半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本方發(fā)明涉及一種公路或鐵路橋梁施工用箱梁，尤其涉及一種半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁是以波形鋼板代替混凝土作為箱梁腹板的另一種新型橋梁結(jié)構(gòu)形式。其構(gòu)造簡單，結(jié)構(gòu)受力明確，且用波形鋼腹板承受剪應(yīng)力，可避免預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋常見的腹板開裂問題。波形鋼腹板存在手風(fēng)琴效應(yīng)，可減少混凝土收縮徐變的影響，且可使縱向預(yù)應(yīng)力充分施加在混凝土頂、底板上。此外，與傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋相比，波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁具有自重輕、現(xiàn)場作業(yè)少、造型美觀等優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)、合理、高效的結(jié)構(gòu)形式。
[0003]公知的預(yù)制拼裝波形鋼腹板組合箱梁主要有兩種形式，一種是通過工廠預(yù)制波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁，運(yùn)輸安裝于橋墩上，橫向的預(yù)留鋼筋、橫隔板及橫隔梁通過現(xiàn)澆混凝土連接形成閉合箱梁，但是采用此操作方式后澆筑的頂?shù)装逍枰文０?，現(xiàn)場施工作業(yè)難度大，且后澆筑濕接縫混凝土與預(yù)制混凝土梁的齡期不同，因收縮徐變的差異易產(chǎn)生裂縫。另一種是在相鄰兩工字梁單元的頂板濕接縫和底板濕接縫下端面分別連接鋼板，且鋼板與現(xiàn)澆混凝土通過剪力釘連接，采用此種操作方式組合梁剪力釘焊接量很大，且平鋼板的橫向剛度較小，會導(dǎo)致組合箱梁的橋面寬度受到限制。
[0004]有鑒于上述現(xiàn)有的波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁存在的缺陷，本方發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁及其制備方法，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價值的本方發(fā)明。
_5] 方

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本方發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土組合梁存在的缺陷，而提供一種新型半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁及其制備方法，簡化施工操作，延長使用壽命，從而更加適于實(shí)用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。
[0007]本方發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本方發(fā)明提出的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁，包括有工字梁單元、頂板濕接縫和底板濕接縫，
[0008]所述工字梁單元由頂板、波形鋼腹板和底板組成，所述頂板下表面的凸起位置垂直的設(shè)置有波形鋼腹板，波形鋼腹板下端連接所述底板；
[0009]所述工字梁單元為兩個，左右對稱設(shè)置，所述的兩個工字梁單元的頂板和底板的“L”型截面結(jié)構(gòu)處分別預(yù)埋有頂板開孔鋼板和底板開孔鋼板。在兩個工字梁單元的頂板之間設(shè)置有頂板濕接縫，兩個工字梁單元的底板之間設(shè)置有底板濕接縫，開孔鋼板是預(yù)埋在工字梁單元上的，與工字梁單元一起在工廠預(yù)制的。
[0010]更進(jìn)一步的，前述的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁，所述頂板濕接縫包括有頂板現(xiàn)澆混凝土和頂板下緣波形鋼腹板，
[0011]所述頂板濕接縫的兩端連接有頂板開孔鋼板，在兩個頂板開孔鋼板的相對側(cè)面底部之間連接設(shè)置有頂板下緣波形鋼腹板，在頂板下緣波形鋼腹板與兩個“L”型截面結(jié)構(gòu)形成的腔體內(nèi)澆筑有頂板現(xiàn)澆混凝土。
[0012]更進(jìn)一步的，前述的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁，所述底板濕接縫包括有底板現(xiàn)澆混凝土和底板下緣波形鋼腹板，
[0013]所述底板濕接縫的兩端連接有底板開孔鋼板，在兩個底板開孔鋼板的相對側(cè)面底部之間連接設(shè)置有底板下緣波形鋼腹板，在底板下緣波形鋼腹板與兩個“L”型截面結(jié)構(gòu)形成的腔體內(nèi)澆筑有底板現(xiàn)澆混凝土。
[0014]更進(jìn)一步的，前述的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁，在兩個頂板開孔鋼板與頂板下緣波形鋼腹板相連接的位置處設(shè)置有頂板平鋼板。
[0015]更進(jìn)一步的，前述的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁，在兩個底板開孔鋼板與底板下緣波形鋼腹板相連接的位置處設(shè)置有底板平鋼板。
[0016]更進(jìn)一步的，前述的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁，在兩個所述頂板開孔鋼板之間固定設(shè)置有頂板橫向鋼筋，與所述頂板橫向鋼筋相垂直的設(shè)置有頂板縱向鋼筋；
[0017]在所述頂板開孔鋼板內(nèi)部貫穿有頂板貫通鋼筋，所述頂板貫通鋼筋與頂板橫向鋼筋相連接。
[0018]更進(jìn)一步的，前述的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁，在兩個所述底板開孔鋼板之間固定設(shè)置有底板橫向鋼筋，與所述底板橫向鋼筋相垂直的設(shè)置有底板縱向鋼筋；
[0019]在所述底板開孔鋼板內(nèi)部貫穿有底板貫通鋼筋，所述底板貫通鋼筋與底板橫向鋼筋相連接。
[0020]半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁的制備方法，包括如下操作步驟，
[0021](I)預(yù)制工字梁單元，并運(yùn)輸?shù)绞┕の恢?，所述工字梁單元由頂板、波形鋼腹板和底板組成，所述頂板下表面的凸起位置垂直的設(shè)置有波形鋼腹板，波形鋼腹板下端連接所述底板，所述的兩個工字梁單元的頂板和底板的“L”型截面結(jié)構(gòu)處分別預(yù)埋有頂板開孔鋼板和底板開孔鋼板。所述頂板的長度大于底板的長度；開孔鋼板是預(yù)埋在工字梁單元上的，與工字梁單元一起在工廠預(yù)制的。
[0022](2)在兩個工字梁單元之間底部設(shè)置底板濕接縫；
[0023](3)在兩個工字梁單元之間頂部設(shè)置頂板濕接縫，連接固定后得到目標(biāo)產(chǎn)物。
[0024]更進(jìn)一步的，前述的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁的制備方法，所述(2)中設(shè)置底板濕接縫時，將兩端焊接有底板平鋼板的底板下緣波形鋼腹板放置在工字梁單元的兩個底板上，并將其兩端焊接在底板開孔鋼板上，在底板下緣波形鋼腹板上焊接底板縱向鋼筋，與底板縱向鋼筋相垂直的焊接底板橫向鋼筋，設(shè)置底板貫通鋼筋并與底板橫向鋼筋相焊接，在形成的腔體內(nèi)澆筑底板現(xiàn)澆混凝土，形成底板濕接縫。
[0025]更進(jìn)一步的，前述的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁的制備方法，所述(3)中設(shè)置頂板濕接縫時，將兩端焊接有頂板平鋼板的頂板下緣波形鋼腹板放置在工字梁單元的兩個頂板上，并將其兩端焊接在頂板開孔鋼板上，在頂板下緣波形鋼腹板上焊接頂板縱向鋼筋，與所述頂板縱向鋼筋相垂直的焊接有頂板橫向鋼筋，設(shè)置頂板貫通鋼筋并與頂板橫向鋼筋相焊接，在形成的腔體內(nèi)澆筑頂板現(xiàn)澆混凝土，形成頂板濕接縫。
[0026]借由上述技術(shù)方案，本方發(fā)明半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁及其制備方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0027]本方發(fā)明的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁與現(xiàn)有的預(yù)制拼裝波形鋼腹板組合箱梁相比，橫向濕接縫采用波形鋼板與混凝土組合結(jié)構(gòu)，有效避免了頂、底板下緣混凝土開裂的問題；工字梁單元接縫端設(shè)置成“L”型截面結(jié)構(gòu)，即頂板長度大于底板長度的工字型結(jié)構(gòu)，降低了現(xiàn)場施工的難度，且便于下緣波形鋼腹板的搭設(shè)與連接；頂板、底板下緣波形鋼腹板可作為橫向支撐，減少了現(xiàn)場施工臨時模板搭設(shè)，有效的縮短了施工周期；頂板、底板下緣波形鋼腹板采用波形構(gòu)造，大大增加了結(jié)構(gòu)橫向剛度，增大了組合箱梁橫向跨越能力；下緣波形鋼板上焊接縱向鋼筋，減少了通過剪力釘連接大量的焊接工作；頂板濕接縫和底板濕接縫下緣分別采用頂板下緣波形鋼腹板、底板下緣波形鋼腹板，減少了混凝土用量，有效的減少結(jié)構(gòu)自重。
[0028]上述說明僅是本方發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本方發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本方發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如后。
【附圖說明】
[0029]圖1為本方發(fā)明半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁斷面示意圖；
[0030]圖2為底板濕接縫剖面圖；
[0031]圖3為底板濕接縫下緣波形鋼腹板兩端連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中標(biāo)記含義:1.工字梁單元，2.頂板濕接縫，2-1.頂板現(xiàn)澆混凝土，2-2.頂板下緣波形鋼腹板，2-3.頂板橫向鋼筋，2-4.頂板縱向鋼筋，2-5.頂板平鋼板，2-6.頂板貫通鋼筋3.底板濕接縫，3-1.底板現(xiàn)澆混凝土，3-2.底板下緣波形鋼腹板，3-3.底板橫向鋼筋，3-4.底板縱向鋼筋，3-5.底板平鋼板，3-6.底板貫通鋼筋，4.頂板，5.波形鋼腹板，6.底板，7.頂板開孔鋼板，8.底板開孔鋼板。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為更進(jìn)一步闡述本方發(fā)明為達(dá)成預(yù)定方發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，對依據(jù)本方發(fā)明提出的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁及其制備方法其【具體實(shí)施方式】、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0034]實(shí)施例1
[0035]如圖1?3所示的本方發(fā)明的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁，包括有工字梁單元1、頂板濕接縫2、頂板現(xiàn)澆混凝土 2-1、頂板下緣波形鋼腹板2-2、頂板橫向鋼筋2-3、頂板縱向鋼筋2-4、頂板平鋼板2-5、頂板貫通鋼筋2-6、底板濕接縫3、底板現(xiàn)澆混凝土 3-1、底板下緣波形鋼腹板3-2、底板橫向鋼筋3-3、底板縱向鋼筋3-4、底板平鋼板3-5、底板貫通鋼筋3-6、頂板4、波形鋼腹板5和底板6、頂板開孔鋼板7、底板開孔鋼板8。
[0036]本方發(fā)明的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁，其中工字梁單元I由頂板4、波形鋼腹板5、底板6、頂板開孔鋼板7和底板開孔鋼板8組成，頂板4水平設(shè)置，下表面的凸起位置處垂直的設(shè)置有波形鋼腹板5，波形鋼腹板5下端連接底板6。
[0037]組成本方發(fā)明的半預(yù)制裝配式波形鋼腹板組合箱梁其中工字梁單元I為兩個，左右對稱設(shè)置，兩個工字梁單元I的頂板4和底板6相對應(yīng)側(cè)端部設(shè)置成“L”型截面構(gòu)造，并在“L”型截面構(gòu)造處分別預(yù)埋有頂板開孔鋼板7和底板開孔鋼板8。在兩個工字梁單元I的頂板4之間設(shè)置有頂板濕接縫2，兩個工字梁單元I的底板6之間設(shè)置有底板濕接縫3。
[0038]頂板濕接縫2包括有頂板現(xiàn)澆混凝土 2-1、頂板下緣波形鋼腹板2-2、頂板橫向鋼筋2-3、頂板縱向鋼筋2-4、頂板平鋼板2-5、頂板貫通鋼筋2-6。頂板濕接縫2的兩端連接有頂板開孔鋼板7，其中頂板開孔鋼板7是預(yù)埋在工字