CN106012791A - 三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合t 型连续梁 - Google Patents

三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合t 型连续梁 Download PDF

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长沙市公路桥梁建设有限责任公司
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Abstract

一种三跨波腹工梁‑横波‑三钢砼组合T型连续梁,包括波腹工梁(1)与钢砼组合顶板(2),桥跨采用三跨连续梁结构,不需设置预拱度,本发明首次提出波腹工梁上翼缘板、下翼缘板分别与梁体顶板、底板平齐,充分发挥了波腹工梁劲性骨架的作用,简化顶板底板砼浇筑时的临时设施,支座位置处的波形钢腹板沿桥梁长度方向两侧沿厚度方向外包有砼加劲,减少了连续梁支座处截面下缘最大压应力,改善了波形钢下翼缘板在压应力作用下的屈曲,以及有利于支座集中力的扩散。本发明的T型连续梁施工速度快、承载能力大、不需要张拉预应力,特别适合于城市跨线桥和对桥下干扰受到严格控制、工期紧张的工程。

Description

三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁
技术领域
[0001] 本发明涉及波形钢板和三钢砼两种新材料以及组拼顶推连续梁的新工艺,在桥梁领域中将它们集成形成波腹工梁(CS.W.1B)和三钢砼(SF.F.RC)顶板组合连续梁新结构,又简称双波SF.F.RC组合T型连续梁。背景技术
[0002] 本专利旨在提出一种新型的城市高架桥型式,为了说明本专利提出的目的,从城市高架桥的应用,常规预应力砼梁桥和钢箱梁桥的缺点,波形钢腹板工梁和三钢砼组合结构的优势等方面进行论述。
[0003] 1、城市高架桥
[0004] 随着经济的发展,我国的城镇化进程取得了巨大的成就。与此同时,对城市交通提出了更高的要求,常规的道路交通已经不能满足城市发展的需要。城市高架桥可解决交通拥挤、纵横向干扰大、事故多等问题,可缓解城市平面交通不足,形成与地面主干道结合的空间模式可最大限度的节约土地资源,保护环境,因此在城镇建设中高架桥得到了普遍的应用。特别是在一些老城区,由于车辆的增多交通非常拥堵,而原有道路两侧高楼林立,人口密度大,使得已有道路没有拓宽的条件,在此情况下采用高架桥发展立体交通具有得天独厚的优势。
[0005] 2、预应力砼梁桥
[0006] 高架桥跨越已有道路时,上部结构常采用PC(预应力混凝土)简支T梁和箱梁。预应力砼(混凝土)T梁桥具有造价低、施工工艺成熟等优点,在高架桥中得到了广泛的应用。但随着交通事业的发展,交通流量与日倶增,大吨位车辆不断涌现,车辆超载现象长期得不到有效控制,一大批运营仅20〜30年的预应力砼T梁桥梁肋、翼缘板及横隔梁出现了不同程度的裂缝,尤其是T梁铰缝处存在的局部纵向裂缝逐渐扩展成纵向的破损带严重的影响着行车舒适性,甚至危及到行车安全。跨越已有线路的高架桥,尤其是高架桥与桥下线路斜交时,其跨径往往大于常用的简支T梁最大跨径(50米),不能满足要求。当跨径大于50米时,不得不采用预应力砼箱梁,其截面惯性矩大,抗弯抗扭能力强,抵抗超重能力大,但由于多种因素的作用,我国预应力砼箱梁桥腹板常出现斜裂缝,以及跨中持续下挠问题也长期得不到解决。此外,预应力砼箱梁自重大,吊装不方便,常采用挂篮悬臂浇筑,施工周期长,影响桥下车辆的通行,因此在跨线桥中使用受到了很大的限制。
[0007] 3、钢箱梁
[0008] 为了尽量维持立交桥下的交通通畅,目前立交桥多采用钢箱梁。其特点是自重轻, 跨越能力大,工厂制造后运至工地整体吊装。钢箱梁顶面一般采用正交异性钢桥面板,再在其上浇筑沥青砼铺装层。近年来我国城市交通量呈爆发式增长,超重车长期得不到有效控制的背景下,正交异性钢桥面板沥青砼铺装层反复出现了裂缝、车辙、脱层、推移、坑槽等病害,其根本原因是沥青砼铺装层与钢箱梁顶面钢板刚度差异太大,不能很好的共同作用,造成顶面钢板刚度不够产生疲劳破坏所致。另外,钢箱梁U肋与钢桥面板之间的单面焊缝使得钢箱梁在车辆荷载的反复作用下容易产生疲劳裂缝破坏了整体性,且支承U肋的横隔板也常发生焊缝的疲劳。目前中国数百座正交异性钢桥面板出现质量问题急待解决。值得指出钢箱梁桥造价4000〜6000元/m2,是预应力砼箱梁结构的2〜3倍,且箱梁空间小,检查维修工作十分不便。鉴于上述种种原因,钢砼组合结构跨线桥的提出是历史发展的必然。
[0009] 4、波形钢腹板工钢和三钢砼组合结构
[0010] 波形钢板是用平钢板冷压成型后的产品,其抗拉强度和抗剪强度约为砼的30〜40 倍。用波形钢板代替砼腹板能彻底解决腹板开裂的现象,尤其在超重车作用下改善效果更明显。用横向钢板作为顶板的底模,不但方便施工,它与砼顶板共同作用形成横向波形钢砼组合结构,能大幅减小顶板砼的厚度。此外将波形钢腹板上下缘焊接顶、底钢板形成波腹工梁有很大的抗弯能力可取代纵向预应力。总之,波形钢新材料在城市高架桥中的推广运用, 极大地提升钢砼组合结构的竞争力。应当指出,在中小跨径连续梁中支座上缘的拉应力绝对值不大,使用常规预应力工序复杂,造价又高,其功能发挥不充分,性价比低,如果引进三钢砼来代替,能取得较好的经济效益。三钢砼是由钢纤维(SF)、钢丝网(F)、钢筋砼(RC)组成的新型复合材料,其容许抗拉强度可达8MPa,是普通砼的3倍,能够满足中小跨径连续梁桥支座负弯矩拉应力的要求,这样就可以取消上缘预应力,极大地简化了工艺,从而降低了造价。
[0011] 中国专利200420105403.4于2004年提出了将三钢混凝土(即三钢砼)应用于箱形连续梁施工中,将三钢砼用在预应力砼箱梁中,能有效的控制支座上缘负弯矩的裂缝,简化了应力工艺,从而降低了造价。
[0012] 中国专利201310308084.0公开了一种波形钢板组合结构桥面系,该专利通过在波形钢板上设置钢筋骨架和栓钉,将C型钢纤维混凝土浇入钢筋骨架和栓钉间隙内,且在钢纤维混凝土的上层布置了钢丝网,其钢筋骨架与栓钉、钢丝网、钢纤维混凝土构成的三钢砼结构增加了其桥面系的结构强度,且其波形钢板既作为受力构件,又兼做模板,方便施工。
[0013] 另外,中国专利201420811093.1于2014年提出了一种双维波形钢及混凝土组合桥面板,该专利的桥面板(即顶板)由超高性能混凝土 (简称RPC)和横向波形钢底板组合构成, 横向波形钢底板的底面固定焊接有与横向波形钢板垂直的竖向波形钢腹板,竖向波形钢腹板底部固接水平底钢板,其竖向波形钢腹板与横向波形钢底板构成波腹工梁结构,在横向波形钢底板上浇筑RPC,形成双维波形钢和RPC组合桥面板,该方案中,横向波形钢底板与竖向波形钢腹板采用焊接,保证了结构整体性,该专利中提到:其纵向跨径与横向间距相比正交异性钢板均增大了 2〜3倍,使得肋板正交数量可减少4〜9倍,即减少了焊缝的数量,极大的提高了结构耐久性,降低疲劳破坏发生的几率,但是由于超高性能混凝土 (RPC)制作要求高,费用高达3万元/立方米,在一般的高架桥中使用不经济,从而限制了推广。
[0014] 总之,波腹工梁和SF.F.RC三钢砼两种新型材料的组合,在中小跨径连续梁中可以达到取消预应力简化工艺目的,为城市立交桥钢砼组合结构提出了一种新的模式,这是本发明的基本出发点所在。发明内容
[0015] 本发明目的在于提供一种三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁,以解决背景技术中提出的问题。
[0016]为实现上述目的,本发明提供了一种三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁, 包括波腹工梁1与钢砼组合顶板2,所述波腹工梁1包括呈工字型钢结构一体设置的上翼缘板13、波形钢腹板11和下翼缘板12,所述上翼缘板和下翼缘板均为长度方向沿桥梁的长度方向设置的钢板,所述波形钢腹板为竖直设置且其波长方向同样沿桥梁的长度方向设置的波形钢板,波形钢腹板的水平截面呈波浪型;所述顶板2包括横向波形钢底模和浇筑在其上的三钢砼,二者共同构成钢砼组合结构,所述横向波形钢底模包括在下的平板承托22、及在上的且与平板承托固连的波折形钢板23,三钢砼浇筑后其顶面与波腹工梁上翼缘板13齐平或盖住波腹工梁上翼缘板,所述平板承托22包括分别固定设置在波形钢腹板11板面两侧的且高度相同的两块平钢板,所述平钢板与波形钢腹板的波形匹配,且所述平板承托22和波折形钢板23均设置在所述上翼缘板13的下方。[〇〇17]所述波折形钢板23包括在上的与顶板2顶面平行的平直面231及在下的与平板承托22固连的倾斜面232,波折形钢板23的折弯处为平直面231与倾斜面232的分界处。[〇〇18]所述桥梁在长度方向上为三跨式结构,即桥梁设有两个中间桥墩61,两个中间桥墩间形成中跨,两端的两个桥墩62或桥台分别与其相邻的中间桥墩形成边跨,中跨作为桥梁的主跨,边跨用于减小中跨挠度。
[0019] 桥梁支座60位置处的波形钢腹板沿桥梁长度方向两侧,设有包在波形钢腹板厚度方向两侧的外包砼加劲111,所述外包砼加劲111在高度方向上设置在下翼缘板12与平板承托22之间。
[0020] 相邻两根波腹工梁1底部之间连接有横撑14与斜撑15,在部分横撑上设有夹在相邻两根波腹工梁1之间的间距分布的砼横隔板16。[〇〇21] 所述中跨的跨径范围为30〜60米,所述边跨的跨径范围为20〜35米,且波形钢腹板上的外包砼加劲111设置在桥梁支座60位置处沿桥梁长度方向两侧4〜5米长度范围内。 [〇〇22]所述三钢砼包括浇筑在整个横向波形钢底模上的钢纤维钢筋砼,所述三钢砼还包括加设在桥梁支座位置处沿桥梁长度方向两侧4〜5米范围内的钢纤维钢筋砼中的钢丝网 29,钢纤维钢筋砼中的钢筋网26通过竖向栓钉28固定在横向波形钢底模上,其中竖向栓钉均匀等距分布在平直面231上且沿与平直面垂直的方向设置,竖向栓钉顶部低于三钢砼顶板上缘21,所述钢丝网设置在距顶板上缘6cm厚度范围内,且所述钢筋网26包括沿顶板2厚度方向设置的上下两层。[〇〇23]相邻两根斜撑之间及相邻两根横撑之间的距离等于波形钢腹板11单个波长的1〜 2倍,每隔6〜8米的距离,在横撑上设有夹在相邻两根波腹工梁1之间的砼横隔板16,且每个支座的正上方位置都对应有一根横撑与轮横隔板16。
[0024] 所述波形钢腹板11上波峰及波谷位置处均为一段长度小于0.5倍波长的平面,波峰及波谷位置处的平面与平板承托22的接缝处焊接有角钢加劲件25。
[0025] 相邻两T梁顶板的横向波形钢底模接缝处设有连接钢板20,连接钢板沿桥梁横向方向两端分别与位于接缝两边的两块横向波形钢底模固定连接。[〇〇26] 有益效果:[〇〇27] 1、桥跨采用三跨连续梁结构。桥梁允许跨中挠度一般是L/500〜L/600,当桥梁挠度小于L/1600时,可不设置预拱度,为了保证新结构的耐久性和抗疲劳性,对于城市立交桥本发明采用带两个边跨的三跨连续梁来减小跨中挠度,通过两个边跨来减小中跨的挠度,(计算表明带有两个边跨的三跨连续梁的中跨挠度仅为相同跨径单跨简支梁的30%〜 42%,且跨径越大连续梁对跨中挠度的折减作用越显著),从而使得本发明的三跨连续梁可满足挠度小于L/1600的条件而不用设置预拱度,大大简化了工艺。
[0028] 2、纵梁采用波腹工梁。采用波形钢做腹板后,增大了横向稳定性,可以取消普通工字钢的腹板加劲肋,节省材料10%。其上下缘顶底板可以设计加宽、加厚来增大纵向惯性矩 (比一般工字梁承载力提高20%)。波腹工梁应用在箱梁中,由于钢材的容许抗剪强度 (80MPa)至少为砼容许抗剪强度(3MPa)的27倍,其腹板厚度只有砼的1 /9,故使箱梁自重不但减轻了 20%,而且彻底地解决了箱梁腹板因抗剪能力不足而造成的开裂问题。在施工工艺方面,波腹工梁在施工中能充当浇筑顶板砼的劲性骨架,且腹板本身也不再需要模板,因此能方便施工缩短工期,降低造价。
[0029] 3、顶板下缘设置横向波形钢底模,与顶板砼形成钢砼组合截面。本发明提出在顶板的底面设置平钢板作为平板承托,先与纵向波形钢腹板焊接,可解决顶板与钢纵梁长期粘结力不足,使整体性得到可靠的保证。另外,由于横向波形钢底模的截面为变高截面,使得顶板靠近波形钢腹板的部位厚,其余部位薄,与普通平直的砼顶板相比,重量减轻30 %〜 4 0 %。由于横向波形钢的作用,纵梁的横向间距可由T梁的2.4m加大到4m,增大了 1.6倍,对于12m宽桥梁,由5片T梁变成3片波腹工梁,减少了 40%,节省了钢材、降低了造价。在施工阶段,横波可以充当顶板砼浇筑的底模,免去了装模板的麻烦。由于在焊接好的钢板上浇筑顶板砼能可靠地保证砼顶板的平整性,所以在桥面中可不再设置8〜10cm^调平层。在顶板分条接缝中,在横向波形钢接头处焊接一条连接钢板能有效改善各条纵梁间纵向开裂的情况,保证了接缝的可靠性。总之,与常规的砼顶板相比,钢砼组合顶板减轻自重30%,能使主梁挠度减小6 %〜10 %。
[0030] 4、支座位置处的波形钢腹板沿桥梁长度方向两侧沿厚度方向外包有砼加劲。一般波形钢腹板箱梁,在支座处加设砼内衬。本发明中提出在支座沿桥梁长度方向两侧4〜5m范围内,将波形钢腹板两侧各外包40cm砼加劲。计算表明,此措施相当于缩小跨径2〜3m,能使跨中挠度减小14%〜23%。另外,外包砼加劲还减少了连续梁支座处截面下缘最大压应力, 改善了波形钢下翼缘板在压应力作用下的屈曲,以及有利于支座集中力的扩散。[〇〇31] 5、在支座沿桥梁长度方向两侧4〜5m范围内,顶板砼采用三钢砼。中小跨径连续梁支座处承受负弯矩作用,砼顶板受到拉应力达到4〜6MPa,而C50钢筋砼抗拉强度2.7MPa,不能满足要求。为此常用的方法是在连续梁支座处的顶板上缘张拉正弯矩预应力,但预应力张拉工艺复杂,施工质量难以得到保证,且预应力不能有效的扩散到顶板的顶面,使表面裂缝得不到有效的控制。本发明提出在顶面向下6cm厚度范围内布置钢纤维(〈lcm)、钢丝网 (3cm X 3cm)、钢筋网(10cm X 10cm)。据相关文献记载,SF.F.RC容许等效拉应力可提高到6〜 8MPa,能有效的控制裂缝,因此可以取消上缘预应力。
[0032] 6、本发明首次提出波腹工梁上翼缘板、下翼缘板分别与梁体顶板、底板平齐,来充分发挥波腹工梁劲性骨架的作用,用以简化顶板底板砼浇筑时的临时设施。常用的波形钢腹板PC砼箱梁,波形钢设置在顶底板之间,浇筑顶底板需另设临时支架。在本发明方案中将波腹工梁上翼缘板与顶板上缘平齐,在浇筑顶板砼过程中,可在各根工字钢上翼缘板上横置工字钢,通过在工字钢上焊接临时钢筋将横波吊住,使其在浇筑过程中不另外搭支架横波不会产生过大的变形。
[0033] 7、波腹工梁横向联系。各波腹工梁的下翼缘板之间用H型钢做横撑和斜撑,间距1〜2个波长,H型钢与波形钢腹板和底板焊接,保证了波腹工梁的横向整体性;每隔6〜8m在横撑上安装预制砼横隔板,保证了波腹工梁的抗扭刚度。[〇〇34]总之,本发明提出的三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁具有施工速度快、 承载能力大、不需要张拉预应力等特点,特别适合于城市跨线桥和对桥下干扰受到严格控制、工期紧张的工程。
[0035] 本发明的施工工艺采用全断面在边跨支架上形成后再进行纵向顶推法施工,设备简单,施工平稳,噪声低,施工质量好,梁体结构件在顶推过程中逐段拼装逐段浇筑,场地占用小,吊装重量轻,施工时对桥梁上方的空间要求小,高空作业少,安全性高,对桥下交通影响小;在预制台座上完成第一跨不浇砼的波腹工梁作为钢导梁使用,而不需在顶推施工过程另外增设钢导梁,节省大量的人力物力。
[0036] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。附图说明
[0037] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0038] 图1是本发明优选实施例的整体结构主视图;
[0039] 图2是本发明优选实施例的整体结构俯视图;
[0040] 图3是本发明优选实施例的单条T梁的横截面剖视图;[0041 ]图4是本发明优选实施例的波形钢腹板俯视剖面图;
[0042] 图5是本发明优选实施例的钢砼组合顶板横截面细节放大视图;
[0043] 图6(包括图6-a〜图6-c)是本发明优选实施例的连续梁梁体横截面形成步骤图;
[0044] 图7(包括图7-a〜图7-e)是本发明优选实施例的连续梁整体施工工艺步骤图;
[0045] 图8(包括图8-a〜图8-c)是本发明的连续梁与其他桥梁的效果对比曲线图。
[0046] 图1〜图7中:1-波腹工梁;11-波形钢腹板;111-砼加劲;12-下翼缘板;13-上翼缘板;14-横撑;15-斜撑;16_轮横隔板;2-顶板;20-连接钢板;21-顶板上缘;22-平板承托; 221-平钢板A; 222-平钢板B; 23-波折形钢板;231-平直面;232-倾斜面;25-角钢加劲件;26-钢筋网;261-纵向钢筋,262-横向钢筋,263-竖向钢筋,27-钢纤维混凝土; 28-竖向栓钉;29-钢丝网;3-组拼平台;31-临时墩A(或支架);4_临时墩B;5-临时墩C;6-桥墩;60-支座;61-中间桥墩;62-两端桥墩(或桥台);7-托架;8-顶推装置(连续千斤顶);9-钢绞线缆风。[〇〇47]图8中:①本发明的三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁;②钢箱梁;③PC简支梁(包括PC简支T梁与PC简支箱梁);④PC移动模架箱梁;⑤PC变高梁现浇箱梁;⑥PC顶推箱梁。具体实施方式
[0048]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。[〇〇49] 参见图1〜图7的一种三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁:
[0050] 本实施例中,中跨跨径L+为60m,两个边跨的跨径L边均为35m。
[0051] 主梁包括波腹工梁1、钢横撑14、钢斜撑15和砼横隔板16,波形钢腹板11上的波长为160cm,波形钢板厚度1.4cm,波高22cm,波腹工梁上翼缘板13厚2.0cm,宽度60cm,下翼缘板12厚5.0cm,宽度100cm,在每两根波腹工梁1的底部,焊接H型钢作为横撑14与斜撑15,其宽度30cm,高度60cm,间隔为1〜2个波形钢腹板波长,每隔6〜8m采用预制钢筋砼横隔板16, 其板厚20〜30cm。[〇〇52] 参见图6-a〜图6-c,波腹工梁1的施工步骤大致为:待桥梁下部构造完工后,在桥跨内设置临时墩和搭设施工简易支架。波腹工梁在工厂预制后(在波形钢腹板上已焊接平板承托22),用汽车运载至施工现场,用汽车吊安装单片的波腹工梁至桥墩或临时墩、临时支架上。波腹工梁在纵向先螺栓联接其后焊接,形成连续梁,在波腹工梁下联平面中,焊接H 型钢作为横向和斜向支撑。吊装预制砼横隔板,纵向波形钢腹板与预制砼横隔板之间立模现浇砼接缝,在支座60纵向4〜5m范围内,在波形钢腹板两侧装砼横隔板16后浇筑砼加劲 111〇[〇〇53]钢砼组合顶板包括横向波形钢底模和浇筑在其上的三钢砼(SF.F.RC)。横向波形钢底模厚度为6mm。其中平板承托22宽度采用80cm,为左右两块与波形钢腹板波形相匹配的平钢板A221与平钢板B222,其与波形钢腹板11焊缝处用角钢加劲件25加固。波折形钢板23 带倾斜面232的一端搭焊在平钢板承托上22,形成横向波形钢底模。在横向波形钢底模的平直面231上垂直焊接竖向栓钉28(倾斜面232处不设栓钉):栓钉直径10〜12mm、间距lOcmX 10cm、栓钉顶部低于砼顶板上缘lcm。栓钉在顶板中相当于竖向钢箍,在其上下设置两层网格尺寸为lOcmX 10cm钢筋网26,本实施例中,钢筋网26包括两两垂直布置在横向波形钢底模内的纵向钢筋261、横向钢筋262与竖向钢筋263。为了增加砼的弹性模量,减少与波形钢底模的差别,砼顶板一般采用钢纤维钢筋砼(SF.RC),钢纤维钢筋砼中钢纤维直径<2mm,钢纤维含量为1〜2%。在支座60沿桥梁长方度方向两侧各4〜5m长度内且在砼顶板上缘6cm厚度内,加设网格尺寸为3cm X 3cm的钢丝网29,形成三钢砼(SF.F.RC),由钢纤维(F)、钢丝网 (F)、钢筋砼(RC)组成。砼顶板钢筋直径8〜12mm,平面间距lOcmX l〇cm,竖向与栓钉28相焊接。
[0054]本实施例中,桥梁支座位置处的波形钢腹板11沿桥梁长度方向两侧4〜5米长度范围内,设有包在波形钢腹板厚度方向两侧的外包砼加劲111。[〇〇55]参见图3,各T梁顶板钢底模接缝处盖设有连接钢板20,连接钢板20沿桥梁宽度方向的两端分别与接缝两边的平直面231固定焊接。
[0056]本实施例中,横撑14与斜撑15均采用H型钢,H型钢两端分别同时与波形钢腹板11 及下翼缘板12固连,H型钢的两个平行面沿与顶板2垂直的方向设置,H型钢两个平行面之间的连接面沿与顶板平行的方向设置,H型钢横截面的宽度为30cm,高度为60cm〇 [〇〇57]波形钢腹板11板厚为1.4cm,波形钢腹板11单个波的波高22cm,波形钢腹板11厚度方向两侧外包砼加劲111后的总厚度为80cm,波腹工梁上翼缘板13厚2.0cm,板宽60cm,下翼缘板12厚5.0cm,板宽100cm。[OO58]平板承托22的宽度为80cm,板厚为6mm;波折形钢板23的厚度为6mm。[〇〇59] 参见图7-a〜图7-e的一种三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁的顶推施工工艺,包括以下步骤:
[0060] 1)制作平台和进行顶推准备工作。在第一跨及台后搭设临时墩A31,临时墩之间设置纵梁与各桥墩形成整体,抵抗顶推中的水平力,形成组拼平台(3)。在中跨和第三跨跨中分别搭设单排临时墩B4与单排临时墩C5,用钢绞线将各临时墩串联固定形成钢绞线缆风9, 保证顶推施工中临时墩的纵向稳定。在中跨的两个桥墩上设置托架7,安装水平连续千斤顶 8。在组拼平台3、中间桥墩61、端桥墩62、临时墩(31/4/5)上布置钢滚轮或GM滑道(不需要人工喂滑板)。
[0061] 2)在组拼平台3上完成第一跨波腹工梁,且该跨波腹工梁的顶板暂时不浇三钢砼, 波形钢腹板外包砼加劲暂时也不浇,以减轻重量作为施工顶推导梁用。并顶推至梁体前端到达中跨的临时墩B(4)处,接着浇筑后续梁段的钢砼组合顶板,形成全截面。
[0062] 3)在3片T梁间的砼横隔板上设置2个竖向拉锚器,穿好钢绞线牵引索到连续千斤顶内,用液压数控装置控制千斤顶同步顶推波腹工梁梁体前端到达中间桥墩(3#桥墩)位置,之后在组拼平台上继续组拼波形钢组合箱梁,并用同样的方法再次顶推至梁体前端到达最后一个桥墩(4#桥墩)位置处,浇筑钢导梁跨的砼顶板。
[0063] 4)在桥墩帽梁上装置竖向千斤顶,将全梁顶起,安装结构支座,撤除临时支座,落梁到结构支座上,连续梁主梁施工完成,撤除临时墩和支架及组拼平台。
[0064] 5)浇筑栏杆和沥青砼桥面,通车验收。
[0065] 参见图8-a〜图8-c,为了对不同桥型及施工工艺的经济性进行分析,本发明搜集了钢箱梁、PC简支梁(包括PC简支T梁与PC简支箱梁)、PC移动模架箱梁、PC变高梁现浇箱梁及PC顶推箱梁的单位面积用钢量、砼体积和自重,将其结果与本发明的三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁进行对比,结果参见图6-a〜图6-c。应当指出的是,PC移动模架箱梁、PC变高梁现浇箱梁及PC顶推箱梁在跨径小,跨数少的高架跨线桥中极少采用,因此,本发明的主要比较对象是钢箱梁和PC简支梁。
[0066] 图8-a表明,材料用量方面,本发明的用钢量介于钢箱梁和PC梁桥之间,例如跨径 60m时,本发明的用钢量仅为钢箱梁的70%,而用钢量直接影响到桥梁的造价与成本。[〇〇67]图8-b表明,本发明砼体积远小于普通PC简支梁,如跨径60m时,本发明的砼用量仅为PC简支梁的43%,砼的用量是桥梁自重的决定性因素,自重越大,桥梁所需的设计强度也越高,钢材用量也越多。[〇〇68]图8-c表明,本发明的三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁自重远小于普通 PC简支梁。以60m为例,本发明的吊装自重仅为PC简支梁的66 %,桥梁自重关系到施工设备、 人力物力的投入规模,对桥梁的成本有着很大的影响力。[〇〇69]综合图6,本发明的三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁造价概算为2000〜 3500元/m2,而钢箱梁桥为4000〜6000元/m2,说明本发明比钢箱梁造价减少40〜50%,经济性好,普通PC简支梁造价最低只有1000〜2000元/m2,但是普通PC简支梁现场吊装高空作业多,运输安装条件难以满足,所需的场地与空间大,对通行于高架跨线桥下车辆安全隐患较大,特别应当指出的是,对于50m以上跨径PC简支梁不能胜任故无法使用。所以对高架跨线桥,综合经济性和社会效益方面,本发明提出的三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁,在高架跨线桥中具有良好的经济效益。
[0070]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁,其特征在于,包括波腹工梁(1)与 钢砼组合顶板(2),所述波腹工梁(1)包括呈工字型钢结构一体设置的上翼缘板(13)、波形 钢腹板(11)和下翼缘板(12),所述上翼缘板和下翼缘板均为长度方向沿桥梁的长度方向设 置的钢板,所述波形钢腹板为竖直设置且其波长方向同样沿桥梁的长度方向设置的波形钢 板,波形钢腹板的水平截面呈波浪型;所述顶板(2)包括横向波形钢底模和浇筑在其上的三 钢砼,二者共同构成钢砼组合结构,所述横向波形钢底模包括在下的平板承托(22)、及在上 的且与平板承托固连的波折形钢板(23),三钢砼浇筑后其顶面与波腹工梁上翼缘板(13)齐 平或盖住波腹工梁上翼缘板,所述平板承托(22)包括分别固定设置在波形钢腹板(11)板面 两侧的且高度相同的两块平钢板,所述平钢板与波形钢腹板的波形匹配,且所述平板承托 (22)和波折形钢板(23)均设置在所述上翼缘板(13)的下方;所述波折形钢板(23)包括在上的与顶板(2)顶面平行的平直面(231)及在下的与平板 承托(22)固连的倾斜面(232),波折形钢板(23)的折弯处为平直面(231)与倾斜面(232)的 分界处;所述桥梁在长度方向上为三跨式结构,即桥梁设有两个中间桥墩(61),两个中间桥墩 间形成中跨,两端的两个桥墩(62)或桥台分别与其相邻的中间桥墩形成边跨,中跨作为桥 梁的主跨,边跨用于减小中跨挠度;桥梁支座(60)位置处的波形钢腹板沿桥梁长度方向两侧,设有包在波形钢腹板厚度方 向两侧的外包砼加劲(111 ),所述外包砼加劲(111)在高度方向上设置在下翼缘板(12)与平 板承托(22)之间;相邻两根波腹工梁(1)底部之间连接有横撑(14)与斜撑(15),在部分横撑上设有夹在 相邻两根波腹工梁(1)之间的间距分布的砼横隔板(16)。
2.根据权利要求1所述的一种三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁,其特征在 于,所述中跨的跨径范围为30〜60米,所述边跨的跨径范围为20〜35米,波形钢腹板上的外 包砼加劲(111)设置在桥梁支座(60)位置处沿桥梁长度方向两侧4〜5米长度范围内。
3.根据权利要求2所述的一种三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁,其特征在 于,相邻两根斜撑(15)之间及相邻两根的横撑(14)之间沿桥梁长度方向的距离等于波形钢 腹板(11)单个波长的1〜2倍,每隔6〜8米的距离,在横撑(14)上设有夹在相邻两根波腹工 梁(1)之间的砼横隔板(16),且每个支座(60)的正上方位置都对应有一根横撑与砼横隔板 (16)〇
4.根据权利要求3所述的一种三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续梁,其特征在 于,所述三钢砼包括浇筑在整个横向波形钢底模上的钢纤维钢筋砼,所述三钢砼还包括加 设在桥梁支座位置处沿桥梁长度方向两侧4〜5米范围内的钢纤维钢筋砼中的钢丝网(29), 钢纤维钢筋砼中的钢筋网(26)通过竖向栓钉(28)固定在横向波形钢底模上,其中竖向栓钉 均匀等距分布在平直面(231)上且沿与平直面垂直的方向设置,竖向栓钉顶部低于三钢砼 顶板上缘(21),所述钢丝网设置在距顶板上缘6cm厚度范围内,且所述钢筋网(26)包括沿顶 板(2)厚度方向设置的上下两层。
5.根据权利要求1〜4中任意一项所述的一种三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续 梁,其特征在于,所述波形钢腹板(11)上波峰及波谷位置处均为一段长度小于0.5倍波长的 平面,波峰及波谷位置处的平面与平板承托(22)的接缝处焊接有角钢加劲件(25)。
6.根据权利要求1〜4中任意一项所述的一种三跨波腹工梁-横波-三钢砼组合T型连续 梁,其特征在于,相邻两T梁顶板的横向波形钢底模接缝处设有连接钢板(20),连接钢板沿 桥梁横向方向两端分别与位于接缝两边的两块横向波形钢底模固定连接。
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