專利名稱：裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋及其建造方法
技術領域：
本發(fā)明屬于土木工程領域，涉及一種裝配式橋梁結構建造技術，尤其涉及一種裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋。
背景技術：
預應力混凝土連續(xù)箱梁橋以其美觀、適用強的特點，在中小跨徑的公路橋梁中得到了廣泛的應用。多跨連續(xù)梁橋結構通常采用預應力混凝土箱型截面形式，其閉合的薄壁箱型截面抗扭剛度很大，頂底板都具有大的面積，既能夠抵抗巨大的翼緣壓力，又能滿足預應力鋼筋布置需要，可以有效地抵抗正負彎矩作用。預應力混凝土連續(xù)箱梁橋具有跨越能力強、結構安全度大、整體性好、結構剛度大、抗扭性能好、橋面伸縮縫少，行車舒適等優(yōu)點。目前，中小跨徑的混凝土連續(xù)箱梁高架橋通常采用現場澆筑施工方法，是一種古老的施工方法，它是在施工支架上安裝模板、綁扎鋼筋骨架、預留預應力鋼筋波紋管孔道、并在現場澆筑混凝土與施加預應力的施工方法，具有整體性好、施工工藝簡單、施工中無體系轉換等優(yōu)點，但存在現場澆筑混凝土工作量大、需要使用大量腳手架支撐、木模板消耗量大、下部預應力鋼筋張拉錨固困難和施工工期較長等不足之處。隨著高速鐵路和地鐵輕軌等軌道交通的迅速發(fā)展，超長線路的連續(xù)高架橋越來越多，建造軌道交通連續(xù)箱梁高架橋的現場工程量非常大，為了加快工程速度，節(jié)約模板材料，實現工業(yè)化標準裝配方法建造橋梁，土木工程領域亟需一種快捷裝配式建造連續(xù)箱梁橋的施工新技術。先張法高效預應力混凝土馬鞍形屋面板學名為雙曲拋物面負高斯曲率殼板，俗稱馬鞍板。將一個凹形拋物線作母線，沿著凸形拋物線作導線平行滑動，這樣得出的曲面就是雙曲拋物面。雙曲拋物曲面由兩族直母線組成，同族的直母線互相異面，不相同族的直母線相交。在雙曲拋物曲面上布置直線張拉預應力筋，可使馬鞍殼板構件在受荷載狀態(tài)能充分發(fā)揮鋼筋和混凝土各自特長，形成跨越能力強的馬鞍形空間殼板結構。馬鞍殼板預應力鋼筋交叉布置，兩端預應力鋼筋分開，可有利于端部截面抗剪，中間位置在殼板底部預應力鋼筋集中，可有利于空間殼板抵抗跨中彎矩。預應力混凝土馬鞍形殼板是一種薄殼結構，薄殼厚度僅為其跨度的二百分之一，馬鞍薄殼板結構具有自重輕、省材料、跨度大、外形美觀等優(yōu)點，已經廣泛地應用在工業(yè)建筑廠房的屋面結構中。針對里程超長的軌道交通連續(xù)箱梁高架橋落后的現場澆筑施工方法，進行連續(xù)箱梁橋預制裝配化的創(chuàng)新改革，運用預應力混凝土馬鞍形殼板作為混凝土連續(xù)箱梁橋底板，利用波形鋼板作為連續(xù)箱梁橋的腹板，現場澆筑箱梁橋的預應力混凝土頂板，形成一種新型的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋。采用預應力混凝土馬鞍形殼板替代傳統的預應力混凝土平底板，免去了連續(xù)箱梁橋施工時的木模板和支撐腳手架，可以兼作連續(xù)箱梁橋的臨時施工平臺，簡化連續(xù)箱梁橋下部預應力鋼筋張拉錨固施工工藝，它具有施工快捷、無支架施工、行車舒適和造價低等優(yōu)點
發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明提供一種無支撐腳手架，節(jié)約木模板，減少連續(xù)箱梁橋的現場施工作業(yè)量的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋，運用先張法預應力混凝土馬鞍形殼板作為連續(xù)箱梁橋的底板構件，兼作臨時施工平臺，快速建造連續(xù)箱梁橋。技術方案本發(fā)明的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋，包括從下至上依次連接設置的馬鞍殼形底板、壓頂圈梁、波形鋼腹板、柱狀栓釘和預應力混凝土頂板。馬鞍殼形底板的橫向兩端的上側分別與一個壓頂圈梁連接，作為連續(xù)箱梁橋的底板構件，每個壓頂圈梁的頂部與預應力混凝土頂板之間設置一個波形鋼腹板，波形鋼腹板的下端與壓頂圈梁的頂部連接，上端通過柱狀栓釘與預應力混凝土頂板連接，預應力混凝土頂板采用分節(jié)段現澆方法成型。連續(xù)箱梁中橫向設置有混凝土橫隔板，在連續(xù)箱梁中還設置有縱向的折線形的體外預應力筋，體外預應力筋穿過并錨固于混凝土橫隔板上。本發(fā)明中，連續(xù)箱梁橋的每個橋梁跨孔內設置5道混凝土橫隔板，分別位于跨中、兩個四分點處和兩端支座處?；炷翙M隔板上側與預應力混凝土頂板的底面連接，下側與馬鞍殼形底板的上側面連接，左右兩側分別與一個波形鋼腹板連接。本發(fā)明中，還包括設置在梁橋支座區(qū)域的混凝土箱梁零號節(jié)段，保護支座區(qū)域的波形鋼腹板?；炷料淞毫闾柟?jié)段的混凝土腹板將與之相鄰的波形鋼腹板包裹住。本發(fā)明中，馬鞍殼形底板是預制的先張法高效預應力混凝土馬鞍形殼板。本發(fā)明的建造上述的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋的施工方法，包括以下步驟第一步，現場澆筑鋼筋混凝土橋墩，安裝橋梁的盆式支座，吊裝工廠預制的帶有壓頂圈梁的馬鞍殼形底板到橋墩上，并采用型鋼支架臨時支撐馬鞍殼形底板；第二步，吊裝波形鋼腹板到位，將左右兩個波形鋼腹板的下端與壓頂圈梁的頂部預埋鋼板牢固焊接，將雙排柱狀栓釘牢固焊接在波形鋼腹板的上翼緣頂面，相鄰兩個波形鋼腹板之間安裝臨時橫向鋼支撐，構成穩(wěn)定的鋼骨架；第三步，綁扎鋼筋，現場澆筑連續(xù)箱梁橋的混凝土橫隔板和混凝土箱梁零號節(jié)段，拆除兩個波形鋼腹板之間安裝的臨時橫向鋼支撐；第四步，鋪設模板，綁扎鋼筋，預埋預應力鋼筋波紋管，分節(jié)段澆注預應力混凝土頂板，混凝土結硬后，張拉錨固預應力混凝土頂板的預應力鋼筋，波紋管內壓力注漿；第五步，張拉折線形的體外預應力筋，錨固于混凝土橫隔板上，安裝欄桿，鋪裝橋面，形成裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋。先張法高效預應力混凝土馬鞍形薄殼板是一種受力性能優(yōu)良的空間殼結構，板梁合一，運用預應力混凝土馬鞍形殼板作為連續(xù)箱梁橋的底板，利用波形鋼板作為連續(xù)箱梁橋的腹板，現場澆筑箱梁橋的預應力混凝土頂板，可形成一種新型的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋。預應力混凝土馬鞍形殼板作為箱梁橋的底板，兼作臨時施工操作平臺，免去了連續(xù)箱梁橋施工時的木模板和支撐腳手架，構思巧妙，具有創(chuàng)新意義，殼板中的預應力鋼筋可以作為連續(xù)箱梁橋的下部預應力鋼筋，改革箱梁橋下部的預應力張拉錨固施工方法，簡化了連續(xù)箱梁橋下部預應力鋼筋張拉錨固施工工藝，二次拋物線殼板外形符合多跨預應力混凝土連續(xù)箱梁橋的底部線形要求，新型連續(xù)箱梁橋結構受力合理。隨著軌道交通的迅速發(fā)展，超長線路的標準跨徑連續(xù)高架橋梁越來越多，需進行連續(xù)箱梁橋預制裝配化突破性的創(chuàng)新改革。采用裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋修建方法，無需大量的木模板和支撐腳手架，可工業(yè)化快速修建的超長線路的連續(xù)高架橋，軌道交通高架橋的施工作業(yè)可以全面鋪開進行，采用同步施工管理方法，批量建造超長線路的各個高架橋段。裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋其設計跨徑宜為25米 40米。裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋的成橋工藝為首先工廠預制先張法預應力混凝土馬鞍形殼底板，然后吊裝馬鞍形殼底板到橋墩上，采用數道型鋼支架對馬鞍形殼底板進行臨時支撐，以便降低馬鞍形殼底板的自重應力。吊裝波形鋼腹板及其橫向鋼支撐到位，波形鋼腹板與馬鞍形殼板的預埋件焊接牢固形成整體，利用波形鋼板作為連續(xù)箱梁橋的腹板，承擔連續(xù)箱梁橋的剪力?，F場澆筑連續(xù)箱梁橋的混凝土橫隔板，加強連續(xù)箱梁橋的空間整體性，提高馬鞍底板連續(xù)箱梁橋的抗扭剛度，澆筑混凝土箱梁零號節(jié)段，保證橋梁結構在支座處的局部承壓能力。利用馬鞍形殼底板作為臨時操作平臺，采用壓型鋼板類的成熟產品作為箱梁混凝土頂板的施工模板，綁扎鋼筋，埋設預應力鋼筋波紋管，分節(jié)段澆筑連續(xù)箱梁橋混凝土頂板，等待其混凝土結硬后，張拉錨固混凝土頂板預應力鋼筋，壓力灌漿，直至跨中節(jié)段澆筑合攏。最后，張拉體外預應力鋼索，進行橋面鋪裝，安裝欄桿，形成新型裝配式連續(xù)箱梁橋。有益效果本發(fā)明與現有技術相比，具有以下優(yōu)點超長線路的軌道交通連續(xù)箱梁高架橋需求量越來越大，采用工業(yè)化裝配建造標準跨徑連續(xù)高架橋，是橋梁結構革新的重要發(fā)展方向。本發(fā)明運用先張法預應力混凝土馬鞍形殼板作為箱梁橋的底板構件，利用波形鋼板作為箱梁橋的腹板，分節(jié)段澆筑連續(xù)箱梁橋混凝土頂板，形成一種新型的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋，具有裝配建造速度快、無支架施工、行車舒適、造價低等優(yōu)點。與傳統的現澆連續(xù)箱梁橋相比，采用預制的先張法預應力混凝土馬鞍形殼板代替箱梁混凝土現澆底板，馬鞍形殼底板兼作臨時施工平臺，可減少支撐腳手架用量，可大量節(jié)約木模板，減少了現場澆筑混凝土的工程量。采用裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋修建方法，由于無需大量的木模板和支撐腳手架，超長線路的軌道交通高架橋的施工作業(yè)可以全面鋪開進行，可采用同步施工管理方法，批量建造超長線路的各個高架橋段。馬鞍殼板中的預應力鋼筋可以作為連續(xù)箱梁橋的下部預應力鋼筋，改革箱梁橋下部的預應力張拉錨固施工方法，簡化了連續(xù)箱梁橋下部預應力鋼筋張拉錨固施工工藝，減少了預應力鋼筋張拉錨固現場施工工作量，底板直線預應力筋避免了變截面箱梁橋跨中正彎矩底板曲線預應力鋼索向下的徑向力，避免了曲線預應力筋徑向力引起的不利應力及其并發(fā)病害。波形鋼腹板與馬鞍殼形底板配套使用，建造新型的裝配式連續(xù)箱梁橋，優(yōu)勢互補，形成預應力混凝土組合箱梁橋，可提高連續(xù)箱梁橋的抗剪能力，進一步加快施工速度，減少現場施工工作量，減輕自重，避免混凝土腹板的斜向裂縫、達到裝配式連續(xù)箱梁橋的快速施工效果。采用分節(jié)段澆筑頂板混凝土技術，可確保連續(xù)箱梁橋的橋面結構防水性能，可利用先期施工的預應力混凝土懸臂節(jié)段箱梁承擔施工荷載，減輕馬鞍殼形底板的應力，方便了混凝土頂板的預應力鋼筋錨固施工，有利于提高裝配式連續(xù)箱梁橋結構的整體性。裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋是中小跨徑連續(xù)箱梁橋施工工藝的突破性革新，實現了工業(yè)化快速裝配建造連續(xù)高架橋，可廣泛地運用于高速公路橋梁、高速鐵路橋梁、軌道交通橋梁和市政高架橋項目中，尤其適合標準跨徑多且里程超長的軌道交通高架橋。


圖1為本發(fā)明裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋的橫向剖面示意圖；圖2為本發(fā)明裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋的縱剖立面示意圖；圖3為本發(fā)明裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋的節(jié)段三維示意圖；圖4為本發(fā)明裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋的全橋三維示意圖；圖5為本發(fā)明裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋的縱剖面三維示意圖。圖中有馬鞍殼形底板I ;壓頂圈梁2 :波形鋼腹板3 ;柱狀栓釘4 ;預應力混凝土頂板5 ;混凝土橫隔板6 ;體外預應力筋7，混凝土箱梁零號節(jié)段8。
具體實施例方式下面結合實施例和說明書附圖對本發(fā)明最進一步具體說明。實施例1 :本發(fā)明的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋，由馬鞍殼形板1、壓頂圈梁2、波形鋼腹板3、柱狀栓釘4、預應力混凝土頂板5、混凝土橫隔板6、體外預應力筋7和混凝土箱梁零號節(jié)段8構成。馬鞍殼形底板I是預制的先張法高效預應力混凝土馬鞍形殼板，馬鞍殼形底板I的橫向兩端上側分別與一個壓頂圈梁2連接，作為連續(xù)箱梁橋的底板構件，每個壓頂圈梁2的頂部與預應力混凝土頂板5之間設置一個波形鋼腹板3，波形鋼腹板3的下端與壓頂圈梁2的頂部連接，上端通過柱狀栓釘4與預應力混凝土頂板5連接，預應力混凝土頂板5采用分節(jié)段現澆方法成型。連續(xù)箱梁橋的每個橋梁跨孔內設置5道混凝土橫隔板6，分別位于跨中、兩個四分點處和兩端支座處，混凝土橫隔板6上側與預應力混凝土頂板5的底面連接，下側與馬鞍殼形底板I的上側面連接，左右兩側分別與一個波形鋼腹板3連接。在連續(xù)箱梁中還設置有縱向的折線形的體外預應力筋7，體外預應力筋7穿過并錨固于混凝土橫隔板6上。在支座處，設置現場澆筑的混凝土箱梁零號節(jié)段8，將與之相鄰的波形鋼腹板3包裹住。實施例2 —種建造裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋的方法，包括以下步驟第一步，現場澆筑混凝土橋墩，安裝連續(xù)箱梁橋的盆式支座，吊裝工廠預制的帶有壓頂圈梁2的馬鞍殼形底板I到橋墩上，并采用數道型鋼支架臨時支撐馬鞍殼形底板1，焊接連接支座處馬鞍殼形底板I端部的預留鋼筋，澆筑接縫處混凝土 ；第二步，吊裝波形鋼腹板3到位，將左右兩個波形鋼腹板3的下端與壓頂圈梁2的頂部預埋鋼板牢固焊接，將雙排柱狀栓釘4牢固焊接在波形鋼腹板3的上翼緣頂面，相鄰兩個波形鋼腹板3之間安裝臨時橫向鋼支撐，構成穩(wěn)定的鋼骨架；第三步，綁扎鋼筋，現場澆筑連續(xù)箱梁橋的混凝土橫隔板6，提高馬鞍底板連續(xù)箱梁橋的抗扭剛度，澆筑混凝土箱梁零號節(jié)段8，保證橋梁結構在支座處的局部承壓能力。第四步，鋪設模板，綁扎鋼筋，預埋預應力鋼筋波紋管，分節(jié)段澆注預應力混凝土頂板5，混凝土結硬后，張拉錨固預應力混凝土頂板5的預應力鋼筋，波紋管內壓力注漿；第五步，張拉折線形的體外預應力筋7，錨固于混凝土橫隔板6上，鋪裝橋面，安裝欄桿，形成新型的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋。實施例3 某軌道交通高架橋，采用由多個七跨一聯的連續(xù)梁高架橋組成，采用7跨X30米預應力混凝土連續(xù)梁結構形式，箱梁采用單箱單室截面形式，為了加快施工速度和降低造價，采用裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋建造方法。箱梁底板寬為4米，橋面寬為7米，梁高為2. 5米，車輛荷載為公路一I級。選用先張法預應力混凝土馬鞍板作為箱梁底板，預制馬鞍板采用C60混凝土澆筑，跨度為30米，板寬為4米，馬鞍殼形板高度為1200m，馬鞍底板為變板厚截面，跨中板厚為150mm,支座處板厚為350mm,殼板拋物線矢高為400mm,內配置36根7 Φ 5鋼絞線。馬鞍板壓頂圈梁截面為矩形，采用300 X 500mm截面，壓頂圈梁與馬鞍板一起預制澆筑成型，內配置12根Φ20鋼筋，Φ 100150復合箍筋。波形鋼腹板采用波長為1200mm,波高200mm,直板段水平長度為320mm,斜板段投影長度為280mm,鋼板厚12mm,波形剛腹板高度為900 1300_，波形剛腹板頂每側設置2排Φ 20柱狀栓釘用作為剪力鍵。預應力混凝土頂板采用C50澆筑，頂板300mm厚度，頂板在支座處配置70根7 Φ 5鋼絞線，分為10股，每股7根，采用直徑80mm波紋管。跨中、四分點出混凝土橫隔板厚200mm，支座處混凝土橫隔板厚400_。體外預應力鋼筋采用折線布置，采用18根7 Φ5無粘結鋼絞線，分為3股張拉。零號混凝土箱梁節(jié)段采用C50澆筑，腹板壁厚為350mm，邊支座處的零號混凝土箱梁節(jié)段長度為800mm,中間支座處節(jié)段長度為1600_。研究表明,裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋具有受力工作性能好，具有建造速度快、無支架施工、行車舒適、造價低等優(yōu)點。下面對本發(fā)明進行更為詳細地說明馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋是一種裝配式組合箱梁橋的結構形式，采用預應力混凝土馬鞍形薄殼板代替?zhèn)鹘y連續(xù)箱梁橋的預應力混凝土平底板，馬鞍殼底板兼作施工操作平臺，免去了傳統連續(xù)箱梁橋施工時的木模板和支撐腳手架，簡化了連續(xù)箱梁橋的施工工藝，改善連續(xù)箱梁橋的受力性能，具有裝配建造速度快、重量輕、造型美觀、造價低等優(yōu)點。施工工藝流程為修建橋墩— —預制馬鞍形殼底板——吊裝馬鞍板就位——安裝波形鋼腹板——澆筑混凝土橫隔板——鋪設壓型鋼板模板——分節(jié)段澆筑箱梁頂板——分段張拉頂板預應力鋼筋——橋面鋪裝，安裝欄桿。在施工裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋作業(yè)中，必須注意抓緊抓細各環(huán)節(jié)，具體生產工藝要點如下( I)馬鞍板的制作和吊裝先張法預應力混凝土馬鞍型殼板是一種預制的薄殼結構，薄殼厚度僅約為其跨度的二百分之一，國內廠房馬鞍板常用跨度為15 36m,殼板寬度為3 5m,板厚80 120mm。馬鞍薄殼板結構具有自重輕、省材料、跨度大、外形美觀等優(yōu)點，已經廣泛地應用在工業(yè)建筑廠房的屋面結構中，到目前為止在上海、北京、江蘇、安徽等地已成功推廣應用了 100多萬平方米。我國已經擁有很高的設計、施工水平，形成了一套具有特色的馬鞍板生產工藝和設備，出版了專用標準圖集，并在實際工程中得到了較廣泛的應用。裝配式連續(xù)箱梁橋所用馬鞍板跨徑較大，承受車輛荷載較大，應適當增加殼板厚度，應采用7股的低松弛預應力鋼絞線作為預應力鋼筋，以便增加殼板結構承載能力。馬鞍殼形頂部應設置混凝土壓頂圈梁，增強殼板混凝土受壓區(qū)的抗壓工作性能，并設置預埋鋼板，以便與波紋鋼腹板焊接連接。橋梁用馬鞍板的板厚應采用變厚度形式，從橋梁跨中到橋梁支座區(qū)域應逐漸增加殼板厚度，以便滿足連續(xù)箱梁橋支座負彎矩區(qū)域的結構混凝土受壓區(qū)截面強度要求。在橋墩處，安裝連續(xù)箱梁橋的盆式支座和承壓鋼板，設置支座臨時固結裝置。采用大型起吊設備，吊裝馬鞍殼形板，擱置在橋墩支座上。在馬鞍殼板的中部區(qū)域采用I 2道型鋼支架臨時支撐馬鞍殼板，以便降低馬鞍殼板混凝土自重應力，以便承擔施工臨時荷載。焊接連接支座接縫處馬鞍殼形底板端部的預留鋼筋，澆筑接縫處混凝土，實現馬鞍殼板結構的簡支板到連續(xù)板的結構體系轉換。(2)安裝波形鋼腹板波形鋼腹板預應力混凝土組合梁橋是一種經濟、高效、施工簡便的新型的型鋼混凝土組合結構形式，采用IOmm左右厚的波形鋼腹板取代30 80cm厚混凝土腹板，波形鋼腹板在縱向由于折皺效應，其縱向抗拉壓剛度小，故可以以認為波形鋼腹板不承受軸向力，波形鋼腹板組合箱梁的預應力混凝土頂板、底板抵抗彎矩作用，波形鋼腹板承擔剪力。波形鋼腹板預應力混凝土組合梁橋具有自重輕、節(jié)約材料、施工速度快、避免腹板裂縫、耐久性強和造型美觀等優(yōu)點，波形鋼腹板預應力混凝土組合梁橋已經在國內外全面推廣應用，并且取得了良好的經濟效果和社會效益。裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋采用波形鋼腹板，傳承了波形鋼腹板預應力混凝土組合梁橋的優(yōu)點，實現了馬鞍殼形底板箱梁橋的裝配式特色，建橋施工快捷。在施工現場，分段吊裝波形鋼腹板到位，焊接波形鋼腹板形成整體，安裝臨時橫向鋼支撐。箱梁橋波形鋼腹板與混凝土頂底板的給合部直接關系到整個橋梁的承載能力，是設計波形鋼腹板箱梁橋中非常關鍵的技術環(huán)節(jié)。給合部的設計必須考慮到鋼材和混凝土材料兩者之間發(fā)生的水平剪切力能否得到有效控制，以確保橋梁運營時，兩種材料之間不會產生相對位移。波形鋼腹板與混凝土頂、底板的接合部必須按照設計要求，設置足夠的栓釘連接鍵、焊接鋼筋連接鍵、型鋼連接鍵或貫穿波形鋼腹板的鋼筋連接鍵，確保接合部的受力可靠性。在波形鋼腹板外側焊接拉結鋼筋，綁扎鋼筋，鋪設模板，在跨中、四分點和支座處，現場澆筑連續(xù)箱梁橋的混凝土橫隔板，提高馬鞍底板連續(xù)箱梁橋的抗扭剛度。在支座處，澆筑混凝土箱梁零號節(jié)段，將與之相鄰的波形鋼腹板包裹住，確保橋梁結構在支座處的局部承壓能力，保證連續(xù)箱梁橋支座處的波形鋼腹板不被腐蝕，提高連續(xù)箱梁橋的耐久性。(3)燒筑混凝土頂板裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋混凝土頂板是重要結構部分，在支座附近區(qū)域混凝土頂板中應設置預應力鋼筋，以便抵抗支座負彎矩，在跨中區(qū)域，混凝土頂板應提供足夠的受壓區(qū)面積，以便抵抗跨中正彎矩。為了改進傳統的吊模法澆筑箱梁橋頂板混凝土施工工藝，可在波形鋼腹板外側設置數道三角形鋼支撐，波形鋼腹板內側設置多道鋼結構拉結梁，安裝設計要求，鋪設壓型鋼板，形成箱梁混凝土頂板施工平臺。波形鋼腹板頂部焊接抗剪栓釘，確保波形鋼腹板與箱梁混凝土頂板連接可靠。在施工現場，綁扎鋼筋骨架，埋設波紋管，布置預應力鋼束，分段澆筑箱梁混凝土頂板，待混凝土強度達到設計要求后，張拉預應力鋼束，采用錨具錨固。然后，重復下一節(jié)段箱梁混凝土頂板澆筑施工，混凝土養(yǎng)護，張拉錨固預應力鋼束，如此循環(huán)，直止跨中合攏節(jié)段施工完畢。采用類似連續(xù)箱梁橋懸臂澆筑方法，分節(jié)段澆筑混凝土頂板，是為了合理布置縱向預應力鋼束，方便縱向預應力的錨固施工，同時先期形成的懸臂箱梁可以承擔施工荷載，減少馬鞍形殼板的施工荷載，降低馬鞍形殼板施工階段拉應力。新型連續(xù)箱梁頂板澆筑完成后，可進行體外預應力張拉錨固施工，拆除臨時支座，進行連續(xù)箱梁橋結構體系轉換。(4)橋面鋪裝，安裝欄桿裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋主體施工完成后，進行伸縮縫安裝施工，安裝橋梁欄桿，進行浙青混凝土橋面鋪裝，完善橋面排水系統，進行橋梁油漆、涂裝施工，組織施工驗收，通車運營。
權利要求
1.一種裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋，其特征在于，該連續(xù)箱梁橋包括從下至上依次連接設置的馬鞍殼形底板(I)、壓頂圈梁(2)、波形鋼腹板(3)、柱狀栓釘(4)和預應力混凝土頂板(5)，馬鞍殼形底板(I)的橫向兩端上側分別與一個壓頂圈梁(2)連接，作為連續(xù)箱梁橋的底板構件，每個壓頂圈梁(2)的頂部與預應力混凝土頂板(5)之間設置一個波形鋼腹板(3)，波形鋼腹板(3)的下端與壓頂圈梁(2)的頂部連接，上端通過柱狀栓釘(4)與預應力混凝土頂板(5)連接，預應力混凝土頂板(5)采用分節(jié)段現澆方法成型，連續(xù)箱梁中橫向設置有混凝土橫隔板(6)，在連續(xù)箱梁中還設置有縱向的折線形的體外預應力筋(7)，所述體外預應力筋(7)穿過并錨固于混凝土橫隔板(6)上。
2.根據權利要求1所述的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋，其特征在于，所述連續(xù)箱梁橋的每個橋梁跨孔內設置5道混凝土橫隔板(6)，分別位于跨中、兩個四分點處和兩端支座處。
3.根據權利要求1或2所述的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋，其特征在于，所述混凝土橫隔板(6)上側與預應力混凝土頂板(5)的底面連接，下側與馬鞍殼形底板(I)的上側面連接，左右兩側分別與一個波形鋼腹板(3)連接。
4.根據權利要求1或2所述的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋，其特征在于，該連續(xù)箱梁橋還包括設置在梁橋支座區(qū)域的混凝土箱梁零號節(jié)段(8)所述混凝土箱梁零號節(jié)段(8)的混凝土腹板將與之相鄰的波形鋼腹板(3)包裹住。
5.根據權利要求1或2所述的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋，其特征在于，所述的馬鞍殼形底板(I)是預制的先張法高效預應力混凝土馬鞍形殼板。
6.一種建造權利要求1所述的裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋的施工方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 第一步，現場澆筑鋼筋混凝土橋墩，安裝橋梁的盆式支座，吊裝工廠預制的帶有壓頂圈梁(2)的馬鞍殼形底板(I)到橋墩上，并采用型鋼支架臨時支撐馬鞍殼形底板(I); 第二步，吊裝波形鋼腹板(3)到位，將左右兩個波形鋼腹板(3)的下端與壓頂圈梁(2)的頂部預埋鋼板牢固焊接，將雙排柱狀栓釘(4)牢固焊接在波形鋼腹板(3)的上翼緣頂面，相鄰兩個波形鋼腹板(3)之間安裝臨時橫向鋼支撐，構成穩(wěn)定的鋼骨架； 第三步，綁扎鋼筋，現場澆筑連續(xù)箱梁橋的混凝土橫隔板(6)和混凝土箱梁零號節(jié)段(8)，拆除兩個波形鋼腹板(3)之間安裝的臨時橫向鋼支撐； 第四步，鋪設模板，綁扎鋼筋，預埋預應力鋼筋波紋管，分節(jié)段澆注預應力混凝土頂板(5)，混凝土結硬后，張拉錨固預應力混凝土頂板(5)的預應力鋼筋，波紋管內壓力注漿； 第五步，張拉折線形的體外預應力筋(7)，錨固于混凝土橫隔板(6)上，安裝欄桿，鋪裝橋面，形成裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋。
全文摘要
本發(fā)明提供一種裝配式馬鞍殼形底板連續(xù)箱梁橋，利用先張法預應力混凝土馬鞍殼板作為連續(xù)箱梁橋的底板，采用波形鋼腹板作為連續(xù)箱梁橋腹板，現場分節(jié)段澆筑連續(xù)箱梁橋的預應力混凝土頂板，分批張拉錨固頂板預應力鋼筋，形成新型的裝配整體式連續(xù)箱梁橋。采用預制的先張法預應力混凝土馬鞍形殼板代替混凝土箱梁橋的現澆平底板，免去了混凝土連續(xù)箱梁橋施工時的底部木模板和支撐腳手架，并兼作臨時施工平臺，減少了現場澆筑混凝土的工程量，簡化了連續(xù)箱梁橋下部的預應力張拉錨固施工工藝。新型裝配式連續(xù)梁橋具有建造速度快、無支架施工、結構整體性好、造型美觀和造價低等優(yōu)點，尤其適合標準跨徑多且里程超長的軌道交通高架橋。
文檔編號E01D2/04GK103046463SQ20121058967
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權日2012年12月31日
發(fā)明者徐文平, 陳有春, 涂永明, 張宇峰, 張建東, 劉其偉, 洪志強, 石先旺, 蘇劉 申請人:東南大學