06 汤意 波形钢腹板组合箱梁桥预制装配化技术2014.9.19

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1、波形钢腹板梁桥预制装配化技术汤意河南省交通规划勘察设计院有限责任公司【内容简介】波形钢腹板组合梁桥的施工主要采用现浇形式。通过利用横向预制拼装技术，实现了中等跨径波形钢腹板组合梁桥的预制装配化、工厂化、标准化施工。通过采用一种混合型抗剪连接件、先张法施工工艺和建筑波纹腹板自动化生产线生产波形钢腹板等技术措施，简化了施工工艺，保证工程质量和耐久性，降低了工程造价。在此基础上，为适应城市高架桥保通、美观、环保、快速施工等要求，介绍了少支架施工的技术方案。1前言2预制装配式波形钢腹板组合箱梁3预制波形钢腹板PC工字梁4技术指标5适应城市高架桥建设特点

2、的技术方案6、应用与展望1、前言1、前言长期以来，我国公路桥梁中占绝大多数的中、小型桥梁为预应力混凝土桥。由于设计理念、施工质量控制和汽车超载等原因，预应力混凝土梁桥普遍存在着混凝土腹板开裂、跨中挠度增大等病害，给桥梁安全运营带来隐患。1、前言钢—混组合结构桥梁既能克服钢桥和混凝土桥梁的弱点，又能发挥各自优点，在跨径30~110m范围内具有竞争力，在60~80m跨径范围内有明显优势。欧美等国跨径15m以下的桥梁多采用钢筋混凝土梁桥，15~25m跨径采用预应力混凝土梁桥，25~60m跨径往往采用钢-混组合梁桥。1、前言目前30~60m中等跨径波形

3、钢腹板组合箱梁桥主要采用支架现浇的形式，影响了其经济性和推广应用。针对这一状况，我院通过研发横向预制拼装波形钢腹板组合梁技术，实现了中等跨径波形钢腹板组合梁桥的标准化、工厂化、预制装配式施工。2、预制装配式波形钢腹板组合箱梁2.1技术方案通过将波形钢腹板PC箱梁截面先“化整为零”为两个波形钢腹板PC工字梁单元，再将预制的两两波形钢腹板PC工字梁单元通过湿接缝连接，“化零为整”横向拼装形成波形钢腹板PC箱梁。具体实现流程：→工厂化预制波形钢腹板PC工字梁；→架设波形钢腹板PC工字梁→浇筑顶、底板混凝土湿接缝形成组合箱梁（或仅浇筑顶板湿接缝）；→浇

4、筑各跨间的墩顶横梁→张拉墩顶负弯矩钢束或体外索形成连续箱梁。波形钢腹板PC箱梁桥制作、安装流程2.2技术特点(1)拓宽了预制安装施工方法的应用范围。工厂化、标准化、装配化有效保证了波形钢腹板PC箱梁的施工质量，加快了施工进度。(2)预制的波形钢腹板PC工字梁仅承担结构自重和施工荷载，二期恒载和活载由形成的箱梁承担。故每片预制的工字梁截面尺寸可减小，安装重量减轻，常规施工设备就能满足安装要求。2.2技术特点(3)预制波形钢腹板PC工字梁除采用后张法预应力体系外，根据预制梁的规模数量和场地条件，还可采用生产效率高、耐久性好、造价节省的先张法体系。2

5、.3断面组成以单幅桥宽12.75m为例，40m以上跨径采用波形钢腹板组合箱梁布置形式。2.3断面组成以单幅桥宽12.75m为例，40m以下跨径采用波形钢腹板组合T梁布置形式。2.4简支转连续结构各跨波形钢腹板组合箱梁采用先简支后连续方式，在墩顶设置负弯矩钢束或张拉体外索的方式形成连续箱梁。体外预应力和墩顶负弯矩立面布置图体外预应力和墩顶负弯矩断面布置图3、预制波形钢腹板PC工字梁3.1截面设计预制波形钢腹板PC工字梁因腹板重量减轻，改变了混凝土梁自重过大的缺点，使30～60m成为经济适用跨径。由于钢腹板抗剪能力提高，波形钢腹板PC工字梁的构件尺

6、寸可加大，相应减少主梁片数。以12.75m桥宽为例，40m和50m跨径混凝土T梁需6片，而对应的波形钢腹板PC工字梁只需4片，且单片工字梁吊装重量小于混凝土T梁。3.1截面设计40m、50m跨径混凝土T梁需6片，而对应的波形钢腹板PC工字梁只需4片，且单片工字梁吊装重量小于混凝土T梁。单片预制构件最大吊装重量上部结构12.75m桥宽（103kg）预制梁片数30m跨径波形钢腹板PC工字梁91.8430m跨径PC组合箱梁94.4440m跨径波形钢腹板PC工字梁125.6440m跨径T梁134.0650m跨径波形钢腹板PC工字梁149.6450m跨径

7、T梁158.6630m跨径波形钢腹板40m跨径波形钢腹板50m跨径波形钢腹板PC工字梁PC工字梁PC工字梁40m跨径T梁50m跨径T梁30m跨径PC组合箱梁200200200150150150单片100100100预制构件最大505050吊装0重量00（103kg）3.1截面设计在保持混凝土数量基本不增加的情况下，如波形钢腹板高度增加1.2倍，梁截面抗弯强度可提高近2倍。故在净空不受影响的地区，可适当增大波形钢腹板PC工字梁梁高。而在运输条件不受限制的特大型桥梁的引桥，其适用范围可以扩展到60m以上跨径。3.2波形钢腹板2011年5月，中国工程

8、建设标准化协会发布了《波纹腹板钢结构应用技术规程》，建筑用波纹腹板建成了大批自动化生产线。3.2波形钢腹板波形钢腹板在建筑领域已经处于快速应用阶段3.