[发明专利]分块预制式二次预应力波形钢腹板组合梁的施工方法

说明书

本发明公开了一种分块预制式二次预应力波形钢腹板组合梁的施工方法，包括由多个工字型梁体单元通过横向和纵向连接而成的组合梁体，工字型梁体单元由单独预制的预制混凝土顶板、预制混凝土底板和波形钢腹板拼接组成；预制混凝土顶板内预埋有上剪力连接件、顶板横向连接钢筋、顶板纵向连接钢筋和顶板预应力孔道；预制混凝土底板内预埋有下剪力连接件、底板横向连接钢筋、底板纵向连接钢筋、底板一次预应力孔道和底板二次预应力孔道；波形钢腹板周缘预留有用于连接所述上、下剪力连接件的螺栓孔。本发明采用分块预制拼装的结构形式进行梁体架设，各部件的体积及重量都相应较小，运输稳定，吊装安全，利于施工。

技术领域

本发明涉及桥梁建筑技术领域，尤其是涉及一种适用于大型桥梁的分块预制式二次预应力波形钢腹板组合梁的施工方法。

背景技术

传统预制箱梁腹板多为混凝土材质，不仅重量大且易开裂，故混凝土箱梁只适合应用于小跨径（40m以下）的公路桥梁。自1988 年ACSI协会将波形钢腹板PC 组合箱梁进行介绍后，波形钢腹板 PC组合梁作为一种经济、高效、施工简便的新型桥梁形式，取得了桥梁工作者的广泛认同并被拓展应用于大中型桥梁（50m以上跨径）的实际工程中。

现有波形钢腹板PC 组合箱梁多采用如下两种形式进行施工：

一种是将整个箱梁梁体的钢筋预制混凝土顶板、钢筋预制混凝土底板和波形钢腹板分为三个部分分别进行整体预制，之后再吊装就位，在桥位处采用螺栓连接拼装。中国专利“拼装式预应力混凝土组合箱梁”（申请号200620126505.3）就公开了上述结构的预制件，并着重介绍了波形钢腹板与顶板、底板的连接方式。但是，由于这种结构的箱梁顶板、底板和腹板均为一体式结构，单个预制构件的重量仍然很重。例如桥宽为16.75m的波形钢腹板箱梁桥，其每延米的重量高达10t以上，施工时即便分别吊装单个预制构件仍然十分困难。其次，为方便运输，预制构件的长度通常不会很长，上述整孔架设结构仅限于小跨径的桥梁，对于大跨径的桥梁，顶板和腹板还是会采用分段预制的形式。另外，该专利没有考虑实际施工时预应力钢束的施加时机和预留孔道等情况，且对于负弯矩区的处理措施也未加论述，如果缺乏应对梁体荷载变形的措施和具体施工工艺方面的详细考虑，施工的可行性较差。

另一种是将顶板、底板和波形钢腹板固定连成工字结构的预制拼装单元，在现场将多个工字结构的拼装单元进行横向和纵向拼接后完成桥梁施工，如中国专利“二次张拉预应力装配式波形钢腹板组合梁及其施工方法”（申请号201510255113.0）就公开了上述结构的工字形预制件，并于相应的时机施加二次预应力，实现工字形预制件的横向拼装。上述预制的拼装单元体积大，吨位重（例如单个预制工字形单元每延米的重量即可达5t左右），而且自身的稳定性也较差，易造成运输成本和吊装成本上升，在安装过程中对起吊设备要求较高，吊装安全性较低；同时由于拼装单元中的波形钢腹板与顶板和底板之间固定连接，因此该预制拼装单元内的各部件不可调整、不可替换，增加了后期维护的难度；同时伴随着交通量的日益增大，梁体的承载能力无法适应新情况下的交通状况。

发明内容

本发明提供一种分块预制式二次预应力波形钢腹板组合梁的施工方法，目的在于解决现有波形钢腹板PC 组合箱梁应用于大型桥梁时容易出现运输、吊装和后期维护等方面的问题。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的分块预制式二次预应力波形钢腹板组合梁的施工方法，主要包括以下步骤：

第一步，按桥梁设计要求，单独预制组成工字型梁体单元的预制混凝土顶板、预制混凝土底板和波形钢腹板：

对于预制混凝土顶板，先绑扎带有横向连接筋和纵向连接筋的顶板钢筋网，再将墩顶负弯矩预应力孔道和上剪力连接件的剪力钉安装在顶板钢筋网内，之后进行浇筑；