CN115821713B - 一种含波纹钢腹板的预应力uhpc组合结构连续箱梁桥及其施工方法 - Google Patents
一种含波纹钢腹板的预应力uhpc组合结构连续箱梁桥及其施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,包括由NC‑UHPC组合箱梁构成的第一节段、由多个NC‑波纹钢腹板‑UHPC组合箱梁连接而成的第二节段以及由多个UHPC‑波纹钢腹板组合箱梁连接而成的第三节段,所述第一节段位于桥墩墩顶上方区域,所述第二节段位于所述第一节段的纵桥向两侧,所述第三节段位于主跨合拢区以及边跨与第二节段之间,所述第一节段、第二节段和第三节段通过预应力体系连接。本发明还提供一种上述含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥的施工方法。本发明充分利用各箱梁的受力特点,在纵桥向合理地分配各类箱梁节段,能有效遏制主跨下挠和腹板开裂。
Description
技术领域
本发明属于桥梁领域,尤其涉及一种连续箱梁桥及其施工方法。
背景技术
因具有施工简便、受力合理、经济性好的特点,传统预应力混凝土连续箱梁桥是跨江、跨海的主要桥型之一,主跨跨径一般在60-200m之间。然而,大量已建传统预应力箱梁桥在运营过程中普遍出现腹板开裂和主跨下挠等病害。这是因为在桥梁服役过程中,箱梁腹板承担较大的剪力,而普通混凝土(NC)的抗拉强度较低,这就不可避免地导致预应力混凝土箱梁桥出现腹板开裂的现象。此外,由于预应力混凝土连续梁桥墩顶梁段在负弯矩的作用下,主梁下缘压应力小于上缘压应力,而普通混凝土徐变系数大,在长期荷载作用下必然导致主跨出现下挠的现象。因此,受限于普通混凝土本身的固有属性,传统预应力混凝土连续梁桥的病害无法根治。
中国公开专利CN114197321A中公开了一种预应力UHPC-NC组合连续箱梁桥,包括UHPC-NC组合箱梁节段和UHPC箱梁节段,UHPC-NC组合箱梁节段位于支座墩顶中心线至主跨1/3-1/4区域处;UHPC箱梁节段处于主跨跨中区域,其总长度为主跨长度的1/4-1/3。该连续箱梁桥能一定程度上遏制主跨下挠和梁体开裂,但UHPC-NC组合箱梁的NC腹板体积较大,基于吊装总重量的限制,不便于装配化施工;其次,靠近墩顶节段的NC箱梁体积大,现场施工水化热大,不可避免地造成NC箱梁的初始缺陷,大幅增加板件开裂的可能性;还有,该专利没有解决腹板开裂的问题,其箱梁构造形式在剪力较大(靠近墩顶)的位置与传统预应力梁桥无异。
鉴于此,有必要提供一种新的桥梁结构解决上述技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷,提供一种含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥及其施工方法,该连续箱梁桥具有施工简便、受力合理、经济性好,能有效遏制主跨下挠和腹板开裂,同时又便于装配化施工,大幅缩短现场施工周期,且还能提升梁式桥的跨越能力。为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,包括由NC-UHPC组合箱梁(为部分预制结构)构成的第一节段、由多个NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁(为部分预制结构)连接而成的第二节段以及由多个UHPC-波纹钢腹板组合箱梁(为预制结构)连接而成的第三节段,所述第一节段位于桥墩墩顶上方区域,所述第一节段的纵桥向长度为4-12m,所述第二节段位于所述第一节段的纵桥向两侧,所述第二节段设于桥墩墩顶梁高变化起始处至主跨1/3-2/5处区域,所述第三节段位于主跨合拢区以及边跨与第二节段之间,所述第三节段的长度为8-50m,所述第一节段、第二节段和第三节段通过预应力体系连接。
上述第一节段位于桥墩墩顶处,第二节段位于第一节段的两侧,其他合拢位置为第三节段,通过限定第一节段、第二节段和第三节段的分布位置的限定,可以使第一节段、第二节段和第三节段的相互配合关系最大化发挥。并且,本发明的桥型合拢段(第三节段)长度能达到8-50m,可以整体吊装,施工优势明显。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,所述NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁包括NC顶板、第一UHPC横隔板、第一波纹钢腹板和第一UHPC底板;两块所述第一波纹钢腹板沿纵桥向置于所述NC顶板和第一UHPC底板之间并组成一第一箱式结构,多块所述第一UHPC横隔板沿横桥向均匀设于所述第一箱式结构内部,用于分别对NC顶板、第一UHPC底板和第一波纹钢腹板进行加劲。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,所述UHPC-波纹钢腹板组合箱梁包括UHPC顶板、第二UHPC横隔板、第二波纹钢腹板和第二UHPC底板;两块所述第二波纹钢腹板沿纵桥向置于所述UHPC顶板和第二UHPC底板之间并组成一第二箱式结构,多块所述第二UHPC横隔板沿横桥向均匀设于所述第二箱式结构内部,用于分别对UHPC顶板、第二UHPC底板和第二波纹钢腹板进行加劲。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,所述NC顶板和第一UHPC底板在与所述第一波纹钢腹板连接处设有加厚层,所述第一波纹钢腹板的上下两端均设有第一PBL剪力体系并通过所述第一PBL剪力体系与所述NC顶板和第一UHPC底板固接,所述第一波纹钢腹板与第一UHPC横隔板连接处设有第二PBL剪力体系并通过所述第二PBL剪力体系与第一UHPC横隔板固接。通过设置加厚层利于NC顶板、第一UHPC底板和第一波纹钢腹板通过第一PBL剪力体系连接。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,所述UHPC顶板和第二UHPC底板在与所述第二波纹钢腹板连接处设有加厚层,所述第二波纹钢腹板的上下两端均设有第一PBL剪力体系并通过所述第一PBL剪力体系与所述UHPC顶板和第二UHPC底板固接,所述第二波纹钢腹板与第二UHPC横隔板连接处设有第二PBL剪力体系并通过所述第二PBL剪力体系与第二UHPC横隔板固接。通过设置加厚层利于UHPC顶板和第二UHPC底板和第二波纹钢腹板通过第一PBL剪力体系连接。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,所述第一PBL剪力体系包括固设于(相互垂直设置)所述第一波纹钢腹板和第二波纹钢腹板的上下两端的第一钢板,所述第一钢板上垂直设有多道纵桥向设置的第一开孔钢板(多道之间间隔设置),横桥向两侧对应设置的第一PBL剪力体系之间设有多根横桥向设置的第一加强钢筋,所述第一加强钢筋的两端分别位于横桥向两侧的第一开孔钢板的开孔中(开孔位置对应以保证第一加强钢筋呈横桥向布置)。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,所述第二PBL剪力体系包括多道横桥向设置的第二开孔钢板(多道之间间隔设置),多道所述第二开孔钢板之间设有多根纵桥向设置的第二加强钢筋,所述第二加强钢筋设于各所述第二开孔钢板的开孔中(开孔位置对应以保证第二加强钢筋呈纵桥向布置);所述第二PBL剪力体系设于所述第一波纹钢腹板或第二波纹钢腹板的内侧面,且设置位置与所述第一UHPC横隔板或第二UHPC横隔板相对应。
本发明采用的第一PBL剪力体系和第二PBL剪力体系较传统的剪力钉连接而言,这类具有加强钢筋的结构施工较为方便;并且,此种类型连接方式的强度更高,提高的UHPC与钢筋接触面积,而钢筋又与钢板固结,搭接出来的钢筋更容易配置钢筋网。总体而言,本发明的PBL剪力体系具有连接构造刚度大,承载力强,抗疲劳效果显著,施工方便等优势。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,所述NC顶板的厚度为0.25-1m;所述第一UHPC底板的厚度为0.2-1.5m;所述第一UHPC横隔板的厚度为0.12-0.25m;所述第一波纹钢腹板的厚度为15-30mm;所述第一UHPC横隔板的纵桥向间距为3-5m;所述UHPC顶板的厚度为0.15-0.5m;所述第二UHPC底板的厚度为0.2-0.8m;所述第二UHPC横隔板的厚度为0.12-0.25m;所述第二波纹钢腹板厚度为12-25mm;所述第二UHPC横隔板的纵桥向间距为3-5m。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,NC-UHPC组合箱梁包括第三UHPC底板和支撑于所述第三UHPC底板上的NC箱梁,所述NC箱梁包括第一顶板、第一腹板、第一底板及第一横隔板,所述NC箱梁的第一顶板及第一腹板均为平板构件,所述NC箱梁的第一底板为矮肋板构件,所述NC箱梁的第一横隔板由第一顶板加劲肋、第一腹板加劲肋、第一底板加劲肋中的至少一种方式组成;所述第三UHPC底板为矮肋板构件,所述NC箱梁置于所述第三UHPC底板上;所述第三UHPC底板为预制结构,所述NC箱梁为现浇结构,所述第三UHPC底板与NC箱梁的第一底板通过第三UHPC底板预留钢筋连接成整体,且预留钢筋沿顺桥向和横桥向并列排布。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,所述第三UHPC底板为平板加纵肋组成的矮肋板构件,其中平板厚度为0.12-1.50m,纵肋高度为0.10-0.50m,纵肋上缘宽度为0.10-0.30m,纵肋下缘宽度为0.12-0.32m,相邻纵肋中心间距为0.30-1.50m;所述NC箱梁的第一顶板、第一腹板、第一底板及第一横隔板均为厚型构件,其中第一顶板厚0.25-1.50m,第一腹板厚0.40-2.50m,第一底板厚0.28-2.50m,第一横隔板厚1.50-4.00m。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,上述NC-UHPC组合箱梁总高度可根据主桥跨径取值;所述NC-UHPC组合箱梁的现浇NC箱梁与预制UHPC带肋底板通过预留钢筋连接。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,所述NC-UHPC组合箱梁和NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁之间设有用于连接其二者的第一过渡段,所述第一过渡段包括第一UHPC过渡底板、第一NC过渡横隔板、第一波纹钢过渡腹板、第一NC过渡腹板和第一NC过渡顶板,所述第一波纹钢过渡腹板、第一NC过渡腹板均沿纵桥向设于所述第一UHPC过渡底板和第一NC过渡顶板之间,所述第一波纹钢过渡腹板位于靠近所述NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁的一侧,所述第一NC过渡腹板位于靠近所述NC-UHPC组合箱梁的一侧,所述第一NC过渡横隔板沿横桥向设于所述第一波纹钢过渡腹板和第一NC过渡腹板连接处。上述第一NC过渡横隔板可与第一NC过渡腹板一起现浇而得,且第一NC过渡横隔板直接与第一NC过渡腹板连接。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,所述第一波纹钢过渡腹板靠近所述第一NC过渡腹板的纵桥向一侧设有第三PBL剪力体系且通过所述第三PBL剪力体系与所述第一NC过渡腹板连接;所述第三PBL剪力体系包括固设于所述第一波纹钢过渡腹板一侧的第三钢板,所述第三钢板上垂直设有多道纵桥向设置的第三开孔钢板(多道之间间隔设置),多道所述第三开孔钢板之间设有多根横桥向设置的第三加强钢筋,所述第三加强钢筋设于各所述第三开孔钢板的开孔中(开孔位置对应以保证第三加强钢筋呈横桥向布置)。
上述第一过渡段为部分预制结构,主要用于NC与波纹钢腹板的过渡连接,主要表现为波纹钢腹板端部埋置于NC腹板内,通过第三PBL剪力体系连接。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,所述NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁和UHPC-波纹钢腹板组合箱梁之间设有用于连接其二者的第二过渡段,所述第二过渡段包括第二UHPC过渡底板、第二UHPC过渡横隔板、第二波纹钢过渡腹板和第二UHPC过渡顶板组成,所述第二波纹钢过渡腹板沿纵桥向设于所述第二UHPC过渡底板和第二UHPC过渡顶板之间,所述第二UHPC过渡横隔板沿横桥向设于所述第二UHPC过渡底板、第二波纹钢过渡腹板和第二UHPC过渡顶板之间。
上述第二过渡段为预制结构,第二过渡段主要为NC顶板与UHPC顶板的过渡,主要表现为保持桥面的平整,通过改变顶板厚度并控制箱梁梁高来完成,该过渡段顶板主体材料为UHPC。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,所述预应力体系包括设于NC-UHPC组合箱梁、NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁和UHPC-波纹钢腹板组合箱梁之间的体内预应力束和体外预应力束;体内预应力束沿纵桥向埋设于所述NC-UHPC组合箱梁和NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁的上部位置,所述体外预应力束沿纵桥向贯穿设于所述第一UHPC横隔板和第二UHPC横隔板之间,且所述第一UHPC横隔板和/或第二UHPC横隔板上还设有用于与所述体外预应力束配套的体外束转向块和/或体外束锚固块。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,相邻所述NC-UHPC组合箱梁的相邻处设有剪力键;相邻所述NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁的相邻NC顶板和相邻第一UHPC底板之间设有剪力键;相邻所述UHPC-波纹钢腹板组合箱梁的相邻UHPC顶板和第二UHPC底板之间设有剪力键;所述剪力键为包含榫头和榫槽的榫卯结构,相邻两箱梁的交界面一侧为榫头,另一侧为榫槽。
上述预应力UHPC组合结构连续箱梁桥中,优选的,箱梁节段之间端面的波纹钢腹板通过对接焊接或高强度螺栓连接。
作为一个总的技术构思,本发明还提供一种上述的含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥的施工方法,包括以下步骤:
S1:施工桩基和桥墩。
S2:预制NC-UHPC组合箱梁的第三UHPC底板,预制NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁除NC顶板外的其他结构,预制UHPC-波纹钢腹板组合箱梁,预制第一过渡段的UHPC结构和波纹钢结构,并预制第二过渡段。
S3:在桥墩上安装0#节段的第三UHPC底板,并在第三UHPC底板上方浇筑NC箱梁形成墩顶NC-UHPC组合箱梁节段,对0#节段进行预应力体系张拉。
S4:按照悬臂拼装、预应力体系张拉的顺序,在已施工完成的0#节段两侧对称悬拼部分预制的第一过渡段和部分预制的NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁,再现浇NC完成第一过渡段和NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁的拼装,然后再悬拼第二过渡段,并完成相应预应力体系的张拉。
S5:按照悬臂拼装、预应力体系张拉的顺序,在已施工完成的节段两侧对称拼装部分UHPC-波纹钢腹板组合箱梁,并完成相应的预应力体系的张拉;将剩余UHPC-波纹钢腹板组合箱梁通过临时预应力在预制厂连成整体。
S6:先对边跨进行合拢,架设边跨处的整体UHPC-波纹钢腹板组合箱梁,然后完成边跨相应预应力体系的张拉,再用同样的手段对中跨进行合拢,主跨合拢完成后在全桥跨度内进行预应力体系的张拉。
S7:完成附属工程及桥面铺装,即完成施工。
上述施工方法中,S6可采用如下具体步骤:先对边跨进行合拢,架设边跨处的整体UHPC-波纹钢腹板组合箱梁,利用第二波纹钢腹板上的长圆孔与高强螺栓对第二波纹钢腹板进行定位,再根据顶底板误差,若小于30mm,选择用结构胶填充;若大于30mm,选择用UHPC现场浇筑顶、底板的缝,然后完成边跨相应预应力体系的张拉,再用同样的手段对中跨进行合拢,主跨合拢完成后在全桥跨度内进行预应力体系的张拉。
本发明在了解墩顶NC-UHPC组合箱梁节段能避免主跨下挠的基础上,提出了NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁节段以及UHPC-波纹钢腹板组合箱梁的合拢施工方法,施工工艺简单,施工方便,有利于本发明提出的各不同种类的箱梁组合使用时的施工建设。
本发明提出吊装整体式UHPC-波纹钢腹板组合箱梁节段的施工方式,鉴于连续梁桥的受力特点(主跨跨中剪力小、正弯矩大),该位置的梁段采用UHPC-波纹钢腹板组合箱梁,可大幅降低梁高,减少顶底板厚度,所以该节段的总体重量不大。因此,在工厂预制时可整体拼装,再运至现场拼装,由于施工误差和制作误差的原因,在合拢时可能会出现无法完全匹配的问题。本发明在第二波纹钢腹板上预留螺栓孔,通过长圆孔双螺栓来固定位置,完美搭接钢腹板,再根据误差大小选择现浇早强UHPC或结构胶至顶底板的缝处,消除箱梁节段顶底板在纵桥向的误差,施工简便可行,周期大幅缩短。
传统PC箱梁桥的病害为主跨下挠和梁体开裂,而梁体开裂主要为腹板开裂和底板开裂。因此,本发明以目前PC箱梁的顽疾为研究背景,针对连续梁桥的受力特点,结合UHPC和波纹钢腹板的优点,UHPC经过蒸养后其收缩几乎为0,徐变系数为NC的0.15,具有良好的体积稳定性和抗裂性能,将它应用至连续梁桥的顶底板可以很好地避免主跨下挠和板件开裂,而波纹钢腹板具有超强的抗剪能力,将它应用到箱梁腹板上能解决腹板开裂的问题。
但对于采用预制拼装工艺施工的跨江、跨海大桥,如何经济、合理地将波纹钢腹板和UHPC应用到预制箱梁节段,这也是一个难题。在预应力连续箱梁桥的体系中,墩顶0#节段截面处的剪力最大,而又因为0#节段没有减重需求(其自重直接传递到桥墩),故可设置较厚的NC腹板以避免腹板开裂;同时,若墩顶0#节段采用波纹钢腹板,其结构应力水平较低,且主梁过高容易出现失稳的问题,无法充分发挥波纹钢腹板的优势。
在墩顶两侧,本发明采用NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁,波纹钢腹板的引入不仅可从根源上解决腹板开裂的问题,还能大幅降低箱梁节段重量;结合UHPC材料的引用,该节段可实现预制结构的轻型化。此外,对于箱梁顶板而言,其没有必须的力学性能和长期性能需求,可采用更为经济的NC材料,在一定程度上减少此类节段的造价。并且,鉴于大跨连续梁桥靠近墩顶的节段拥有较大的梁高,结构尺寸较大,全采用预制结构将受限于吊装设备和地质条件,连续梁桥在施工时将会在这类箱梁节段设置较多的顶板束来抵抗负弯矩,而顶板一般需要设置较厚的板件来埋置体内预应力束和抵抗局部轮载作用。因此,选择波纹钢腹板+UHPC底板的部分预制结构进行吊装拼接,再现浇NC顶板的结构形式和施工方式,更加经济、高效。综合而言,NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁节段经济、轻质且施工便捷。
在合拢区,本发明采用UHPC-波纹钢腹板组合箱梁,能大幅降低上部结构整体重量,可以减少下部结构工程量,尤其在地质情况较差的桥位处,可以降低下部结构造价;同时,在建设跨江、跨海大桥时,可以根据轮船最大排水量,提前将UHPC-波纹钢腹板组合箱梁节段通过部分预应力张拉成一个整体,再通过起重设备将整段组合箱梁节段在边跨跨中和主跨跨中合拢,这大大缩短桥梁施工周期,降低桥梁综合建设成本。
在各不同种类的箱梁结合处,与传统PC波纹钢腹板连续梁桥不同,本发明桥型全桥采用较薄的UHPC底板,所以箱梁节段在纵桥向的刚度变化和传力平顺变得格外重要,过渡段不仅需要衔接两个不同的箱梁节段,还需要自身结构刚度变化不大。本发明的提出NC-UHPC组合箱梁与NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁之间的第一过渡段和NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁和UHPC-波纹钢腹板组合箱梁之间的第二过渡段可以很好的连接各不同形式的箱梁,能很好的保持箱梁结构在纵桥向的刚度不会发生突变,传力平顺,受力合理。并且,第一过渡段采用PBL的方式连接NC腹板和波纹钢腹板,并利用布置搭接钢筋网的横隔板加劲连接处,使得纵桥向的力在该位置不会产生较大的变形,结构可靠。
本发明提供的含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,纵桥向采用UHPC密集横隔板加劲,组合箱梁节段局部刚度大幅提升,降低大跨箱梁桥的开裂风险。同时,UHPC预制结构(组合结构中的UHPC底板)经高温蒸汽养护后期收缩徐变均极小,可忽略不计,有效遏制在长期运营中主跨过度下挠。
整体而言,本发明利用波纹钢腹板替换掉传统预应力混凝土箱梁的腹板,不仅能够提高腹板的抗裂能力,解决传统预应力混凝土箱梁桥腹板开裂问题,还能大幅减轻自重,提升梁式桥的跨越能力。此外, UHPC经过高温蒸汽养护后,使得UHPC结构具有良好的体积稳定性(高弹模、零收缩、低徐变)和优异的力学性能(高抗压、高韧性),这能显著降低桥梁在长期荷载作用下的变形。因此,无论从局部受力还是桥梁结构的长期性能分析,波纹钢腹板和UHPC的应用能从根源上解决传统预应力混凝土连续箱梁桥的顽疾。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明的含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥充分利用NC-UHPC组合箱梁、NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁和UHPC-波纹钢腹板组合箱梁各箱梁的受力特点,将各箱梁设置于不同的位置处,在纵桥向合理地分配各类箱梁节段,合理充分的利用波纹钢腹板和UHPC的优势,各不同种类的箱梁的协同作用,具有施工简便、受力合理、经济性好,能有效遏制主跨下挠和腹板开裂,同时又便于装配化施工,大幅缩短现场施工周期,且还能提升梁式桥的跨越能力等优势。
2、本发明的含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,一方面,充分考虑各组合节段的力学特点,提出了现场浇筑(墩顶梁段)和预制拼装相结合的施工方法,减少现场浇筑NC的工作量,施工简单,缩短施工周期;另一方面,引入高性能、高强度的UHPC和波纹钢腹板,不仅减小箱梁板件厚度、降低上部结构总重量、还能减小桥梁的长期变形,提高预应力荷载效率,提升预应力梁式桥跨径和增加结构耐久性,从根源上解决主跨下挠和梁体开裂的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例中含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥的结构示意图。
图2为实施例中含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥的预应力束结构示意图。
图3为实施例中墩顶NC- UHPC组合箱梁的结构示意图。
图4为实施例中NC-波纹钢腹板-UHPC箱梁的结构及预应力体系的结构示意图。
图5为实施例中UHPC-波纹钢腹板箱梁的结构及预应力体系的结构示意图。
图6为实施例中第一过渡段的结构示意图(示出一半结构)。
图7为实施例中NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁与UHPC-波纹钢腹板组合箱梁通过第二过渡段连接的结构示意图。
图8为图1中A-A处的剖视结构示意图。
图9为图8中A的放大图。
图10为图9中的D-D剖面结构示意图。
图11为图1中B-B处的剖视结构示意图。
图12为图1中的C-C剖面结构示意图。
图13为实施例中第一PBL剪力体系的结构示意图。
图14为实施例中第二BL剪力体系的结构示意图。
图15为实施例中第三PBL剪力体系的结构示意图。
图16为实施例中相邻第二波纹钢腹板通过长圆孔和螺栓连接的结构示意图。
图17为实施例中相邻UHPC-波纹钢腹板组合箱梁连接处的结构示意图。
图例说明:
1、桥墩;
2、NC-UHPC组合箱梁; 21、第三UHPC底板;22、NC箱梁;
3、NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁;31、第一UHPC底板;32、第一波纹钢腹板;33、NC顶板;34、第一UHPC横隔板;
4、UHPC-波纹钢腹板组合箱梁;41、第二UHPC底板;42、第二波纹钢腹板;43、UHPC顶板;44、第二UHPC横隔板;
5、预应力体系;51、体外预应力束;52、体内预应力束;53、体外束锚固块;54、体外束转向块;
7、第一过渡段;71、第一UHPC过渡底板;72、第一NC过渡横隔板;73、第一波纹钢过渡腹板;74、第一NC过渡腹板;75、第一NC过渡顶板;
8、第二过渡段;81、第二UHPC过渡底板;82、第二UHPC过渡横隔板;83、第二波纹钢过渡腹板;84、第二UHPC过渡顶板;
9、剪力键;91、榫头;92、榫槽;
10、长圆孔;
11、匹配误差;
100、第一PBL剪力体系;101、第一钢板;102、第一开孔钢板;103、第一加强钢筋;
200、第二PBL剪力体系;201、第二开孔钢板;202、第二加强钢筋;
300、第三PBL剪力体系;301、第三钢板;302、第三开孔钢板;303、第三加强钢筋。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述,但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义,下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的,并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例:
如图1-图12所示,本实施例的含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,包括由NC-UHPC组合箱梁2构成的第一节段、由多个NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3连接而成的第二节段以及由多个UHPC-波纹钢腹板组合箱梁4连接而成的第三节段,第一节段位于桥墩1墩顶上方区域,第二节段位于第一节段的纵桥向两侧,第三节段位于主跨合拢区以及边跨与第二节段之间,第一节段、第二节段和第三节段通过预应力体系5连接。
具体的,本实施例的含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥为连续梁桥桥型,跨径布置可为130m+210m+130m,其包括桥墩1、墩顶NC-UHPC组合箱梁2、NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3、UHPC-波纹钢腹板组合箱梁4,墩顶NC-UHPC组合箱梁2设置于墩顶区域(长度可为4-12m,上述范围均可,可根据实际情况进行合理选择),NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3设置于墩顶梁高变化起始处至主跨1/3-2/5处区域(上述范围均可),UHPC-波纹钢腹板组合箱梁4设置于边跨和主跨合拢区域(长度可为8-50m,上述范围均可,可根据实际情况进行合理选择)。本实施例中,UHPC的弯曲抗拉强度在20MPa以上,抗压强度在120MPa以上,波纹钢腹板钢材满足桥梁用结构钢要求。
如图3所示,本实施例中,NC-UHPC组合箱梁2包括第三UHPC底板21(UHPC带肋底板)和支撑于UHPC带肋底板上的NC箱梁22。UHPC带肋底板为矮肋板构件,UHPC带肋底板为预制板,NC箱梁22为现浇结构,UHPC带肋底板与NC箱梁22通过UHPC带肋底板预留钢筋连接成整体,且预留钢筋沿顺桥向和横桥向并列排布。
本实施例中,UHPC带肋底板为平板加纵肋组成的矮肋板构件,其中平板厚度为0.12-1.50m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为1.2m),纵肋高度为0.10-0.50m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为0.5m),纵肋上缘宽度为0.10-0.30m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为0.2m),纵肋下缘宽度为0.12-0.32m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为0.2m),相邻纵肋中心间距为0.30-1.50m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为1.2m)。墩顶预制UHPC带肋底板采用该种结构尺寸既能作为现浇NC结构的底模板,又能确保施工中的刚度和稳定性。墩顶区域采用该结构尺寸,可以降低墩顶NC结构的应力,降低开裂风险;NC-UHPC组合箱梁2底部为UHPC带肋底板,上部为现浇NC节段;通过UHPC带肋底板预留钢筋连接成整体,预留钢筋沿顺桥向和横桥向并列排布,可以确保UHPC与NC之间共同受力。
如图4所示,本实施例中,NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3包括NC顶板33、第一UHPC横隔板34、第一波纹钢腹板32和第一UHPC底板31;两块第一波纹钢腹板32沿纵桥向置于NC顶板33和第一UHPC底板31之间并组成一第一箱式结构,多块第一UHPC横隔板34沿横桥向均匀设于第一箱式结构内部,用于分别对NC顶板33、第一UHPC底板31和第一波纹钢腹板32进行加劲。
如图5所示,UHPC-波纹钢腹板组合箱梁4包括UHPC顶板43、第二UHPC横隔板44、第二波纹钢腹板42和第二UHPC底板41;两块第二波纹钢腹板42沿纵桥向置于UHPC顶板43和第二UHPC底板41之间并组成一第二箱式结构,多块第二UHPC横隔板44沿横桥向均匀设于第二箱式结构内部,用于分别对UHPC顶板43、第二UHPC底板41和第二波纹钢腹板42进行加劲。
如图11所示,本实施例中,NC顶板33和第一UHPC底板31在与第一波纹钢腹板32连接处设有加厚层,第一波纹钢腹板32的上下两端均设有第一PBL剪力体系100并通过第一PBL剪力体系100与NC顶板33和第一UHPC底板31固接,第一波纹钢腹板32与第一UHPC横隔板34连接处设有第二PBL剪力体系200并通过第二PBL剪力体系200与第一UHPC横隔板34固接。
如图12所示,UHPC顶板43和第二UHPC底板41在与第二波纹钢腹板42连接处设有加厚层,第二波纹钢腹板42的上下两端均设有第一PBL剪力体系100并通过第一PBL剪力体系100与UHPC顶板43和第二UHPC底板41固接,第二波纹钢腹板42与第二UHPC横隔板44连接处设有第二PBL剪力体系200并通过第二PBL剪力体系200与第二UHPC横隔板44固接。
如图11-图13所示,本实施例中,第一PBL剪力体系100包括固设于第一波纹钢腹板32和第二波纹钢腹板42的上下两端的第一钢板101,第一钢板101上垂直设有多道纵桥向设置的第一开孔钢板102,横桥向两侧对应设置的第一PBL剪力体系100之间设有多根横桥向设置的第一加强钢筋103,第一加强钢筋103的两端分别位于横桥向两侧的第一开孔钢板102的开孔中。
如图14所示,本实施例中,第二PBL剪力体系200包括多道横桥向设置的第二开孔钢板201,多道第二开孔钢板201之间设有多根纵桥向设置的第二加强钢筋202,第二加强钢筋202设于各第二开孔钢板201的开孔中;第二PBL剪力体系200设于第一波纹钢腹板32或第二波纹钢腹板42的内侧面,且设置位置与第一UHPC横隔板34或第二UHPC横隔板44相对应。
本实施例中,NC顶板33的厚度为0.25-1m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为1m);第一UHPC底板31的厚度为0.2-1.5m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为1.2m);第一UHPC横隔板34的厚度为0.12-0.25m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为0.2m);第一波纹钢腹板32的厚度为15-30mm(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为20mm);第一UHPC横隔板34的纵桥向间距为3-5m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为4m);UHPC顶板43的厚度为0.15-0.5m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为0.5m);第二UHPC底板41的厚度为0.2-0.8m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为0.2m);第二UHPC横隔板44的厚度为0.12-0.25m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为0.2m);第二波纹钢腹板42厚度为12-25mm(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为20mm);第二UHPC横隔板44的纵桥向间距为3-5m(上述范围均可,可根据实际情况合理选择,如为5m)。
如图6所示,本实施例中,NC-UHPC组合箱梁2和NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3之间设有用于连接其二者的第一过渡段7,第一过渡段7包括第一UHPC过渡底板71、第一NC过渡横隔板72、第一波纹钢过渡腹板73、第一NC过渡腹板74和第一NC过渡顶板75,第一波纹钢过渡腹板73、第一NC过渡腹板74均沿纵桥向设于第一UHPC过渡底板71和第一NC过渡顶板75之间,第一波纹钢过渡腹板73位于靠近NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3的一侧,第一NC过渡腹板74位于靠近NC-UHPC组合箱梁2的一侧,第一NC过渡横隔板72沿横桥向设于第一波纹钢过渡腹板73和第一NC过渡腹板74连接处。
本实施例中,第一波纹钢过渡腹板73靠近第一NC过渡腹板74的纵桥向一侧设有第三PBL剪力体系300且通过第三PBL剪力体系300与第一NC过渡腹板74连接;如图15所示,第三PBL剪力体系300包括固设于第一波纹钢过渡腹板73一侧的第三钢板301,第三钢板301上垂直设有多道纵桥向设置的第三开孔钢板302,多道第三开孔钢板302之间设有多根横桥向设置的第三加强钢筋303,第三加强钢筋303设于各第三开孔钢板302的开孔中。
如图7所示,本实施例中,NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3和UHPC-波纹钢腹板组合箱梁4之间设有用于连接其二者的第二过渡段8,第二过渡段8包括第二UHPC过渡底板81、第二UHPC过渡横隔板82、第二波纹钢过渡腹板83和第二UHPC过渡顶板84组成,第二波纹钢过渡腹板83沿纵桥向设于第二UHPC过渡底板81和第二UHPC过渡顶板84之间,第二UHPC过渡横隔板82沿横桥向设于第二UHPC过渡底板81、第二波纹钢过渡腹板83和第二UHPC过渡顶板84之间。本实例中,第二过渡段8其两端的顶板、底板厚度分别与相邻的节段结构厚度对应相同;其中,第二过渡段8的顶板和底板主体材料均为UHPC。
如图2、图4-图5所示,本实施例中,预应力体系5包括设于NC-UHPC组合箱梁2、NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3和UHPC-波纹钢腹板组合箱梁4之间的体内预应力束52和体外预应力束51;体内预应力束52沿纵桥向埋设于NC-UHPC组合箱梁2和NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3的上部位置,体外预应力束51沿纵桥向贯穿设于第一UHPC横隔板34和第二UHPC横隔板44之间,且第一UHPC横隔板34和/或第二UHPC横隔板44上还设有用于与体外预应力束51配套的体外束转向块54和/或体外束锚固块53。体外预应力束51通过体外束转向块54转向,可以抵抗体外预应力束51转向产生的径向力。体外束转向块54嵌固于第一UHPC横隔板34和第二UHPC横隔板44上。
如图8-图10所示,本实施例中,相邻NC-UHPC组合箱梁2的相邻处设有剪力键9;相邻NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3的相邻NC顶板33和相邻第一UHPC底板31之间设有剪力键9;相邻UHPC-波纹钢腹板组合箱梁4的相邻UHPC顶板43和第二UHPC底板41之间设有剪力键9;剪力键9为包含榫头91和榫槽92的榫卯结构,相邻两箱梁的交界面一侧为榫头91,另一侧为榫槽92。榫头91嵌套在榫槽92内实现相邻两节段的榫接。
为了提高相邻箱梁节段的连接牢固性,其端面顶板、底板采用榫卯结构可以增大节段之间的抗剪承载力,其端面的波纹钢腹板采用对接焊接或高强度螺栓连接可以提升节段之间的牢固性。其中,应用本实施例的节段拼装时,节段之间UHPC和NC部位应涂抹胶粘剂,形成胶接缝。
如图16-图17所示,本实施例的含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥的施工方法,包括以下步骤:
S1:施工桩基和桥墩1;若为连续刚构桥桥型,桥墩1采用薄壁柔性桥墩。
S2:预制NC-UHPC组合箱梁2的第三UHPC底板21(若为连续刚构桥桥型,墩顶NC-UHPC组合箱梁2的第三UHPC底板21需预留墩梁固结的孔道),预制NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3除NC顶板33外的其他结构,预制UHPC-波纹钢腹板组合箱梁4,预制第一过渡段7的UHPC结构(即第一UHPC过渡底板71)和波纹钢结构(即第一波纹钢过渡腹板73),并预制第二过渡段8。
S3:在桥墩1上安装0#节段的第三UHPC底板21,并在第三UHPC底板21上方浇筑NC箱梁22形成墩顶NC-UHPC组合箱梁2节段(本实施例中只有一个NC-UHPC组合箱梁2),对0#节段进行预应力体系5张拉;若为连续刚构桥桥型,则进行墩梁固结;若为连续梁桥桥型,则对0#节段进行临时固结;然后对现场浇筑。
S4:按照悬臂拼装、预应力体系5张拉的顺序,在已施工完成的0#节段两侧对称悬拼部分预制的第一过渡段7和部分预制的NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3,再现浇NC完成第一过渡段7和NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁3的拼装,然后再悬拼第二过渡段8,并完成相应预应力体系5的张拉。
S5:按照悬臂拼装、预应力体系5张拉的顺序,在已施工完成的节段两侧对称拼装部分UHPC-波纹钢腹板组合箱梁4,并完成相应的预应力体系5的张拉;将剩余UHPC-波纹钢腹板组合箱梁4通过临时预应力在预制厂连成整体。
S6:先对边跨进行合拢,架设边跨处的整体UHPC-波纹钢腹板组合箱梁4,利用第二波纹钢腹板42上的长圆孔10与高强螺栓对第二波纹钢腹板42进行定位(如图16所示),再根据顶底板的匹配误差11,若匹配误差11小于30mm,选择用结构胶填充;若匹配误差11大于30mm,选择用UHPC现场浇筑顶、底板的缝(如图17所示),然后完成边跨相应预应力体系5的张拉,再用同样的手段对中跨进行合拢,主跨合拢完成后在全桥跨度内进行预应力体系5的张拉;若为连续梁桥桥型,中跨合拢前,拆除0#节段的临时固结。
S7:完成附属工程及桥面铺装,即完成施工。
Claims (9)
1.一种含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,其特征在于,包括由NC-UHPC组合箱梁(2)构成的第一节段、由多个NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁(3)连接而成的第二节段以及由多个UHPC-波纹钢腹板组合箱梁(4)连接而成的第三节段,所述第一节段位于桥墩(1)墩顶上方区域,所述第一节段的纵桥向长度为4-12m,所述第二节段位于所述第一节段的纵桥向两侧,所述第二节段设于桥墩(1)墩顶梁高变化起始处至主跨1/3-2/5处区域,所述第三节段位于主跨合拢区以及边跨与第二节段之间,所述第三节段的长度为8-50m,所述第一节段、第二节段和第三节段通过预应力体系(5)连接;
所述NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁(3)包括NC顶板(33)、第一UHPC横隔板(34)、第一波纹钢腹板(32)和第一UHPC底板(31);两块所述第一波纹钢腹板(32)沿纵桥向置于所述NC顶板(33)和第一UHPC底板(31)之间并组成一第一箱式结构,多块所述第一UHPC横隔板(34)沿横桥向均匀设于所述第一箱式结构内部,用于分别对NC顶板(33)、第一UHPC底板(31)和第一波纹钢腹板(32)进行加劲;
所述UHPC-波纹钢腹板组合箱梁(4)包括UHPC顶板(43)、第二UHPC横隔板(44)、第二波纹钢腹板(42)和第二UHPC底板(41);两块所述第二波纹钢腹板(42)沿纵桥向置于所述UHPC顶板(43)和第二UHPC底板(41)之间并组成一第二箱式结构,多块所述第二UHPC横隔板(44)沿横桥向均匀设于所述第二箱式结构内部,用于分别对UHPC顶板(43)、第二UHPC底板(41)和第二波纹钢腹板(42)进行加劲。
2.根据权利要求1所述的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,其特征在于,所述NC顶板(33)和第一UHPC底板(31)在与所述第一波纹钢腹板(32)连接处设有加厚层,所述第一波纹钢腹板(32)的上下两端均设有第一PBL剪力体系(100)并通过所述第一PBL剪力体系(100)与所述NC顶板(33)和第一UHPC底板(31)固接,所述第一波纹钢腹板(32)与第一UHPC横隔板(34)连接处设有第二PBL剪力体系(200)并通过所述第二PBL剪力体系(200)与第一UHPC横隔板(34)固接;
所述UHPC顶板(43)和第二UHPC底板(41)在与所述第二波纹钢腹板(42)连接处设有加厚层,所述第二波纹钢腹板(42)的上下两端均设有第一PBL剪力体系(100)并通过所述第一PBL剪力体系(100)与所述UHPC顶板(43)和第二UHPC底板(41)固接,所述第二波纹钢腹板(42)与第二UHPC横隔板(44)连接处设有第二PBL剪力体系(200)并通过所述第二PBL剪力体系(200)与第二UHPC横隔板(44)固接。
3.根据权利要求2所述的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,其特征在于,所述第一PBL剪力体系(100)包括固设于所述第一波纹钢腹板(32)和第二波纹钢腹板(42)的上下两端的第一钢板(101),所述第一钢板(101)上垂直设有多道纵桥向设置的第一开孔钢板(102),横桥向两侧对应设置的第一PBL剪力体系(100)之间设有多根横桥向设置的第一加强钢筋(103),所述第一加强钢筋(103)的两端分别位于横桥向两侧的第一开孔钢板(102)的开孔中;
所述第二PBL剪力体系(200)包括多道横桥向设置的第二开孔钢板(201),多道所述第二开孔钢板(201)之间设有多根纵桥向设置的第二加强钢筋(202),所述第二加强钢筋(202)设于各所述第二开孔钢板(201)的开孔中;所述第二PBL剪力体系(200)设于所述第一波纹钢腹板(32)或第二波纹钢腹板(42)的内侧面,且设置位置与所述第一UHPC横隔板(34)或第二UHPC横隔板(44)相对应。
4.根据权利要求1所述的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,其特征在于,所述NC顶板(33)的厚度为0.25-1m;所述第一UHPC底板(31)的厚度为0.2-1.5m;所述第一UHPC横隔板(34)的厚度为0.12-0.25m;所述第一波纹钢腹板(32)的厚度为15-30mm;所述第一UHPC横隔板(34)的纵桥向间距为3-5m;所述UHPC顶板(43)的厚度为0.15-0.5m;所述第二UHPC底板(41)的厚度为0.2-0.8m;所述第二UHPC横隔板(44)的厚度为0.12-0.25m;所述第二波纹钢腹板(42)厚度为12-25mm;所述第二UHPC横隔板(44)的纵桥向间距为3-5m。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,其特征在于,所述NC-UHPC组合箱梁(2)和NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁(3)之间设有用于连接其二者的第一过渡段(7),所述第一过渡段(7)包括第一UHPC过渡底板(71)、第一NC过渡横隔板(72)、第一波纹钢过渡腹板(73)、第一NC过渡腹板(74)和第一NC过渡顶板(75),所述第一波纹钢过渡腹板(73)、第一NC过渡腹板(74)均沿纵桥向设于所述第一UHPC过渡底板(71)和第一NC过渡顶板(75)之间,所述第一波纹钢过渡腹板(73)位于靠近所述NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁(3)的一侧,所述第一NC过渡腹板(74)位于靠近所述NC-UHPC组合箱梁(2)的一侧,所述第一NC过渡横隔板(72)沿横桥向设于所述第一波纹钢过渡腹板(73)和第一NC过渡腹板(74)连接处。
6.根据权利要求5所述的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,其特征在于,所述第一波纹钢过渡腹板(73)靠近所述第一NC过渡腹板(74)的纵桥向一侧设有第三PBL剪力体系(300)且通过所述第三PBL剪力体系(300)与所述第一NC过渡腹板(74)连接;所述第三PBL剪力体系(300)包括固设于所述第一波纹钢过渡腹板(73)一侧的第三钢板(301),所述第三钢板(301)上垂直设有多道纵桥向设置的第三开孔钢板(302),多道所述第三开孔钢板(302)之间设有多根横桥向设置的第三加强钢筋(303),所述第三加强钢筋(303)设于各所述第三开孔钢板(302)的开孔中。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,其特征在于,所述NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁(3)和UHPC-波纹钢腹板组合箱梁(4)之间设有用于连接其二者的第二过渡段(8),所述第二过渡段(8)包括第二UHPC过渡底板(81)、第二UHPC过渡横隔板(82)、第二波纹钢过渡腹板(83)和第二UHPC过渡顶板(84)组成,所述第二波纹钢过渡腹板(83)沿纵桥向设于所述第二UHPC过渡底板(81)和第二UHPC过渡顶板(84)之间,所述第二UHPC过渡横隔板(82)沿横桥向设于所述第二UHPC过渡底板(81)、第二波纹钢过渡腹板(83)和第二UHPC过渡顶板(84)之间。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥,其特征在于,所述预应力体系(5)包括设于NC-UHPC组合箱梁(2)、NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁(3)和UHPC-波纹钢腹板组合箱梁(4)之间的体内预应力束(52)和体外预应力束(51);体内预应力束(52)沿纵桥向埋设于所述NC-UHPC组合箱梁(2)和NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁(3)的上部位置,所述体外预应力束(51)沿纵桥向贯穿设于所述第一UHPC横隔板(34)和第二UHPC横隔板(44)之间,且所述第一UHPC横隔板(34)和/或第二UHPC横隔板(44)上还设有用于与所述体外预应力束(51)配套的体外束转向块(54)和/或体外束锚固块(53)。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的含波纹钢腹板的预应力UHPC组合结构连续箱梁桥的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:施工桩基和桥墩(1);
S2:预制NC-UHPC组合箱梁(2)的第三UHPC底板(21),预制NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁(3)除NC顶板(33)外的其他结构,预制UHPC-波纹钢腹板组合箱梁(4),预制第一过渡段(7)的第一UHPC过渡底板(71)和第一波纹钢过渡腹板(73),并预制第二过渡段(8);
S3:在桥墩(1)上安装0#节段的第三UHPC底板(21),并在第三UHPC底板(21)上方浇筑NC箱梁(22)形成墩顶NC-UHPC组合箱梁(2)节段,对0#节段进行预应力体系(5)张拉;
S4:按照悬臂拼装、预应力体系(5)张拉的顺序,在已施工完成的0#节段两侧对称悬拼部分预制的第一过渡段(7)和部分预制的NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁(3),再现浇第一NC过渡横隔板(72)、第一NC过渡腹板(74)和第一NC过渡顶板(75)完成第一过渡段(7)的拼装,现浇NC顶板(33)完成NC-波纹钢腹板-UHPC组合箱梁(3)的拼装,然后再悬拼第二过渡段(8),并完成相应预应力体系(5)的张拉;
S5:按照悬臂拼装、预应力体系(5)张拉的顺序,在已施工完成的节段两侧对称拼装部分UHPC-波纹钢腹板组合箱梁(4),并完成相应的预应力体系(5)的张拉;将剩余UHPC-波纹钢腹板组合箱梁(4)通过临时预应力在预制厂连成分别用于边跨和中跨的整体;
S6:先对边跨进行合拢,架设边跨处的整体UHPC-波纹钢腹板组合箱梁(4),然后完成边跨相应预应力体系(5)的张拉,再用同样的手段架设中跨处的整体UHPC-波纹钢腹板组合箱梁(4)对中跨进行合拢,主跨合拢完成后在全桥跨度内进行预应力体系(5)的张拉;
S7:完成附属工程及桥面铺装,即完成施工。
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