充分地參與結構受力，發揮抗拉性能好的特點，同時對下翼緣混凝土板提供部分約束，從而 提高結構的承載力、剛度和抗裂性能，改善結構的耐久性。(4)下翼緣混凝土板為上翼緣混 凝土板的澆筑提供了支撐，減少了上翼緣混凝土板的模板工程和混凝土濕作業工作量。(5)
3下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁相比傳統波形鋼腹板組合箱梁在受力性能、施工性能等 方面得到顯著改善的同時，用鋼量幾乎沒有增加，經濟性能較優。
圖1為傳統的波形鋼腹板組合箱梁典型斷面圖。
圖2為下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁典型斷面圖。
圖3為鋼結構工廠加工部分示意圖。
圖4為下翼緣混凝土施工示意圖
圖5為鋼筋網片示意圖。 圖6為下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁施工完畢后示意圖。 圖中1-上翼緣混凝土板；2-傳統波形鋼腹板組合箱梁下翼緣混凝土板；3-波形 鋼腹板；4-上翼緣鋼板；5-栓釘；6-下翼緣鋼板；7-下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁下 翼緣混凝土板；8-模板；9-鋼筋網片；10-預應力筋波紋管；ll-預應力筋錨具；12_預應力筋。
具體實施例方式
以下結合附圖，對本發明的結構、施工過程作進一步描述。 本發明提供了一種相對于傳統波形鋼腹板組合箱梁，現場作業量及施工難度較 小、混凝土澆注質量易于保證、結構承載力、剛度和抗裂性能較高、經濟性能較優的下翼緣 改進型波形鋼腹板組合箱梁。如圖2 圖6所示，箱梁由上翼緣混凝土板1、波形鋼腹板3、 下翼緣混凝土板7、上翼緣鋼板4、下翼緣鋼板6以及栓釘連接件5組成。在所述的下翼緣 混凝土板7中設有鋼筋網片9和預應力筋波紋管10 ;同樣，上翼緣混凝土板1中也設有鋼 筋和預應力筋波紋管10，以便于上翼緣混凝土板1中預應力鋼筋的布設。下翼緣混凝土板 7通過焊于下翼緣鋼板6上方和波形鋼腹板3側面的栓釘連接件5和下翼緣鋼板6及波形 鋼腹板3連接成整體；上翼緣混凝土板1通過焊于上翼緣鋼板4上方的栓釘連接件5和上 翼緣鋼板4連接成整體。可以通過張拉預應力筋12分別對上翼緣混凝土板1和下翼緣混 凝土板7施加預應力。
本發明的施工工序為 本發明所述的下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁的施工工序由鋼結構加工拼接、 下翼緣混凝土板澆注、上翼緣混凝土板澆注以及施加預應力四部分組成。在工廠將波形鋼 腹板3與上翼緣鋼板4、下翼緣鋼板6焊接在一起，在上翼緣鋼板4上方、下翼緣鋼板6上方 以及波形鋼腹板3側面分別熔焊栓釘5(如圖3所示)。將鋼構件運至施工現場后，進行下 翼緣混凝土板7制作(以圖4為例進行說明)。其制作方法如下以下翼緣鋼板6為支撐 架設模板8，在下翼緣混凝土板7中部布置一定數量的鋼筋網片9 (如圖5所示)，并預埋預 應力波紋管10，然后澆注混凝土，形成如圖6所示的下翼緣混凝土板7。待下翼緣混凝土板 7達到一定強度后，為上翼緣混凝土板1的支模提供臨時支撐，或在上翼緣鋼板4之間連接 臨時角鋼用于模板支撐，支上翼緣混凝土模板、綁扎鋼筋、預埋預應力波紋管、澆筑混凝土， 形成了如圖6所示的上翼緣混凝土板1。最后，通過張拉預應力筋12對上、下翼緣混凝土板 1、7施加預應力，最后形成如圖6所示的改進型波形鋼腹板組合箱梁。
權利要求
一種下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁，其特征在于由上翼緣混凝土板(1)、波形鋼腹板(3)、下翼緣混凝土板(7)、上翼緣鋼板(4)、下翼緣鋼板(6)以及栓釘連接件(5)組成；波形鋼腹板(3)與上翼緣鋼板(4)和下翼緣鋼板(6)焊接連接；栓釘連接件(5)焊接于下翼緣鋼板(6)上方、波形鋼腹板(3)側面和上翼緣鋼板(4)上方；下翼緣鋼板(6)位于下翼緣混凝土板(7)的下方。
2. 根據權利要求1所述的下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁，其特征在于在所述的 下翼緣混凝土板(7)中設有鋼筋網片(9)和預應力筋波紋管(10)。
3. 根據權利要求2所述的下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁，其特征在于下翼緣混 凝土板(7)通過焊于下翼緣鋼板(6)上方和波形鋼腹板(3)側面的栓釘連接件(5)和下翼 緣鋼板(6)及波形鋼腹板(3)連接成整體；上翼緣混凝土板(1)通過焊于上翼緣鋼板(4) 上方的栓釘連接件(5)和上翼緣鋼板(4)連接成整體。
4. 根據權利要求3所述的下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁，其特征在于所述的預 應力筋波紋管(10)中設有預應力筋(12)，通過張拉預應力筋(12)分別對上翼緣混凝土板 (1)和下翼緣混凝土板(7)施加預應力。
5. —種下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁的施工方法，其特征在于，下翼緣改進型波 形鋼腹板組合箱梁的施工工序由鋼結構加工拼接、下翼緣混凝土板(7)澆注、上翼緣混凝 土板(1)澆注以及施加預應力四部分組成；a. 在工廠將波形鋼腹板(3)與上翼緣鋼板(4)、下翼緣鋼板(6)焊接在一起，在上翼緣 鋼板(4)上方、下翼緣鋼板(6)上方以及波形鋼腹板(3)側面分別熔焊栓釘(5);b. 將鋼構件運至施工現場后，進行下翼緣混凝土板(7)制作以下翼緣鋼板(6)為支 撐架設模板(8)，在下翼緣混凝土板(7)中部布置一定數量的鋼筋網片(9)，并預埋預應力 波紋管(IO)，然后澆注混凝土，形成下翼緣混凝土板(7);c. 待下翼緣混凝土板(7)達到一定強度后，為上翼緣混凝土板(1)的支模提供臨時 支撐，或在上翼緣鋼板(4)之間連接臨時角鋼用于模板支撐，支上翼緣混凝土模板、綁扎鋼 筋、預埋預應力波紋管、澆筑混凝土，形成上翼緣混凝土板(1);d. 通過張拉預應力筋(12)對上翼緣混凝土板(1)、下翼緣混凝土板(7)施加預應力， 形成所述的改進型波形鋼腹板組合箱梁。
全文摘要
下翼緣改進型波形鋼腹板組合箱梁及其施工方法，屬于橋梁結構技術領域。該箱梁由上翼緣混凝土板、波形鋼腹板、下翼緣混凝土板、上翼緣鋼板、下翼緣鋼板以及栓釘連接件組成。其中下翼緣混凝土板中設有鋼筋網片和預應力筋波紋管。下翼緣混凝土板通過焊于下翼緣鋼板上方和波形鋼腹板側面的栓釘連接件及下翼緣鋼板及波形鋼腹板連接成整體。采用這種結構可以在幾乎不增加用鋼量的前提下克服傳統的波形鋼腹板組合箱梁下翼緣混凝土板澆注現場作業量和施工難度大、施工質量難以保證等問題，并充分發揮鋼板的抗拉性及對混凝土的約束作用，提高結構的承載力和抗裂性能，改善結構的耐久性。本發明構造簡單、受力合理、施工快捷方便，具有良好的技術經濟效益。
文檔編號E01D101/28GK101768916SQ20101010060
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月22日 優先權日2010年1月22日
發明者李法雄, 聶建國, 陶慕軒 申請人:清華大學