CN110629657A - 波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法，具体包括以下步骤：步骤S1：底板套箱制作；步骤S2：波型钢腹板制作；步骤S3：拼装及焊接；步骤S4：防腐处理；步骤S5：先张法预应力施工；步骤S6：混凝土浇筑；完成波型钢腹板混凝土叠合箱梁制作。本发明的有益效果是：本发明大大减少了现场施工的工作量和强度，省去了临时构件的使用，节约了现场施工费用，有效的缩短施工工期。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域，具体的说，是波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法。
背景技术
传统意义上中小跨径桥梁的建设一般采用装配式混凝土梁桥，桥梁结构混凝土体积大、重量大不便长途运输且对其中设备要求高，基本上是现场临时建厂，现场预制安装；此外还存在桥梁基础造价相对较高，搭设钢管支架及支护模板施工，工艺复杂、施工周期长等不足够；施工完成后，预支场地要进行拆除，并清除大量建筑垃圾，浪费极大。
普通钢结构桥梁，虽然自重轻，无需模板，施工便捷，性能环保，但应用于中小跨径桥梁时直接造价高，钢材用量大，其防腐涂装及后期养护费用高。
发明内容
本发明的目的在于提供波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法，大大减少了现场施工的工作量和强度，省去了临时构件的使用，节约了现场施工费用，有效的缩短施工工期。
本发明通过下述技术方案实现：
波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：底板套箱制作；
步骤S2：波型钢腹板制作；
步骤S3：拼装及焊接；
步骤S4：防腐处理；
步骤S5：先张法预应力施工；
步骤S6：混凝土浇筑；完成波型钢腹板混凝土叠合箱梁制作。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11：底板套箱冷弯成型；所述底板套箱底板设置有坡口，所述坡口的角度为30°；
步骤S12：底板套箱盖板切割；底板套箱的纵缝设置为双V坡口，双V坡口的角度在55°～60°之间；
步骤S13：桁架筋加工；
步骤S14：拼装、焊接，完成底板套箱制作；具体包括：底板套箱上盖板拼装焊接、内隔板沿底板套箱的长方向均匀拼装；底板套箱盖板与底板套箱开口侧面设置有V型坡口，V型坡口的角度为55°～60°。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S2具体是指：在波型钢腹板设置有与底板套箱连接的接缝坡口，所述接缝坡口为单V坡口，单V坡口的角度为45°。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S3具体包括：波型钢腹板拼装、波型钢腹板与底板套箱焊接、顶板拼装、顶板与波型钢腹板焊接、外隔梁及悬臂板安装和焊接、预拼装。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S3中的波型钢腹板拼装具体是指：首先内隔板定位拼装完成后，在底板套箱管上按照设计尺寸以长方向中线向两侧放出两道波形钢腹板的波峰或波谷的定位线；然后进行拼装，拼装过程中保证波形钢腹板与底板套箱的拼装间隙；拼装完成后，在波形钢腹板与底板套箱管、波形钢腹板与隔梁连接处采用点焊固定。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S3中的波型钢腹板与底板套箱焊接具体是指：在焊接前对工件进行反变形控制，对于工位胎具设置为60mm，两端对称设置；在波形钢腹板与底板套箱的坡口外侧处贴陶瓷衬垫，采用单面焊双面成形焊接；在波形钢腹板焊接完成后，进行隔梁与波形钢腹板的立缝焊接，先焊中间隔板、再对两边隔板依次焊接，隔板立焊焊接时从下往上焊。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S3中的顶板拼装具体是指：波形钢腹板与底板套箱焊接完成后，将梁体夹具松开，使工件处于放松状态，测量底箱的拱度；在安装顶板之前设置反变形拱度为40mm；
所述步骤S3中的顶板与波形钢腹板焊接具体是指：在顶板拼装完成后，采用翻转机将梁翻转，进入顶板焊接工位，工位设置40mm反向拱度，在各部位夹紧后再焊接；焊接时，先焊接中间隔板，再对两边隔板依次施焊
所述步骤S3中的外隔梁及悬臂板安装和焊接具体是指：首先选取底箱横向中心线作为中间外隔梁及悬臂板的中心线；然后按图纸尺寸往两边返，并在波形钢腹板及顶板上画出外隔梁及悬臂板的安装轮廓线；在外隔梁及悬臂板吊装到位后调整至其同时与波形钢腹板水平面垂直并进行点焊定位，使得外侧与槽顶保持水平。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S5具体是指：在同时张拉多根预应力钢筋时，首先调整初应力，使得相互之间的应力一致，张拉过程中，活动横梁与固定横梁相互平行；其张拉程序为：0→初应力→1.03σcon→σcon；当应力达到1.03σcon时持续2分钟。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明大大减少了现场施工的工作量和强度，省去了临时构件的使用，节约了现场施工费用，有效的缩短施工工期。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本发明通过下述技术方案实现，波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：底板套箱制作；
步骤S2：波型钢腹板制作；
步骤S3：拼装及焊接；
步骤S4：防腐处理；
步骤S5：先张法预应力施工；
步骤S6：混凝土浇筑；完成波型钢腹板混凝土叠合箱梁制作。
需要说明的是，通过上述改进，本发明改变了普通预制混凝土箱梁、全钢梁的结构，大大节约了能源和材料，有效的降低施工成本；本发明的制作不收季节影响，能够在车间内一体成型，大大减少了施工现场的工作量和强度。
本发明适用于城市立交、应急事件的抢险桥梁，施工速度快，质量好。
波形钢腹板混凝土叠合箱梁包括底板套箱、波形钢腹板以及顶板；
底板套箱采用内灌筑自密实混凝土和预应力组织结构，通过自密实混凝土和预应力组织结构来保证底板套箱的刚度和稳定性，保证受力性能不减小，同时有效的减少钢材的使用量；
波形钢腹板采用斜腹板高155cm、波长100cm、波幅16cm，有效的解决纵向拉伸廷缩、竖向稳定的问题，有效的分散结构受力，提高结构受力性能；
顶板采用厚度为10cm的聚合物纤维混凝土与6.4mm的耐候结构钢叠合而成，钢板采用凸型结构，通过高强聚合物界面连接喷涂胶和凸型钢筋连接件与钢筋网连接，浇筑聚合物纤维混凝土使得顶板与钢筋混凝土形成一个整体，共同受力。
实施例2：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11：底板套箱冷弯成型；所述底板套箱底板设置有坡口，所述坡口的角度为30°；
步骤S12：底板套箱盖板切割；底板套箱的纵缝设置为双V坡口，双V坡口的角度在55°～60°之间；
步骤S13：桁架筋加工；
步骤S14：拼装、焊接，完成底板套箱制作；具体包括：底板套箱上盖板拼装焊接、内隔板沿底板套箱的长方向均匀拼装；底板套箱盖板与底板套箱开口侧面设置有V型坡口，V型坡口的角度为55°～60°。
需要说明的是，通过上述改进，在进行底板套箱冷弯成型时，板材经等离子切割成底板套箱底板，经过抛光、喷底漆处理后进入底板套箱冷弯工位；冷压成型后，直线段的开口宽度尺寸保持一致，若出现翘头、旁弯则需要进行校正；底板套箱内高为137-139mm；冷弯成型后，若坡口角度小于规定的角度，则需要进行修整打磨至规定的角度。
在进行底板套箱盖板切割时，在切割前，首先调整好双枪跨度距离及工件位置，以保证数值的准确性；空走设备，通过设备自行校正，达到双枪的行走于板材的平行，保证双枪与板材同心；底板套箱纵缝按照双V坡口设置，角度在55°～60°之间；盖板宽度按照底板套箱底板冷弯成型后上口的实际尺寸制度；其中盖板与底板套箱底板的间隙为3-7mm。
在进行桁架筋施工时，桁架筋采用直径为14mm的螺纹钢或边长为14mm的方钢；在使用螺纹钢拼焊时，螺纹钢上两边肋处于桁架筋的平面上；使用方钢拼焊时，保证方钢的顶面水平，不得扭曲。
在进行底板套箱上盖板拼装焊接时，保证上盖板两边与下衬板贴合；上盖板与底板套箱开就侧面设置V型坡口，V型坡口的角度为55°～60°；在盖顶板钱江底板套箱管内的杂质清理干净。将桁架筋与盖板孔的孔位对齐，塞缝时先焊接一遍，然后从另一侧填充。焊接顺序为：先焊接塞缝，再进行定位焊接；盖板与底板套箱管的定位焊长度不小于40mm；
在底板套箱纵缝焊接完成后，进行内隔板拼装，在底箱上按设计尺寸放出纵向中心线和内隔板安装中心线和安装控制线；定位安装顺序：每片箱梁内的内隔板从底板套箱的中轴线向两侧定位。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S2具体是指：在波型钢腹板设置有与底板套箱连接的接缝坡口，所述接缝坡口为单V坡口，单V坡口的角度为45°。
制作步骤具体是指：将板材通过输送架送至工位，调整双枪，测试起弧，最后进行切割。
在切割前，调整好双枪的平行度和角度，以达到波形钢腹板所要求的设计角度；板材放置到切割工位后，调整工件，空走设备，并通过双枪在板材上的波缝、波谷再次浇筑工件，避免区域偏离工件。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S3具体包括：波型钢腹板拼装、波型钢腹板与底板套箱焊接、顶板拼装、顶板与波型钢腹板焊接、外隔梁及悬臂板安装和焊接、预拼装。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S3中的波型钢腹板拼装具体是指：首先内隔板定位拼装完成后，在底板套箱管上按照设计尺寸以长方向中线向两侧放出两道波形钢腹板的波峰或波谷的定位线；然后进行拼装，拼装过程中保证波形钢腹板与底板套箱的拼装间隙；拼装完成后，在波形钢腹板与底板套箱管、波形钢腹板与隔梁连接处采用点焊固定。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S3中的波型钢腹板与底板套箱焊接具体是指：在焊接前对工件进行反变形控制，对于工位胎具设置为60mm，两端对称设置；在波形钢腹板与底板套箱的坡口外侧处贴陶瓷衬垫，采用单面焊双面成形焊接；在波形钢腹板焊接完成后，进行隔梁与波形钢腹板的立缝焊接，先焊中间隔板、再对两边隔板依次焊接，隔板立焊焊接时从下往上焊。
进一步地，为了更好的实现本发明，所述步骤S3中的顶板拼装具体是指：波形钢腹板与底板套箱焊接完成后，将梁体夹具松开，使工件处于放松状态，测量底箱的拱度；在安装顶板之前设置反变形拱度为40mm；
所述步骤S3中的顶板与波形钢腹板焊接具体是指：在顶板拼装完成后，采用翻转机将梁翻转，进入顶板焊接工位，工位设置40mm反向拱度，在各部位夹紧后再焊接；焊接时，先焊接中间隔板，再对两边隔板依次施焊
所述步骤S3中的外隔梁及悬臂板安装和焊接具体是指：首先选取底箱横向中心线作为中间外隔梁及悬臂板的中心线；然后按图纸尺寸往两边返，并在波形钢腹板及顶板上画出外隔梁及悬臂板的安装轮廓线；在外隔梁及悬臂板吊装到位后调整至其同时与波形钢腹板水平面垂直并进行点焊定位，使得外侧与槽顶保持水平。
在外隔梁及悬臂板安装和焊接完成后，进行预拼装：箱梁主体加工完毕后，按照梁体编号将每一孔进行预拼装；
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例5：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，所述步骤S5具体是指：在同时张拉多根预应力钢筋时，首先调整初应力，使得相互之间的应力一致，张拉过程中，活动横梁与固定横梁相互平行；其张拉程序为：0→初应力→1.03σcon→σcon；当应力达到1.03σcon时持续2分钟。
需要说明的是，通过上述改进，预应力查立完毕后，与设计位置的偏差不得大于5mm。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例6：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，步骤S6：混凝土浇筑；完成波型钢腹板混凝土叠合箱梁制作。
需要说明的是，通过上述改进，自密实混凝土采用集中搅拌的方式生产，搅拌时间不得少于90s,自密实混凝土扩展度控制目标值不得小于550mm。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
实施例7：
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，还包括步骤S7：波形钢腹板混凝土叠合箱梁现场安装；具体包括以下步骤：
步骤S71：将成品波形钢腹板运输至现场预拼装区，采用门型吊车将波形港币腹板吊放在临时支座上，进行测量和检测；
步骤S72：波形钢腹板架设，具体包括：
步骤S721：架梁前，在支撑垫上标出支座位置中线，安装支座；
步骤S722：吊装；采用双吊机抬吊法进行吊装就位；
步骤S723：波形钢腹板焊接；
步骤S73：桥面铺装；在铺装前清理桥面杂质；然后在桥面钢板上依次涂抹界面剂、界面胶；界面胶的用量为1kg/m2；界面胶的厚度为1.5～2mm。
步骤S74：桥面铺装混凝土浇筑。
本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤S1：底板套箱制作；
步骤S2：波型钢腹板制作；
步骤S3：拼装及焊接；
步骤S4：防腐处理；
步骤S5：先张法预应力施工；
步骤S6：混凝土浇筑；完成波型钢腹板混凝土叠合箱梁制作。
2.根据权利要求1所述的波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11：底板套箱冷弯成型；所述底板套箱底板设置有坡口，所述坡口的角度为30°；
步骤S12：底板套箱盖板切割；底板套箱的纵缝设置为双V坡口，双V坡口的角度在55°～60°之间；
步骤S13：桁架筋加工；
步骤S14：拼装、焊接，完成底板套箱制作；具体包括：底板套箱上盖板拼装焊接、内隔板沿底板套箱的长方向均匀拼装；底板套箱盖板与底板套箱开口侧面设置有V型坡口，V型坡口的角度为55°～60°。
3.根据权利要求1所述的波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法，其特征在于：所述步骤S2具体是指：在波型钢腹板设置有与底板套箱连接的接缝坡口，所述接缝坡口为单V坡口，单V坡口的角度为45。
4.根据权利要求1所述的波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括：波型钢腹板拼装、波型钢腹板与底板套箱焊接、顶板拼装、顶板与波型钢腹板焊接、外隔梁及悬臂板安装和焊接、预拼装。
5.根据权利要求4所述的波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法，其特征在于：所述步骤S3中的波型钢腹板拼装具体是指：首先内隔板定位拼装完成后，在底板套箱管上按照设计尺寸以长方向中线向两侧放出两道波形钢腹板的波峰或波谷的定位线；然后进行拼装，拼装过程中保证波形钢腹板与底板套箱的拼装间隙；拼装完成后，在波形钢腹板与底板套箱管、波形钢腹板与隔梁连接处采用点焊固定。
6.根据权利要求5所述的波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法，其特征在于：所述步骤S3中的波型钢腹板与底板套箱焊接具体是指：在焊接前对工件进行反变形控制，对于工位胎具设置为60mm，两端对称设置；在波形钢腹板与底板套箱的坡口外侧处贴陶瓷衬垫，采用单面焊双面成形焊接；在波形钢腹板焊接完成后，进行隔梁与波形钢腹板的立缝焊接，先焊中间隔板、再对两边隔板依次焊接，隔板立焊焊接时从下往上焊。
7.根据权利要求6所述的波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法，其特征在于：所述步骤S3中的顶板拼装具体是指：波形钢腹板与底板套箱焊接完成后，将梁体夹具松开，使工件处于放松状态，测量底箱的拱度；在安装顶板之前设置反变形拱度为40mm；
所述步骤S3中的顶板与波形钢腹板焊接具体是指：在顶板拼装完成后，采用翻转机将梁翻转，进入顶板焊接工位，工位设置40mm反向拱度，在各部位夹紧后再焊接；焊接时，先焊接中间隔板，再对两边隔板依次施焊
所述步骤S3中的外隔梁及悬臂板安装和焊接具体是指：首先选取底箱横向中心线作为中间外隔梁及悬臂板的中心线；然后按图纸尺寸往两边返，并在波形钢腹板及顶板上画出外隔梁及悬臂板的安装轮廓线；在外隔梁及悬臂板吊装到位后调整至其同时与波形钢腹板水平面垂直并进行点焊定位，使得外侧与槽顶保持水平。
8.根据权利要求7所述的波形钢腹板混凝土叠合箱梁预制施工方法，其特征在于：所述步骤S5具体是指：在同时张拉多根预应力钢筋时，首先调整初应力，使得相互之间的应力一致，张拉过程中，活动横梁与固定横梁相互平行；其张拉程序为：0→初应力→1.03σcon→σcon；当应力达到1.03σcon时持续2分钟。
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