波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁结构设计

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1、波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁结构设计田军上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司杭州310012摘要：波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁结构具有良好的稳定性，木文介绍了其在德胜路改造工程中的设计要点和施工方法，其施工性能和经济效益方面优势明显，应用前景广阔。关键词：波形钢腹板；结构设计；施工1工程概况杭州市德胜东路（沪杭高速〜文汇路）改造提升工程江干段02标分别在高架跨九盛路、杭海路处釆用波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁结构，桥梁总长165m,跨径布置为45m+75m+45m，桥宽25m。2波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁结构特点波形钢板

2、即折叠的钢板，具有较高的剪切屈服强度，用她作为混凝土箱梁的腹板，不但充分满足了腹板的力学性能要求，而且大幅减轻了主梁的自重，缩减了括基础在内的下部结构所承受的上部恒载，还省去了施工时在腹板中布置钢筋、设置模板等繁杂工作。此外，波形钢板纵向伸缩自由的特点使得其几乎不抵抗轴向力，能更有效的对混凝土桥面板施加预应力，提高了预应力效率。这种结构能减少工程量、缩短工期、降低成木，在施工性能和经济性能方面具有很大的优势，其外形美观，适合在城市桥梁中使用。3设计标准杭州市德胜东路（沪杭高速〜文汇路）改造提升工程设计为公路一I级。，双向六车道，桥面

3、宽度25m,桥面最大纵坡<3%,桥面横坡2%,曲率半径1500m（跨九盛路），直桥（跨杭海路，设计安全等级为一级，设计基准期为100年，抗震设防烈度为6度，设计基木地震加速度值为0.05g，桥梁抗震设防类别为B类。4设计要点及施工4.1混凝土箱梁构造(1)上部结构为主跨75m的三跨波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁，跨径布置为45m+75m+45m。主梁采用单箱三室截面。桥面设置2.0%横坡，由箱梁顶板中心向两边倾斜(图1)。图1混凝土箱梁构造断面图(2)桥箱梁宽度为25m，箱梁底板宽度为15.368m~13.692m，腹板为倾斜

4、，与水平线的夹角的正切值为2.75。梁高和底板厚度均以1.6次抛物线的形式由跨中向根部变化，跨中梁高2.5m，底板厚25cm，根部梁高4.5m，底板厚70cm。箱梁翼缘悬臂4.085m,悬臂端厚度20cm，悬臂根部厚度65cm。顶板除在中、端横梁附近由25cm加厚至50cm外，余均为等厚25cm。(3)箱梁在边跨设置3道横隔板，在中跨设置7道横隔板，隔板厚50cm。(4)箱梁在端横梁附近3.23m以及中横梁两侧各4.215m范围的波形钢腹板内侧设置内村混凝土。4.2波形钢腹板构造(1)跨杭海路上部结构波形钢腹板波长1.60m,波高0

5、.22m，水平面板宽0.43m,水平折叠角度为30.7°;跨九盛路上部结构由于存在曲率1500m的半径，波形钢腹板波长与水平面板宽度为非标，波高0.22m,水平折叠角度为30.7°；弯折半径为15t(t为波形钢腹板厚度)。波形钢腹板厚度采用14mm、16mm、18mm和20mm四种型号(图2)。图2波形钢腹板不同板厚分布图(2)波形钢腹板与顶、底板混凝土、横梁的连接。波形钢腹板与砼顶板的连接采用焊接倒“T”形开孔钢板+焊钉的连接方式(图3),倒“T”形底钢板板厚20mm,宽450mm，兼作箱梁顶板加腋处混凝土浇筑吋的

6、部分底模。倒“T”形上的开孔钢板板厚为18mm,钢板上设置直径60mm的圆孔，并贯通横桥向贯穿钢筋，钢筋直径25mm。焊钉采用22×200。图3中腹板与顶板连接立面波形钢腹板（中腹板）与底板采用波形钢腹板嵌入连接方式（图4），嵌入深度为280mmo波形钢腹板进入底板混凝土部分设置两行直径60mm的圆孔，并贯通横桥向钢筋，钢筋直径25mm。圆孔纵向间距为150mm,两行圆孔的竖向间距为120mm。波形钢腹板底部焊接钢板，钢板宽250mm，厚12mm，焊接钢板的中心线位置（波形钢腹板的每个平板段对应范围）开三个直径60mm圆

7、孔。图4中腹板与底板连接立面波形钢腹板（边腹板）与底板采用外包的连接方式（图5）,主要通过焊接横向开孔钢板+焊钉的连接方式，底板焊接宽度为520mm，厚20mm的钢板。横向开孔钢板开直径为50mm的圆孔，贯穿钢筋20mmo焊钉采用22×150。由于底板为变厚，全桥波形钢腹板（边腹板）与底板采用的外包连接方式共冇5种规格。图5边腹板与底板连接图波形钢腹板（中腹板）与横梁连接采用焊接形开孔钢板的连接方式，“Π”形底钢板板厚20mm，宽450mm,形上的开孔钢板板厚为18mm，钢板上设置直径60mm的圆孔，并贯通横桥向贯

8、穿钢筋，贯穿钢筋直径为：第一层25mm,第二层22mm。“Π”形开孔钢板的每块开孔钢板上均焊接一•块宽118mm,厚12mm的钢板。波形钢腹板（边腹板）与横梁连接采用外包的连接方式，主要通过焊钉连接，焊钉采用22×2