CN203475290U - 一种预应力混凝土变截面箱梁桥和挂篮 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种预应力混凝土变截面箱梁桥，包括构成箱梁箱室的顶板、底板和腹板，其还包括：设置在所述顶板的下表面、所述腹板的外表面和内表面、以及底板的下表面上的FRP箱板组合结构，所述FRP箱板组合结构包括FRP板和FRP箱型加劲肋，所述FRP箱型加劲肋设置在两层所述FRP板之间，所述FRP箱型加劲肋和两层所述FRP板粘贴固化形成所述FRP箱板组合结构。本实用新型大大改善了箱梁的受力和抗裂性能，减少甚至避免了箱梁出现裂缝的现象，提高了结构整体性，进而提高了预应力混凝土变截面箱梁桥的质量和耐久性。本实用新型还提供一种预应力混凝土变截面箱梁桥的施工挂篮结构。

Description

一种预应力混凝土变截面箱梁桥和挂篮

技术领域

本实用新型涉及土木工程桥梁技术领域，更具体地说，涉及一种预应力混凝土变截面箱梁桥，以及用于建造该预应力混凝土变截面箱梁桥的一种挂篮。

背景技术

大跨预应力混凝土变截面箱梁桥是目前广泛采用的桥型，以连续梁和连续刚构桥最为多见，常采用挂篮悬臂浇筑法施工。

如图1-图4所示，其为连续刚构桥。桥墩06墩顶上设置有墩顶横隔板08，墩顶浇筑箱梁013包括0号块和1号块，其中0号块和1号块均采用墩顶托架现浇，梁高较大时分两次浇筑施工，第一次浇筑施工到腹板中部，第二次浇筑腹板中部以上余下部分，然后采用挂篮悬臂浇筑施工至中跨合拢段09和边跨合拢段010处侧面。边跨现浇段011在边跨现浇支架012上浇筑完成后，先进行边跨合拢段010的施工，再进行中跨中合拢段09的施工。当边跨现浇支架012较高时，施工风险大，不经济。

如图5-图8所示，箱梁由底板01、腹板02和顶板04组成。顶板04内设置有沿箱梁纵向排布的大体水平布置的负弯矩钢索，其锚固在靠近腹板处，其中锚固的位置低于负弯矩钢索在顶板04内的位置，所以需竖直弯起到锚固处，所以负弯矩钢索分为平弯段和竖弯段，平弯段和竖弯段的径向力易导致顶板纵向开裂。腹板索07向下弯布置在腹板02内，锚固在箱梁节段腹板端面，下弯的腹板索07提供向上的分力对抗剪切力，但易导致腹板索07锚固区附近的腹板02水平方向开裂和平行于腹板索07方向的纵向开裂。相邻两个桥墩06之间的底板01下表面为坦拱形，底板索05下弯布置在坦拱形底板01内，在锯齿块03处张拉锚固。下弯底板索05的下弯段和平弯段均产生径向力易导致底板纵向开裂，严重时导致底板崩裂破坏。顶板04内常设置横向预应力以改善桥面板横向受力。腹板02内设置竖向预应力以抵抗主拉应力。底板01内一般多数桥梁不设横向预应力。大吨位纵向预应力索在钢索垂直方向均会产生劈裂拉力。其中，横向即为沿桥宽的方向，竖向即为沿桥高的方向，纵向即为沿桥跨的方向，其中沿桥跨的方向也为沿桥长的方向。

在现有技术中，采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥因为截面突变、顶板索轴向力及径向力、劈裂力、不对称张拉预应力施工偏载扭转、施工误差、混凝土收缩徐变及温度等原因，其顶板常产生顺桥跨方向的裂缝，裂缝一般位于顶板与腹板梗腋交接处和顶板索锚固区段下方。顶板采用横向预应力时裂缝虽然有所缓解，但不能完全消除。

采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的底板因为下弯底板索轴向力及径向力、劈裂力、施工误差、混凝土收缩徐变及温度等原因，常产生顺桥跨方向的裂缝。底板裂缝一般位于跨中L/2截面至L/4截面区段的正弯矩底板索布置区段底板01下缘，靠近跨中多见。

采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的腹板因为底板索竖向向下径向力、不对称施工扭转、下弯腹板索向上分力、竖向预应力短索损失大、施工误差、混凝土收缩徐变及温度等原因，常产生顺桥跨方向的裂缝。腹板一般设竖向预应力。腹板裂缝一般位于跨中L/2截面至L/4截面区段。下弯腹板索的锚固区附近常出现纵向水平裂缝和平行于腹板索07方向的斜裂缝。

其次，现有技术中的悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥还具有以下不足：

（1）现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁悬臂施工的挂篮的底模系统、侧模系统和内模系统均采用整体的钢模制作。所述底模系统为一整体结构，支承所述箱梁底板01的混凝土。所述侧模系统为一整体结构，一般位于所述箱梁箱室所述腹板02的外侧，所述箱梁的左右各有一块所述侧模系统。所述内模系统包括所述箱梁箱室腹板内侧侧模和所述顶板04下部的模板，一般为一整体结构。所述侧模系统和所述内模系统支承所述腹板02和所述顶板04的混凝土。而整体的钢模制作的形式使得其比较笨重，安装和调整均不易。模板的远离桥墩06的一端即前端的平面定位不易调整，常产生轴向较大偏差。整体的钢模和已完成的混凝土很难保证接缝密贴，常出现前后段箱梁接缝错台、混凝土漏浆和模板变形等引起开裂等接缝缺陷，严重影响所述箱梁整体质量。

（2）现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁悬臂施工的挂篮的自重一般为设计梁段自重的40%左右。自重较大，各悬臂施工节段需要配置必要的钢索克服其过大的自重，因此不经济。

（3）现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁桥顶板04内设有较多的预应力钢索和锚具，一般混凝土结构本身存在一定的微裂缝，因此一般的桥面防水效果均不佳，常导致钢索或锚具锈蚀，严重影响结构耐久性。

（4）锯齿块03一般为钢筋混凝土结构，用于锚固在箱内张拉的钢索。锚固区钢索一般需要竖弯到箱内张拉，其中竖弯即沿桥高的方向弯。这样就会使锯齿块03端面作用力大。大吨位纵向预应力在钢索垂直方向均产生横向劈裂拉力。锯齿块表面常出现开裂现象。

（5）墩顶浇筑箱梁的0号块和1号块较高时，混凝土浇筑一般分两次进行。第一次浇筑下半部分箱梁和桥墩墩顶箱梁横隔板，施工到箱梁腹板和桥墩墩顶箱梁横隔板高度的中点，第二次浇筑余下的上半部分箱梁和桥墩墩顶箱梁横隔板，形成封闭的多次超静定箱型结构，上半部分的混凝土水化热24小时达到75度左右，在第2天到第7天降到25度左右，第一次浇筑下半部分箱梁和第二次浇筑余下的上半部分箱梁上下温差变化50度左右，导致墩顶浇筑箱梁的0号块和1号块的腹板和桥墩墩顶箱梁横隔板上半部分出现竖向温度裂缝。这些温度裂缝诱发因素很难避免，为同类桥梁的共性问题，必须在结构和施工工艺上加以改进克服。

（6）现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁悬臂施工的箱梁桥各阶段混凝土龄期不同，混凝土的外观颜色一般不一致，严重影响混凝土桥梁美观。为同类桥梁的共性问题，必须在结构上加以改进克服。

（7）箱梁悬臂施工节段混凝土结构受养生温度影响常出现早期温度裂缝。混凝土水化热24小时达到75度左右，在第2天到第7天降到25度左右，下降温差50度导致混凝土开裂。大跨高墩桥梁梁高大、断面宽，导致箱梁的养生较困难，常产生表面温度裂缝，养生的不足也易导致混凝土表面强度的严重不足，有些桥梁混凝土表面强度会降低20%以上。

（8）采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的预应力施工方法一般采用混凝土达到要求后一次性张拉到100%。对箱梁有一定冲击作用。混凝土养生一般要求9至10天以上，节段施工周期一般大于15天至18天，时间较长。

（9）现有技术采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的合拢施工方法为：悬臂施工完成后，边跨一般在支架上施工一段现浇段，先进行边跨合拢，再进行中跨合拢。使用这种合拢方法，当两边的桥墩较高时风险大，支架费用高，不经济。

除此之外，现有技术采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥主梁合拢后的后续施工工作有以下特点：

现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的箱梁合拢后进行厚10厘米左右现浇调平混凝土施工、厚10厘米左右沥青混凝土铺装施工以及人行道、栏杆或防撞护栏施工。

厚10厘米左右现浇调平混凝土、厚10厘米左右沥青混凝土铺装、人行道、栏杆或防撞护栏重量一般称为二期恒载。二期恒载施工阶段，底板索05一般张拉完成。二期恒载一般采用混凝土材料，部分桥梁栏杆采用钢结构，自重均较大。

下表列出了二期恒载和公路设计车道荷载的比例关系。二期恒载一般为公路设计车道荷载的2倍左右，采用轻型的桥面系结构，减小二期恒载引起主梁下挠变形的影响对提高通行能力、减小施工控制难度意义重大。

综上所述，如何有效的避免箱梁出现裂缝，进而提高预应力混凝土变截面箱梁桥的质量和耐久性，是目前本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷和不足，本实用新型的第一个目的在于提供一种预应力混凝土变截面箱梁桥，其能够有效的避免箱梁出现裂缝，进而提高了预应力混凝土变截面箱梁桥的质量和耐久性。本实用新型的第二个目的在于提供一种预应力混凝土变截面箱梁桥的施工挂篮结构。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种预应力混凝土变截面箱梁桥，包括构成箱梁箱室的顶板、底板和腹板，其还包括：

设置在所述顶板的下表面、所述腹板的外表面和内表面、以及底板的下表面上的FRP箱板组合结构，所述FRP箱板组合结构包括FRP板和FRP箱型加劲肋，所述FRP箱型加劲肋设置在两层所述FRP板之间，所述FRP箱型加劲肋和两层所述FRP板通过粘接剂粘贴固化形成所述FRP箱板组合结构。

优选的，上述预应力混凝土变截面箱梁桥中，还包括设置在所述顶板的上表面和所述底板的上表面上的FRP布毡组合结构，所述FRP布毡组合结构包括FRP方格布和粘贴在所述FRP方格布的两个表面上的FRP短切毡，所述FRP方格布和所述FRP短切毡间通过粘接剂粘贴固化形成所述FRP布毡组合结构。

优选的，上述预应力混凝土变截面箱梁桥中，所述变截面箱梁桥的底板锯齿板侧面外壁上设置有所述FRP箱板组合结构，所述底板锯齿板的上表面粘贴有FRP布毡组合结构；在所述变截面箱梁桥的顶板锯齿板外壁上设置有所述FRP箱板组合结构；在所述变截面箱梁桥的桥墩墩顶箱梁横隔板外壁上设置有所述FRP箱板组合结构。

优选的，上述预应力混凝土变截面箱梁桥中，所述FRP布毡组合结构包括一层或者两层所述FRP方格布。

优选的，上述预应力混凝土变截面箱梁桥中，在所述底板的上表面粘贴的所述FRP布毡组合结构包括一层所述FRP方格布；在所述顶板的上表面和所述底板锯齿板的上表面粘贴的所述FRP布毡组合结构包括两层所述FRP方格布。

优选的，上述预应力混凝土变截面箱梁桥中，所述FRP箱板组合结构和所述FRP布毡组合结构具体均为GFRP结构。

优选的，上述预应力混凝土变截面箱梁桥中，所述FRP短切毡通过粘结剂粘贴在所述FRP方格布上，且所述粘结剂为环氧树脂胶。

为了达到上述第二个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种挂篮，包括箱梁底板支承支架、箱梁腹板固定支架和箱梁箱室顶板支承支架，该挂篮应用于上述任意一项所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其中：

所述底板下表面上的所述FRP箱板组合结构和所述箱梁底板支承支架连接；所述腹板的外表面和内表面上的所述FRP箱板组合结构和所述腹板固定支架连接；所述顶板下表面上的所述FRP箱板组合结构和所述箱梁箱室顶板支承支架连接。

优选的，上述挂篮中，还包括主桁架系统和钢板吊带，所述箱梁底板支承支架、所述箱梁腹板固定支架、所述箱梁箱室顶板支承支架分别和所述挂篮的钢板吊带的底端连接牢固形成整体结构；所述钢板吊带顶端和所述挂篮的主桁架系统连接牢固形成整体结构；所述钢板吊带顶端和所述主桁架系统之间设置有可在竖直方向升降的千斤顶；与靠近桥墩一端的所述箱梁底板支承支架连接的所述钢板吊带，该钢板吊带的顶端锚固在所述箱梁底板上，所述钢板吊带顶端和所述箱梁底板之间设置有可在竖直方向升降的千斤顶。

优选的，上述挂篮中，所述箱梁底板支承支架包括箱梁底板支承支架横梁、箱梁底板支承支架中纵梁和箱梁底板支承支架边纵梁，其中：

所述箱梁底板支承支架中纵梁和所述箱梁底板支承支架边纵梁均位于所述箱梁底板支承支架横梁的上表面上，所述箱梁底板支承支架中纵梁和位于其下方的所述箱梁底板支承支架横梁栓结或焊接牢固形成整体结构；

所述箱梁底板支承支架横梁、所述箱梁底板支承支架中纵梁和所述箱梁底板支承支架边纵梁外壁均粘贴一层所述FRP方格布；所述箱梁底板支承支架中纵梁和所述箱梁底板支承支架边纵梁上表面均粘贴一层所述FRP板。

优选的，上述挂篮中，所述箱梁底板支承支架边纵梁靠桥墩的一端和所述箱梁底板支承支架横梁之间设置有销子，形成所述箱梁底板支承支架边纵梁可在所述箱梁底板支承支架横梁上表面上转动的连接结构；所述箱梁底板支承支架边纵梁远离桥墩侧的一端和所述箱梁底板支承支架横梁之间设置有可在水平方向伸缩的千斤顶。

优选的，上述挂篮中，所述箱梁底板支承支架边纵梁靠桥墩的一端，设置有与其栓结或焊接牢固形成整体的限位块，所述限位块紧邻于远离箱梁箱室中心的所述箱梁箱室腹板的外侧表面，所述限位块的外壁上均粘贴有一层所述FRP方格布，所述限位块与所述箱梁箱室腹板的外侧表面密贴的侧面上粘贴有一层所述FRP板。

优选的，上述挂篮中，所述箱梁腹板固定支架包括成对设置的箱梁箱室腹板外侧固定支架和箱梁箱室腹板内侧固定支架，其中：

所述箱梁箱室腹板外侧固定支架和箱梁箱室腹板内侧固定支架均支承在上支承纵梁上，所述上支承纵梁靠近桥墩的一端栓结锚固在箱梁混凝土上，所述箱梁箱室腹板外侧固定支架和所述上支承纵梁之间焊接牢固形成整体结构；

所述箱梁箱室腹板内侧固定支架和所述上支承纵梁之间设置有可在所述上支承纵梁上滑动的支承转换滑箱，所述箱梁箱室腹板内侧固定支架和所述支承转换滑箱焊接牢固形成整体结构。

优选的，上述挂篮中，紧邻所述腹板外侧的所述箱梁箱室腹板外侧固定支架所在的平面上设置有腹板外侧固定支架加劲肋，且所述腹板外侧固定支架加劲肋与所述箱梁箱室腹板外侧固定支架垂直设置，并焊接牢固形成整体结构；紧邻所述腹板内侧的所述梁箱室腹板内侧固定支架所在的平面上设置有腹板内侧固定支架加劲肋，且所述腹板内侧固定支架加劲肋与所述箱梁箱室腹板内侧固定支架垂直布置，并焊接牢固形成整体结构。

优选的，上述挂篮中，所述腹板外侧固定支架加劲肋、所述箱梁箱室腹板外侧固定支架、所述腹板内侧固定支架加劲肋和所述箱梁箱室腹板内侧固定支架的外壁上均粘贴有一层所述FRP方格布，其和箱梁密贴的表面上均粘贴有一层所述FRP板。

优选的，上述挂篮中，还包括设置在桥面位置并沿桥跨方向延伸的桥面横向定位纵梁，其一端与所述钢板吊带连接牢固形成整体结构，其另一端支承栓结锚固在箱梁桥面混凝土上；所述桥面横向定位纵梁和所述箱梁箱室腹板外侧固定支架之间设置有可沿水平方向伸缩的千斤顶；且所述桥面横向定位纵梁外壁粘贴有一层所述FRP方格布。

优选的，上述挂篮中，位于同一所述箱梁不同所述腹板外侧的所述箱梁箱室腹板外侧固定支架在所述箱梁桥宽方向上的同一横截面内成对布置，且成对设置的两个所述箱梁箱室腹板外侧固定支架之间设置有贯穿箱梁箱室的外侧固定支架对拉杆；所述外侧固定支架对拉杆外侧套设有可贯穿的外侧固定支架定位支撑钢管，所述外侧固定支架定位支撑钢管的外壁和贯穿的混凝土之间设置有FRP管，所述FRP管的端部支撑在所述FRP箱板组合结构的表面，并通过FRP方格布与所述FRP箱板组合结构粘接。

优选的，上述挂篮中，对同一所述腹板进行固定的所述箱梁箱室腹板外侧固定支架和所述箱梁箱室腹板内侧固定支架之间设置有异侧固定支架对拉杆，且所述异侧固定支架对拉杆外设置有可贯穿的腹板定位支撑管，所述腹板定位支撑管端部支撑在所述FRP箱板组合结构的表面，并采用所述FRP方格布与所述FRP箱板组合结构粘接。

优选的，上述挂篮中，所述箱梁同一横截面上的箱梁箱室内横向相对的所述箱梁箱室腹板内侧固定支架之间均设置有可沿水平方向伸缩的千斤顶。

优选的，上述挂篮中，所述箱梁箱室腹板外侧固定支架与所述箱梁底板支承支架边纵梁远离箱梁箱室中心的外侧表面紧密贴合，且所述箱梁箱室腹板外侧固定支架紧邻所述腹板外侧所述FRP箱板组合结构表面布置；所述箱梁箱室腹板外侧固定支架在位于桥面的顶端和位于所述箱梁底板支承支架边纵梁底部的底端均设置有所述外侧固定支架对拉杆。

优选的，上述挂篮中，所述箱梁箱室顶板支承支架设置在所述上支承纵梁的顶部，所述箱梁箱室顶板支承支架靠近所述桥墩的一端栓结锚固在箱梁混凝土上；所述箱梁箱室顶板支承支架和所述上支承纵梁之间设置有可在所述上支承纵梁上滑动的所述支承转换滑箱，所述箱梁箱室顶板支承支架和所述承转换滑箱焊接牢固形成整体结构；

所述箱梁箱室顶板支承支架底部设置有顶板支承支架加劲肋，所述箱梁箱室顶板支承支架和所述顶板支承支架加劲肋垂直，并焊接牢固形成整体结构；

所述箱梁箱室顶板支承支架和所述顶板支承支架加劲肋外壁均粘贴有一层所述FRP方格布，所述箱梁箱室顶板支承支架和所述箱梁紧密贴合的表面粘贴有一层所述FRP板。

优选的，上述挂篮中，所述顶板支承支架加劲肋的底面位于所述箱梁箱室腹板内侧固定支架顶面的顶部。

优选的，上述挂篮中，所述上支承纵梁和所述钢板吊带连接牢固形成整体结构；所述上支承纵梁、主桁架系统和所述钢板吊带的外壁均粘贴有一层所述FRP方格布。

优选的，上述挂篮中，所述箱梁的顶板锯齿板外壁的FRP箱板组合结构和所述箱梁箱室内腹板内侧固定支架之间设置顶板锯齿板下支承垫块，所述顶板锯齿板下支承垫块和所述箱梁箱室腹板内侧固定支架连接牢固。

本实用新型提供的预应力混凝土变截面箱梁桥中，在顶板的下表面、腹板的外表面和内表面、底板的下表面上均设置有FRP箱板组合结构，此FRP箱板组合结构包括两层FRP板和设置在两层FRP板之间并与两层FRP板粘接的FRP箱型加劲肋。因为FRP（Fiber Reinforced Polymer，纤维增强复合材料）箱板组合结构具有与钢材接近的强度，相当于在顶板的下表面、腹板的外表面和内表面、底板的下表面上各粘贴了一层钢板，大大改善了箱梁的受力和抗裂性能，减少甚至避免了箱梁出现裂缝的现象，提高了结构整体性，进而提高了预应力混凝土变截面箱梁桥的质量和耐久性。本实用新型还提供一种预应力混凝土变截面箱梁桥的施工挂篮结构和一种预应力混凝土变截面箱梁桥的施工方法。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的结构示意图；

图2为现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁桥构造图；

图3为图2的B-B剖视图；

图4为图2的A-A剖视图；

图5为现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的钢索纵向布置图；

图6为图5的A-A剖视图；

图7为图5的B-B剖视图；

图8为图5的C-C剖视图;

图9为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的构造图；

图11为图10的A-A剖视图；

图12为图10的B-B剖视图；

图13为图10的C-C剖视图；

图14为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮的箱梁箱室底板支承支架立面构造图；

图15为图14的A-A剖视图；

图16为图14的B-B剖视图；

图17为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮的箱梁箱室底板支承支架俯视面构造图；

图18为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮的箱梁箱室腹板外侧固定支架立面构造图；

图19为图18的A-A剖视图；

图20为图18的B-B剖视图；

图21为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮的箱梁箱室腹板内侧固定支架立面构造图；

图22为图21的A-A剖视图；

图23为图21的B-B剖视图；

图24为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮的箱梁箱室顶板支承支架立面构造图；

图25为图24的A-A剖视图；

图26为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮的箱梁箱室顶板支承支架俯视面构造图；

图27为图24的B-B剖视图；

图28为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮无锯齿板段的底板支承支架和腹板外侧固定支架立面构造图；

图29为图28的B-B剖视图（即俯视面构造图）；

图30为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮无锯齿板段的箱梁箱室腹板内固定支架立面构造图；

图31为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮全桥各节段的箱梁箱室顶板支承支架立面构造图；

图32为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮全桥各节段的转换支承滑箱立面构造图；

图33为图28的A-A剖视图；

图34为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮有底锯齿板段的底板支承支架和腹板外侧固定支架立面构造图；

图35为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮有底锯齿板段的箱梁箱室腹板内侧固定支架立面构造图；

图36为图34的A-A剖视图；

图37为为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮有底锯齿板及顶锯齿板段底板支承支架和腹板外侧固定支架立面构造图；

图38为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的悬臂施工挂篮有底锯齿板及顶锯齿板段箱梁箱室腹板外侧固定支架立面构造图；

图39为图37的A-A剖视图；

图40为FRP箱板组合结构箱体装配前构造图的示意图；

图41为FRP箱板组合结构箱体装配后构造图的示意图；

图42为FRP箱内填充后FRP结构箱体构造图的示意图；

图43为加劲钢板和加劲箍筋网片在箱梁腹板预埋位置图；

图44为图43的A-A剖视图；

图45为腹板加劲钢板和加劲箍筋网片构造俯视图；

图46为腹板加劲钢板和加劲箍筋网片构造立面图；

图47为FRP箱板组合结构箱体接头构造图。

附图1-8中标记如下：

01-底板、02-腹板、03-锯齿块、04-顶板、05-底板索、06-桥墩、07-腹板索、08-墩顶横隔板、09-跨中合拢段、010-边跨合拢段、011-边跨现浇段、012-边跨现浇支架、013-墩顶现浇箱梁；

附图9-47中标记如下：

1-底板、2-腹板、3-底板锯齿块、4-顶板、5-顶板锯齿块、6-桥墩、7-FRP板和FRP箱型加劲肋组合结构（简称FRP箱板组合结构）、701-FRP板、702-FRP箱型加劲肋、8-FRP方格布和短切毡组合结构（简称FRP布毡组合结构）、9-桥墩墩顶箱梁横隔板、10-边跨桥墩墩旁托架、11-箱梁底板支承支架横梁、12-箱梁底板支承支架中纵梁、13-箱梁底板支承支架边纵梁、14-横向限位块、15-千斤顶、16-工作吊篮、17-上支承纵梁、171-支承转换滑箱、18-箱梁箱室腹板外侧固定支架、181-桥面横向定位纵梁、19-腹板外侧固定支架加劲肋、20-外侧固定支架对拉杆、21-异侧固定支架对拉杆、22-箱梁箱室腹板内侧固定支架、221-顶板锯齿板下支承垫块、23-腹板内侧固定支架加劲肋、24-箱梁箱室顶板支承支架、25-顶板支承支架加劲肋、26-主桁架系统、27-钢板吊带、28-FRP箱板组合结构加劲钢板、29-FRP箱板组合结构加劲箍筋、30-横隔板、31-契形接头。

具体实施方式

针对现有技术的缺陷和不足，本实用新型的第一个目的在于提供一种预应力混凝土变截面箱梁桥，其能够有效的避免箱梁出现裂缝，进而提高了预应力混凝土变截面箱梁桥的质量和耐久性。本实用新型的第二个目的在于提供一种预应力混凝土变截面箱梁桥的施工挂篮结构。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实施例中，为了便于描述，下述内容中的横向（“前”、“后”）即为沿桥宽的方向，竖向（“上”、“下”）即为沿桥高的方向，纵向（“左”、“右”）即为沿桥跨的方向，其中沿桥跨的方向也为沿桥长的方向。

FRP为Fiber Reinforced Polymer的英文缩写，即纤维增强复合材料。当采用玻璃纤维时纤维增强复合材料称为GFRP（Glass Fiber Reinforced Polymer，常称玻璃钢），当采用碳纤维时纤维增强复合材料称为CFRP（Carbon FiberReinforced Polymer，碳纤维增强复合材料），并且GFRP和CFRP统称为FRP。玻璃纤维抗拉强度1000MPa左右，环氧树脂胶抗拉强度60MPa左右，玻璃纤维和环氧树脂胶粘贴后形成的GFRP结构强度可达到300MPa左右与钢结构的强度接近。本实施例中的FRP结构包括FRP箱板组合结构7和FRP布毡组合结构8。

请参考附图9-13，本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥，包括构成箱梁箱室的顶板4、底板1和腹板2，其还包括：

设置在顶板4的下表面、腹板2的外表面和内表面、以及底板1的下表面上的FRP箱板组合结构7，FRP箱板组合结构7包括FRP板701和FRP箱型加劲肋702，FRP箱型加劲肋702设置在两层FRP板701之间，FRP箱型加劲肋702和两层FRP板701之间通过粘接剂粘贴固化形成FRP箱板组合结构7。

需要说明的是，所述FRP板701为厚5mm的FRP板，FRP箱型加劲肋702采用厚5mm的FRP板制作，FRP箱型加劲肋702箱宽50cm箱厚度14cm，形成FRP箱板组合结构7的厚度为15cm。当然也可以根据不同的桥梁采用其他尺寸。

本实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥中，在顶板4的下表面、腹板2的外表面和内表面、底板1的下表面上均设置有FRP箱板组合结构7，此FRP箱板组合结构7包括两层FRP板和设置在两层FRP板701之间并与两层FRP板701粘接的FRP箱型加劲肋702。因为FRP（Fiber Reinforced Polymer，纤维增强复合材料）箱板组合结构7具有与钢材接近的强度，相当于在顶板4的下表面、腹板2的外表面和内表面、底板1的下表面上各粘贴了一层钢板，大大改善了箱梁的受力和抗裂性能，减少甚至避免了箱梁出现裂缝的现象，提高了结构整体性，进而提高了预应力混凝土变截面箱梁桥的质量和耐久性。

为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥还包括设置在顶板4的上表面和底板1的上表面上的FRP布毡组合结构8，FRP布毡组合结构8包括FRP方格布和粘贴在FRP方格布的两个表面上的FRP短切毡，FRP方格布和FRP短切毡间通过粘接剂粘贴固化形成FRP布毡组合结构8。在顶板4的上表面和底板1的上表面上设置FRP布毡组合结构8能够进一步的改善箱梁的受力和抗裂性能，并且可以起到防水作用，进一步提高了预应力混凝土变截面箱梁桥的质量和耐久性。

具体的，由于箱梁顶板4的上下表面均粘贴有FRP（Fiber ReinforcedPolymer，纤维增强复合材料）结构，而且FRP结构强度可达到300MPa左右与钢材接近，相当于在箱梁顶板4上下分别粘贴了一层钢板。并且顶板4设置沿桥宽方向的横向预应力，形成预应力混凝土和FRP结构复合的横向受力结构，大大改善了顶板4的横向受力和抗裂性能，避免了顶板4易出现的顺桥跨方向的裂缝问题，提高了结构整体性。

在底板锯齿板侧壁上和顶板锯齿板外壁上设置FRP箱板组合结构7，在底板锯齿板上表面设置FRP布毡组合结构8，FRP布毡组合结构8包括两层FRP方格布，形成钢筋混凝土和FRP结构复合的局部受力结构，大大改善了锯齿板的局部受力和抗裂性能，避免了锯齿板外壁上易出现的裂缝问题。

FRP布毡组合结构包括FRP方格布且FRP方格布的两个表面均粘贴有FRP短切毡，FRP方格布和FRP短切毡间通过环氧树脂胶粘贴固化形成FRP布毡组合结构。施工时FRP方格布和FRP短切毡依次逐层通过环氧树脂胶粘贴在结构的表面形成FRP布毡组合结构。FRP布毡组合结构在环氧树脂胶胶固化前具有任意的施工可塑性，FRP布毡组合结构质量轻，施工上优于粘贴钢板。FRP布毡组合结构具有施工方便的优点。

采用FRP结构后节省模板，使其施工模板的自重减轻50%，节省了工程造价。

现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁悬臂施工的箱梁桥，混凝土的外观颜色一般不一致，严重影响混凝土桥梁美观。采用FRP结构后，避免了桥梁各阶段混凝土因龄期不同而使其外观颜色不一致的问题，外观一致美观。

采用FRP结构确保了养生水分从而确保了混凝土的质量。

顶板4的下表面设置有FRP箱板组合结构7，顶板4的上表面粘贴有FRP布毡组合结构，与现有技术相同，顶板4内同样施加有沿桥宽方向的横向预应力。

腹板2的左表面和右表面均设置有FRP箱板组合结构7，与现有技术相同，腹板2内同样施加有沿桥高方向的竖向预应力；

底板1的下表面设置有FRP箱板组合结构7，底板1的上表面粘贴有FRP布毡组合结构8，与现有技术相同，底板1内同样施加有沿桥宽方向的横向预应力。

顶板4设置沿桥宽方向的横向预应力，形成预应力混凝土和FRP结构复合的横向受力结构，大大改善了顶板4的横向受力和抗裂性能，避免了顶板4易出现的顺桥跨方向的裂缝问题，提高了结构整体性。同时，顶板4上表面粘贴FRP布毡结构8，箱梁悬臂施工阶段和全桥合拢后二期恒载施工阶段各一层分两次进行设置，桥面板FRP结构上再投刷环氧树脂，确保了整体性和可靠性，相当于在箱梁桥面上粘贴了一层钢板，形成结构性防水层，可有效避免桥梁运营阶段的汽车动荷载导致混凝土结构的变形或开裂从而引起传统功能性防水层开裂失效问题。

另外，由于FRP为较好的抗裂防水材料，在顶板4上表面粘贴FRP布毡结构8，解决了顶板4上表面的防水问题，而现有技术中预应力混凝土变截面箱梁桥顶板4内纵向预应力、横向预应力及竖向预应力钢索较多且锚具也较多，解决顶板4上表面的防水问题可以避免钢索或锚具锈蚀，提高了顶板4预应力材料的耐久性，进而大大提高了结构耐久性。

由于顶板4下表面设置FRP箱板组合结构7和箱梁箱室顶板支承支架组成整体受力结构，和现有技术相比节省了箱梁箱室内顶板4钢结构底模，减轻了悬臂施工挂篮的自重。

另外，由于在腹板2的左表面和右表面（即腹板2的外表面和内表面）均设置FRP箱板组合结构7，相当于在腹板2的表面上设置了一层钢板，改善了腹板2的抗剪受力和抗裂性能，避免了腹板2易出现的主拉应力裂缝和锚固区裂缝问题，提高了结构整体性。

由于腹板2左表面和右表面设置FRP箱板组合结构7和箱梁箱室腹板固定支架组成整体受力结构，和现有技术相比节省了腹板2的内外钢结构侧模，减轻了悬臂施工挂篮的自重。

而且，由于底板1下表面设置FRP箱板组合结构7，并在底板1上表面粘贴FRP布毡组合结构8，相当于在底板1上表面和下表面上均设置了一层钢板，改善了底板1的横向受力和抗裂性能，避免了底板1易出现的顺桥向裂缝问题，提高了结构整体性。

由于底板1下表面设置FRP箱板组合结构7和箱梁箱室底板支承支架组成整体受力结构，和现有技术相比节省了钢结构底模，减轻了悬臂施工挂篮的自重。

施工时FRP箱板组合结构7由FRP板701上设置FRP箱型加劲肋702，上面再设置FRP板701，相互之间通过粘结剂粘贴固化形成；在工厂制作顶板4下表面、腹板2左表面和右表面、底板1下表面设置的FRP箱板组合结构7，在现场安装具有施工快捷方便的优点。

施工时FRP方格布和FRP短切毡依次逐层通过粘结剂粘贴在底板1和顶板4的上表面固化形成FRP布毡组合结构8。FRP布毡组合结构8在粘结剂固化前具有任意的施工可塑性，而且FRP布毡组合结构8质量轻，FRP布毡组合结构8具有施工方便的优点。

FRP箱板组合结构7和FRP布毡组合结构8采用的粘结剂可以为环氧树脂胶，其具有价格低廉以及粘性较强的优点。

因此，本实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥，充分发挥混凝土抗压、钢材抗拉和FRP结构抗裂的优点，有效地提高了预应力混凝土变截面箱梁桥抗裂性、桥面防水性能，从而使得箱梁构造受力更为合理。采用FRP箱板组合结构7和箱梁箱室的支承和固定支架组成整体受力结构，节省了模板，减轻了悬臂施工挂篮的自重。采用FRP箱板组合结构7可保证全桥外观一致，并可根据需要采用不同的外观颜色。

其中，FRP布毡组合结构8可以仅包括一层FRP方格布，也可以包括两层FRP方格布。当仅包括一层FRP方格布时，可以仅在FRP方格布的上表面和下表面分别设置一层FRP短切毡。当包括两层FRP方格布时，可以仅设置三层FRP短切毡，即在两层FRP方格布之间设置一层FRP短切毡，两层FRP方格布的远离对方的表面分别设置一层FRP短切毡。

优选地，所述变截面箱梁桥的底板1锯齿板侧面外壁上设置有FRP箱板组合结构7，底板锯齿板3的上表面粘贴有FRP布毡组合结构8；在顶板锯齿板5外壁上设置有FRP箱板组合结构7。底板锯齿块3和顶板锯齿块5均可以节省模板。

另外，在变截面箱梁桥在箱梁内部的底板锯齿板3的上表面粘贴有一层FRP布毡组合结构8，并且底板锯齿板3表面上的FRP布毡组合结构8包括两层FRP方格布，并且两层FRP方格布之间和两层FRP方格布的远离对方的表面分别设置有一层FRP短切毡，FRP方格布与FRP短切毡之间相互通过环氧树脂胶依次粘贴形成一个整体。如此设置底板锯齿板3外壁的FRP布毡组合结构厚度为6mm。

其中底板锯齿块3和顶板锯齿块锯齿板5为钢筋混凝土结构，形成FRP结构-钢筋混凝土复合结构。相当于在箱梁底板锯齿块3和顶板锯齿块5外壁表面上设置或粘贴了一层钢板，改善了底板锯齿块3和顶板锯齿块5受力和抗裂性能，有效解决了底板锯齿块3和顶板锯齿块5的开裂问题。

底板1上表面的两侧表面上的FRP布毡组合结构8为一层FRP方格布，并且一层FRP方格布两表面均设置有一层FRP短切毡，FRP方格布与FRP短切毡之间相互通过环氧树脂胶依次粘贴形成一个整体。如此则底板1上表面上的FRP布毡组合结构8厚度仅为3mm。

为了进一步优化上述技术方案，悬臂施工完成后，还可以在预应力混凝土变截面箱梁桥的桥面板即顶板4上再粘贴一层FRP布毡组合结构8，且FRP布毡组合结构8上表面上投刷粘结剂，在粘结剂固化前其上依次铺筑两层厚均为3-4厘米的且骨料最大直径为10mm-13mm的沥青混凝土铺装层；或者粘结剂固化后其上直接浇筑一层6-8厘米厚的C50混凝土铺装层，其内铺设间距10×10cm直径6mm带肋钢筋焊网。如此采用了FRP布毡组合结构8后，不必再像现有技术一样在桥面板上铺筑厚10厘米左右调平混凝土施工和厚10厘米左右沥青混凝土施工，即合计20厘米的厚度降低至6-8厘米，由于设置FRP布毡组合结构，可采用轻型的桥面铺装，加之FRP布毡组合结构8自身较轻，大大减轻了该桥的重量，可提高桥梁承载能力。

优选地，FRP布毡组合结构8可以具体为GFRP结构，即FRP方格布为GFRP方格布，FRP短切毡为GFRP短切毡。与碳纤维相比，玻璃纤维的造价较低，更加经济，而且GFRP防水性能好，施工可塑性好，因此GFRP是混凝土结构提高抗裂防水性能较合适的复合结构材料。

其中，顶板4的上表面的FRP布毡组合结构8，在箱梁悬臂施工各阶段可以包括一层FRP方格布，并且一层FRP方格布两表面均设置有一层FRP短切毡，FRP方格布与FRP短切毡之间相互通过环氧树脂胶依次粘贴形成一个整体。如此则顶板4的上表面的FRP布毡组合结构8厚度在箱梁悬臂施工阶段仅为3mm。在桥面二期恒载的铺装层、人行道栏杆及防撞护栏等施工前，在全桥的桥面板即顶板4的FRP布毡组合结构8上表面再粘贴一层FRP布毡组合结构8，可以包括一层FRP方格布，在桥面板FRP布毡组合结构8上再投刷环氧树脂，如此则顶板4的上表面的FRP布毡组合结构8厚度在铺装层施工及运营阶段加厚为6mm。顶板4的上表面的FRP布毡组合结构8分两次施工，不但改善了桥梁顶板4的受力性能，而且弥补了顶板4施工中较多的预留孔产生桥面防水缺陷的不足，运营阶段确保了桥面防水的整体性和可靠性。

设置在顶板4的下表面的FRP箱板组合结构7厚度为15cm，其可以承担顶板4的下表面的横向受力即沿桥宽方向的受力。

设置在腹板2的左表面和右表面的FRP箱板组合结构7的厚度为15cm，并且与现有技术相同在腹板2施加竖向预应力，形成FRP-预应力混凝土复合结构腹板2，相当于在腹板2左右两侧表面上各设置了一层钢板，改善了腹板2的抗剪受力和抗裂性能，避免了腹板2易出现的主拉应力裂缝和锚固区开裂问题，提高了结构整体性。

设置在底板1的下表面的FRP箱板组合结构7的厚度为15cm，并且与现有技术相同在底板1施加横向预应力形成FRP-预应力混凝土复合结构底板1，相当于在箱梁底板1下表面上粘贴了一层钢板，改善了底板1的横向受力和抗裂性能，避免了底板1易出现的顺桥跨方向的裂缝的问题，提高了结构整体性。

本实用新型实施例提供的一种挂篮的技术方案如下：

请参阅图14-图47，本实用新型实施例提供的一种挂篮，包括：箱梁底板支承支架、箱梁腹板固定支架、箱梁箱室顶板支承支架24、主桁架系统26和钢板吊带27。其特征在于，上述一种预应力混凝土变截面箱梁桥所述的FRP箱板组合结构7支承或固定连接在挂篮支架上；

与现有技术相同，本实施例提供的主桁架系统26为菱形。主桁架系统26一般采用钢结构制作，支承在所述箱梁桥面设置的轨道上。可以根据需要纵向行走。主桁架系统26的支承点牢固连接在所述箱梁的混凝土上。当然也可以根据不同的桥梁采用其他形式的主桁架系统26。

需要说明的是，所述钢板吊带27尺寸可以采用宽20厘米厚度4厘米的钢板。当然也可以根据不同的桥梁采用其他尺寸。

底板1下表面的FRP箱板组合结构7和箱梁底板支承支架连接；腹板2左表面和右表面上的FRP箱板组合结构7和箱梁腹板固定支架连接；顶板4下表面的FRP箱板组合结构7和箱梁箱室顶板支承支架24连接。

本实施例提供的挂篮，箱梁底板支承支架、箱梁腹板固定支架、箱梁箱室顶板支承支架24分别和钢板吊带27下端连接牢固形成整体结构，钢板吊带27上端和主桁架系统26连接牢固形成整体结构。通过主桁架系统26把浇筑混凝土的荷载传到已完成的箱梁上。钢板吊带27上端和主桁架系统26之间设置有可在桥高方向即竖直方向升降的千斤顶以调整挂篮底模标高。靠桥墩6的一端所述箱梁底板支承支架连接的所述钢板吊带27上端锚固在所述箱梁底板1上，钢板吊带27上端和所述箱梁底板1之间设置有可在桥高方向即竖直方向升降的千斤顶以调整挂篮底模标高。

本实施例提供的挂篮，箱梁底板支承支架包括箱梁底板支承支架横梁11、箱梁底板支承支架中纵梁12和箱梁底板支承支架边纵梁13。箱梁底板支承支架中纵梁12和箱梁底板支承支架边纵梁13均位于箱梁底板支承支架横梁11的上方表面上，箱梁底板支承支架中纵梁12和位于其下方的箱梁底板支承支架横梁11栓结或焊接牢固形成整体结构；

需要说明的是，箱梁底板支承支架横梁11可以采用两个根并排布置的钢箱制作，每根钢箱尺寸为高50厘米宽30厘米厚度16毫米。当然也可以根据不同的桥梁采用其他尺寸。

还需要说明的是，箱梁底板支承支架中纵梁12和箱梁底板支承支架边纵梁13尺寸可以采用高50厘米宽30厘米厚度16毫米的钢箱。当然也可以根据不同的桥梁采用其他尺寸。

本实施例提供的挂篮，箱梁底板支承支架边纵梁13靠近桥墩6侧的一端即后端和位于下方的箱梁底板支承支架横梁11之间设置一销子，可以在箱梁底板支承支架横梁11和箱梁底板支承支架边纵梁13上开孔并将销子插入，销子可以采用直径10厘米的钢锭。当然也可以根据不同的桥梁采用其他尺寸。形成箱梁底板支承支架边纵梁13可在箱梁底板支承支架横梁11上表面上转动的铰连接结构。箱梁底板支承支架边纵梁13远离桥墩6侧的一端即前端和位于下方的箱梁底板支承支架横梁11之间设置可在桥宽方向即横向伸缩的千斤顶15，调整箱梁底板支承支架边纵梁13横向位置。如此设置，可以通过调整箱梁底板支承支架边纵梁13远离桥墩6侧的一端即前端的底模桥宽方向位置，确保桥梁底板中轴线达到设计要求。

另外，箱梁底板支承支架横梁11、箱梁底板支承支架中纵梁12和箱梁底板支承支架边纵梁13外壁均粘贴一层FRP方格布保证不锈蚀。箱梁底板支承支架中纵梁12和箱梁底板支承支架边纵梁13上表面均粘贴一层FRP板保证表面平整，和传统钢结构模板相比不因锈蚀污染箱梁表面。

本实施例提供的挂篮，箱梁底板支承支架边纵梁13靠近桥墩6侧的一端即后端，远离箱梁箱室中心的外侧面处设置一与其栓结或焊接牢固形成整体的横向限位块14，横向限位块14位于腹板2的外侧，横向紧邻腹板2外侧设置的FRP箱板组合结构7表面。横向限位块14上端可设置一段向外侧倾斜段，和下部的竖直段设置曲线过度段，顶部离开腹板20厘米，便于安装导入。确保了底模靠近桥墩6侧的一端即后端的底模桥宽方向位置达到设计要求。

需要说明的是，横向限位块14可以采用高50厘米宽30厘米厚度16毫米的钢箱。当然也可以根据不同的桥梁采用其他尺寸。

另外，横向限位块14外壁粘贴一层FRP方格布防锈。和箱梁密贴的表面粘贴一层FRP板调平防锈，避免生锈污染箱梁表面。

本实施例提供的挂篮，箱梁腹板固定支架包括箱梁箱室腹板外侧固定支架18和箱梁箱室腹板内侧固定支架22。箱梁箱室腹板外侧固定支架18和箱梁箱室腹板内侧固定支架22分别设置支承在上支承纵梁17上方，并且，其靠近桥墩6的后端分别栓结锚固在箱梁混凝土上。箱梁箱室腹板外侧固定支架18和上支承纵梁17之间焊接牢固形成整体结构。箱梁箱室腹板内侧固定支架22和上支承纵梁17相互之间设置有可在上支承纵梁17上滑动的支承转换滑箱171，箱梁箱室腹板内侧固定支架22和支承转换滑箱171焊接牢固形成整体结构；

箱梁箱室腹板外侧固定支架18和箱梁箱室腹板内侧固定支架22的支承位置前后，上支承纵梁17上亦设置有可在其上滑动的支承转换滑箱171；

腹板外侧固定支架加劲肋19和箱梁箱室腹板外侧固定支架18在同一平面内垂直布置，并焊接牢固形成整体结构。腹板内侧固定支架加劲肋23和箱梁箱室腹板内侧固定支架22在同一平面内垂直布置，并焊接牢固形成整体结构；

需要说明的是，上支承纵梁17、箱梁箱室腹板外侧固定支架18、腹板外侧固定支架加劲肋19、箱梁箱室腹板内侧固定支架22、腹板内侧固定支架加劲肋23均可以采用高50厘米宽30厘米厚度16毫米的钢箱。当然也可以根据不同的桥梁采用其他尺寸。

另外，腹板外侧固定支架加劲肋19、箱梁箱室腹板外侧固定支架18、腹板内侧固定支架加劲肋23和箱梁箱室腹板内侧固定支架22外壁均粘贴一层FRP方格布防锈，和箱梁密贴的表面均粘贴一层FRP板调平防锈，避免生锈污染箱梁表面。

本实施例提供的挂篮，在桥面位置沿桥跨方向设置一桥面横向定位纵梁181，其前端和上端与主桁架系统26的钢板吊带27连接牢固形成整体结构，其后端支承锚固在箱梁桥面混凝土上。桥面横向定位纵梁181和箱梁箱室腹板外侧固定支架18上端之间设置可在桥宽即横向（水平方向）伸缩的千斤顶15。如此设置，可以调整顶模前端的桥宽方向的桥梁中轴位置达到设计要求。克服了现有技术整体底模系统前端桥宽横向的中轴线定位困难的问题。

需要说明的是，桥面横向定位纵梁181均可以采用高50厘米宽30厘米厚度16毫米的钢箱。当然也可以根据不同的桥梁采用其他尺寸。

桥面横向定位纵梁181外壁粘贴一层FRP方格布防锈。

本实施例提供的挂篮，箱梁桥宽方向的箱梁箱室腹板外侧固定支架18位于同一横截面成对布置，相互之间设置贯穿箱梁箱室的外侧固定支架对拉杆20。外侧固定支架对拉杆20外设置有可贯穿的外侧外侧固定支架定位支撑钢管，其外壁和贯穿的混凝土之间再设置一FRP管，该FRP管端部支撑在FRP箱板组合结构7表面，并采用FRP方格布FRP箱板组合结构7粘接；

箱梁一侧腹板2的左侧和右侧的箱梁箱室腹板外侧固定支架18和箱梁箱室腹板内侧固定支架22之间设置有异侧固定支架对拉杆21。异侧固定支架对拉杆21外设置有可贯穿的腹板定位支撑管，该腹板定位支撑管端部支撑在FRP箱板组合结构7表面，并采用FRP方格布与FRP箱板组合结构7粘接；

箱梁同一横截面位置箱梁箱室内横向相对的箱梁箱室腹板内侧固定支架22之间上下端均设置有可在桥宽即横向伸缩的千斤顶15顶紧定位。

需要说明的是，外侧固定支架对拉杆20可以采用直径32毫米高强钢筋。外侧固定支架定位支撑钢管可以采用直径40毫米钢管。当然也可以根据不同的桥梁采用其他尺寸。

还需要说明的是，异侧固定支架对拉杆21可以采用采用直径32毫米高强钢筋。腹板定位支撑管可以采用采用直径40毫米FRP管。当然也可以根据不同的桥梁采用其他尺寸。

本实施例提供的挂篮，箱梁箱室腹板外侧固定支架18紧贴箱梁底板支承支架边纵梁13远离箱梁箱室中心的外侧表面，并紧邻腹板2外侧FRP箱板组合结构7表面布置，箱梁箱室腹板外侧固定支架18在上端桥面和下端箱梁底板支承支架边纵梁13下表面下方均设置外侧固定支架对拉杆20。如此设置，确保了腹板2的位置达到设计要求。

本实施例提供的挂篮，箱梁箱室顶板支承支架24设置在上支承纵梁17上方，并且，其靠近桥墩6的后端栓结锚固在箱梁混凝土上。箱梁箱室顶板支承支架24和上支承纵梁17之间设置有可在上支承纵梁17上滑动的支承转换滑箱171，箱梁箱室顶板支承支架24和支承转换滑箱171焊接牢固形成整体结构；

箱梁箱室顶板支承支架24的支承位置前后，在上支承纵梁17上亦设置有可在其上滑动的承转换滑箱171；

箱梁箱室顶板支承支架24下部设置顶板支承支架加劲肋25，箱梁箱室顶板支承支架24和顶板支承支架加劲肋25垂直，并焊接牢固形成整体结构；

需要说明的是，箱梁箱室顶板支承支架24和顶板支承支架加劲肋25均可以采用高50厘米宽30厘米厚度16毫米的钢箱。当然也可以根据不同的桥梁采用其他尺寸。

箱梁箱室顶板支承支架24和顶板支承支架加劲肋25外壁均粘贴一层FRP方格布防锈，箱梁箱室顶板支承支架24和箱梁密贴的表面粘贴一层FRP板调平防锈，避免生锈污染箱梁表面。

本实施例提供的挂篮，顶板支承支架加劲肋25下表面位于箱梁箱室腹板内侧固定支架22上表面上。

本实施例提供的挂篮，其特征在于，上支承纵梁17和上端连接主桁架系统26的钢板吊带27连接牢固形成整体结构。上支承纵梁17、主桁架系统26和钢板吊带27外壁均粘贴一层FRP方格布防锈。

本实施例提供的挂篮，箱梁箱室顶板锯齿板5下部和箱梁箱室内腹板内侧固定支架22上部之间设置顶板锯齿板下支承垫块221，顶板锯齿板下支承垫块221和箱梁箱室内腹板内侧固定支架22连接牢固。

需要说明的是，顶板锯齿板下支承垫块221可以采用高50厘米宽30厘米厚度16毫米的钢箱加工制作。当然也可以根据不同的桥梁采用其他尺寸。

本实施例提供的挂篮由于不需钢结构模板，而是采用FRP结构，其自重较轻。箱梁的底模标高、桥轴线位置定位精度高，节段混凝土接缝可靠，箱梁表面的FRP箱板组合结构和挂篮支承固定支架整体受力，抗风能力强。外观不易污染，色调一致，美观。

本实施例中，节省模板，减轻悬臂施工自重。确保混凝土表面强度。不会出现前后段箱梁接缝错台、混凝土漏浆和模板变形等引起开裂等接缝缺陷，大大提高了所述箱梁整体质量。

本实施例中，利用远离桥墩6处即前端所述箱梁底板支承支架边纵梁13和所述箱梁底板支承支架横梁11之间设置的千斤顶15，调整远离桥墩6处即前端的底模桥宽横向的中轴线到设计桥宽横向的中轴线处，该施工方法可实现箱梁底模的前端和后端平面精确定位。

本实施例中，张拉60%预应力后行走挂篮到第二个悬臂浇筑施工节段进行模板和钢筋工作交叉施工，和传统的工艺张拉100%预应力后行走挂篮相比各节段节省了4至5天施工时间，解决了施工高效问题。必须完成上一个悬臂浇筑块件100%预应力张拉后，才可浇筑下一个悬臂浇筑施工节段的混凝土，解决了结构受力安全问题。分阶段张拉预应力工艺满足强度刚度需要且结构受力加载均匀等问题。

本实施例中，按照先完成第一段箱梁顶板4上下表面、腹板2左表面和右表面以及底板1上下表面设置粘贴FRP组合结构的施工、再完成第二段箱梁预应力张拉到100%的施工、最后完成第三段箱梁混凝土浇筑的顺序进行施工作业的方法。确保了设置粘贴的FRP组合结构在各悬臂施工过程中均发挥作用。提高了悬臂施工过程中结构整体抗扭和抗裂性能，提高了施工的安全性，解决了施工过程中不均匀受力开裂问题。

本实施例各悬臂施工阶段混凝土龄期5至6天时张拉60%预应力，行走挂篮到第二个悬臂浇筑施工节段进行模板和钢筋工作，第一个悬臂浇筑块件混凝土龄期不小于9至10天，保证混凝土强度和弹性模量均大于设计值的80%时张拉100%预应力。这种根据混凝土养生温度和强度变化分二阶段张拉预应力工艺解决了防止早期温度裂缝，模板和钢筋工作交叉施工节省时间，满足强度刚度需要且结构受力均匀等问题。该施工工艺解决了防止早期温度裂缝问题、施工高效问题、结构受力加载均匀和安全问题。

张拉60%预应力后行走挂篮到第二个悬臂浇筑施工节段进行模板和钢筋工作交叉施工，和传统的工艺张拉100%预应力后行走挂篮相比各节段节省了4至5天施工时间，解决了施工高效问题。

必须完成上一个悬臂浇筑块件100%预应力张拉后，才可浇筑下一个悬臂浇筑施工节段的混凝土，解决了结构受力安全问题。

分二阶段张拉预应力工艺满足强度刚度需要且结构受力加载均匀等问题。

本实施例按照先完成第一段箱梁顶板上下表面、腹板左右表面和底板下表面FRP的施工、再完成第二段箱梁预应力张拉到100%的施工、最后完成第三段箱梁混凝土浇筑的顺序进行施工作业的方法。确保了粘贴的FRP结构在各悬臂施工过程中均发挥作用。提高了悬臂施工过程中结构整体抗扭和抗裂性能，提高了施工的安全性，解决了施工过程中不均匀受力开裂问题。

中跨合拢段完成后，再利用悬臂施工挂篮继续进行边跨1到2个节段的悬臂浇筑施工压重，既可避免边跨支座脱空，又可以免除边跨的现浇支架，简化了施工，节省了费用，避免了边跨高墩风险。

混凝土桥面板上采用了FRP结构后，10厘米左右现浇调平混凝土施工和厚10厘米左右沥青混凝土铺装施工合计20厘米可厚减薄到6-8厘米，实现了桥面轻型化，可提高桥梁承载能力。

本实施例中，不会出现前后段箱梁接缝错台、混凝土漏浆和模板变形等引起开裂等接缝缺陷，大大提高了所述箱梁整体质量。

箱梁顶板表面粘贴FRP结构，分悬臂施工阶段和全桥合拢后二期恒载施工阶段各一层两次进行施工，桥面板FRP结构上再投刷环氧树脂防水层，确保了整体性和可靠性，粘贴FRP结构相当于在箱梁桥面上粘贴了一层钢板，形成结构性防水层，可有效避免桥梁运营阶段的汽车动荷载导致混凝土结构的变形或开裂从而引起传统功能性防水层开裂失效问题。另外，由于FRP为较好的抗裂防水材料，在顶板上表面粘贴FRP结构，解决了顶板上表面的防水问题，而现有技术中预应力混凝土变截面箱梁桥顶板内纵向预应力、横向预应力及竖向预应力钢索较多且锚具也较多，解决顶板上表面的防水问题可以避免钢索或锚具锈蚀，提高了顶板预应力材料的耐久性，进而大大提高了结构耐久性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (24)

1.一种预应力混凝土变截面箱梁桥，包括构成箱梁箱室的顶板（4）、底板（1）和腹板（2），其特征在于，还包括：

设置在所述顶板（4）的下表面、所述腹板（2）的外表面和内表面、以及底板（1）的下表面上的FRP箱板组合结构（7），所述FRP箱板组合结构（7）包括FRP板（701）和FRP箱型加劲肋（702），所述FRP箱型加劲肋（702）设置在两层所述FRP板（701）之间，所述FRP箱型加劲肋（702）和两层所述FRP板（701）通过粘接剂粘贴固化形成所述FRP箱板组合结构（7）。

2.根据权利要求1所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，还包括设置在所述顶板（4）的上表面和所述底板（1）的上表面上的FRP布毡组合结构（8），所述FRP布毡组合结构（8）包括FRP方格布和粘贴在所述FRP方格布的两个表面上的FRP短切毡，所述FRP方格布和所述FRP短切毡间通过粘接剂粘贴固化形成所述FRP布毡组合结构（8）。

3.根据权利要求2所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述变截面箱梁桥的底板锯齿板（3）侧面外壁上设置有所述FRP箱板组合结构（7），所述底板锯齿板（3）的上表面粘贴有FRP布毡组合结构（8）；在所述变截面箱梁桥的顶板锯齿板（5）外壁上设置有所述FRP箱板组合结构（7）；在所述变截面箱梁桥的桥墩墩顶箱梁横隔板（9）外壁上设置有所述FRP箱板组合结构（7）。

4.根据权利要求3所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述FRP布毡组合结构（8）包括一层或者两层所述FRP方格布。

5.根据权利要求4所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，在所述底板（1）的上表面粘贴的所述FRP布毡组合结构（8）包括一层所述FRP方格布；在所述顶板（4）的上表面和所述底板锯齿板（3）的上表面粘贴的所述FRP布毡组合结构（8）包括两层所述FRP方格布。

6.根据权利要求2所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述FRP箱板组合结构（7）和所述FRP布毡组合结构（8）具体均为GFRP结构。

7.根据权利要求2-6中任意一项所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述FRP短切毡通过粘结剂粘贴在所述FRP方格布上，且所述粘结剂为环氧树脂胶。

8.一种挂篮，包括箱梁底板支承支架、箱梁腹板固定支架和箱梁箱室顶板支承支架，其特征在于，所述挂篮应用于上述1-7中任意一项所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其中：

所述底板（1）下表面上的所述FRP箱板组合结构（7）和所述箱梁底板支承支架连接；所述腹板（2）的外表面和内表面上的所述FRP箱板组合结构（7）和所述腹板固定支架连接；所述顶板（4）下表面上的所述FRP箱板组合结构（7）和所述箱梁箱室顶板支承支架（24）连接。

9.根据权利要求8所述的挂篮，其特征在于，所述挂篮还包括主桁架系统（26）和钢板吊带（27），所述箱梁底板支承支架、所述箱梁腹板固定支架、所述箱梁箱室顶板支承支架（24）分别和所述挂篮的钢板吊带（27）的底端连接牢固形成整体结构；所述钢板吊带（27）顶端和所述挂篮的主桁架系统（26）连接牢固形成整体结构；所述钢板吊带（27）顶端和所述主桁架系统（26）之间设置有可在竖直方向升降的千斤顶；与靠近桥墩（6）一端的所述箱梁底板支承支架连接的所述钢板吊带（27），该钢板吊带（27）的顶端锚固在所述箱梁底板（1）上，所述钢板吊带（27）顶端和所述箱梁底板（1）之间设置有可在竖直方向升降的千斤顶。

10.根据权利要求8所述的挂篮，其特征在于，所述箱梁底板支承支架包括箱梁底板支承支架横梁（11）、箱梁底板支承支架中纵梁（12）和箱梁底板支承支架边纵梁（13），其中：

所述箱梁底板支承支架中纵梁（12）和所述箱梁底板支承支架边纵梁（13）均位于所述箱梁底板支承支架横梁（11）的上表面上，所述箱梁底板支承支架中纵梁（12）和位于其下方的所述箱梁底板支承支架横梁（11）栓结或焊接牢固形成整体结构；

所述箱梁底板支承支架横梁（11）、所述箱梁底板支承支架中纵梁（12）和所述箱梁底板支承支架边纵梁（13）外壁均粘贴一层所述FRP方格布；所述箱梁底板支承支架中纵梁（12）和所述箱梁底板支承支架边纵梁（13）上表面均粘贴一层所述FRP板。

11.根据权利要求9所述的挂篮，其特征在于，所述箱梁底板支承支架边纵梁（13）靠桥墩（6）的一端和所述箱梁底板支承支架横梁（11）之间设置有销子，形成所述箱梁底板支承支架边纵梁（13）可在所述箱梁底板支承支架横梁（11）上表面上转动的连接结构；所述箱梁底板支承支架边纵梁（13）远离桥墩（6）侧的一端和所述箱梁底板支承支架横梁（11）之间设置有可在水平方向伸缩的千斤顶（15）。

12.根据权利要求8所述的挂篮，其特征在于，所述箱梁底板支承支架边纵梁（13）靠桥墩（6）的一端，设置有与其栓结或焊接牢固形成整体的限位块（14），所述限位块（14）紧邻于远离箱梁箱室中心的所述箱梁箱室腹板（2）的外侧表面，所述限位块（14）的外壁上均粘贴有一层所述FRP方格布，所述限位块（14）与所述箱梁箱室腹板（2）的外侧表面密贴的侧面上粘贴有一层所述FRP板。

13.根据权利要求8所述的挂篮，其特征在于，所述箱梁腹板固定支架包括成对设置的箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）和箱梁箱室腹板内侧固定支架（22），其中：

所述箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）和箱梁箱室腹板内侧固定支架（22）均支承在上支承纵梁（17）上，所述上支承纵梁（17）靠近桥墩（6）的一端栓结锚固在箱梁混凝土上，所述箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）和所述上支承纵梁（17）之间焊接牢固形成整体结构；

所述箱梁箱室腹板内侧固定支架（22）和所述上支承纵梁（17）之间设置有可在所述上支承纵梁（17）上滑动的支承转换滑箱（171），所述箱梁箱室腹板内侧固定支架（22）和所述支承转换滑箱（171）焊接牢固形成整体结构。

14.根据权利要求13所述的挂篮，其特征在于，紧邻所述腹板（2）外侧的所述箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）所在的平面上设置有腹板外侧固定支架加劲肋（19），且所述腹板外侧固定支架加劲肋（19）与所述箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）垂直设置，并焊接牢固形成整体结构；紧邻所述腹板（2）内侧的所述梁箱室腹板内侧固定支架（22）所在的平面上设置有腹板内侧固定支架加劲肋（23），且所述腹板内侧固定支架加劲肋（23）与所述箱梁箱室腹板内侧固定支架（22）垂直布置，并焊接牢固形成整体结构。

15.根据权利要求14所述的挂篮，其特征在于，所述腹板外侧固定支架加劲肋（19）、所述箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）、所述腹板内侧固定支架加劲肋（23）和所述箱梁箱室腹板内侧固定支架（22）的外壁上均粘贴有一层所述FRP方格布，其和箱梁密贴的表面上均粘贴有一层所述FRP板。

16.根据权利要求9所述的挂篮，其特征在于，还包括设置在桥面位置并沿桥跨方向延伸的桥面横向定位纵梁（181），其一端与所述钢板吊带（27）连接牢固形成整体结构，其另一端支承栓结锚固在箱梁桥面混凝土上；所述桥面横向定位纵梁（181）和所述箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）之间设置有可沿水平方向伸缩的千斤顶（15）；且所述桥面横向定位纵梁（181）外壁粘贴有一层所述FRP方格布。

17.根据权利要求13所述的挂篮，其特征在于，位于同一所述箱梁不同所述腹板（2）外侧的所述箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）在所述箱梁桥宽方向上的同一横截面内成对布置，且成对设置的两个所述箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）之间设置有贯穿箱梁箱室的外侧固定支架对拉杆（20）；所述外侧固定支架对拉杆（20）外侧套设有可贯穿的外侧固定支架定位支撑钢管，所述外侧固定支架定位支撑钢管的外壁和贯穿的混凝土之间设置有FRP管，所述FRP管的端部支撑在所述FRP箱板组合结构（7）的表面，并通过FRP方格布与所述FRP箱板组合结构（7）粘接。

18.根据权利要求13所述的挂篮，其特征在于，对同一所述腹板（2）进行固定的所述箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）和所述箱梁箱室腹板内侧固定支架（22）之间设置有异侧固定支架对拉杆（21），且所述异侧固定支架对拉杆（21）外设置有可贯穿的腹板定位支撑管，所述腹板定位支撑管端部支撑在所述FRP箱板组合结构（7）的表面，并采用所述FRP方格布与所述FRP箱板组合结构（7）粘接。

19.根据权利要求13所述的挂篮，其特征在于，所述箱梁同一横截面上的箱梁箱室内横向相对的所述箱梁箱室腹板内侧固定支架（22）之间均设置有可沿水平方向伸缩的千斤顶（15）。

20.根据权利要求13所述的挂篮，其特征在于，所述箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）与所述箱梁底板支承支架边纵梁（13）远离箱梁箱室中心的外侧表面紧密贴合，且所述箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）紧邻所述腹板（2）外侧所述FRP箱板组合结构（7）表面布置；所述箱梁箱室腹板外侧固定支架（18）在位于桥面的顶端和位于所述箱梁底板支承支架边纵梁（13）底部的底端均设置有所述外侧固定支架对拉杆（20）。

21.根据权利要求8所述的挂篮，其特征在于，所述箱梁箱室顶板支承支架（24）设置在上支承纵梁（17）的顶部，所述箱梁箱室顶板支承支架（24）靠近所述桥墩（6）的一端栓结锚固在箱梁混凝土上；所述箱梁箱室顶板支承支架（24）和所述上支承纵梁（17）之间设置有可在所述上支承纵梁（17）上滑动的所述支承转换滑箱（171），所述箱梁箱室顶板支承支架（24）和所述承转换滑箱（171）焊接牢固形成整体结构；

所述箱梁箱室顶板支承支架（24）底部设置有顶板支承支架加劲肋（25），所述箱梁箱室顶板支承支架（24）和所述顶板支承支架加劲肋（25）垂直，并焊接牢固形成整体结构；

所述箱梁箱室顶板支承支架（24）和所述顶板支承支架加劲肋（25）外壁均粘贴有一层所述FRP方格布，所述箱梁箱室顶板支承支架（24）和所述箱梁紧密贴合的表面粘贴有一层所述FRP板。

22.根据权利要求21所述的挂篮，其特征在于，所述顶板支承支架加劲肋（25）的底面位于所述箱梁箱室腹板内侧固定支架（22）顶面的顶部。

23.根据权利要求9所述的挂篮，其特征在于，上支承纵梁（17）和所述钢板吊带（27）连接牢固形成整体结构；所述上支承纵梁（17）、主桁架系统（26）和所述钢板吊带（27）的外壁均粘贴有一层所述FRP方格布。

24.根据权利要求13-23中任意一项所述的挂篮，其特征在于，所述箱梁的顶板锯齿板（5）外壁的FRP箱板组合结构（7）和所述箱梁箱室内腹板内侧固定支架（22）之间设置顶板锯齿板下支承垫块（221），所述顶板锯齿板下支承垫块（221）和所述箱梁箱室腹板内侧固定支架（22）连接牢固。

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