预制组合型波形钢腹板T梁桥的制作方法

本发明涉及路桥建筑技术领域，尤其是涉及一种预制组合型波形钢腹板T梁桥。

背景技术：

波形钢腹板T梁桥是一种新型的钢-混凝土组合结构桥梁，一般先在预制场预制若干个由钢筋混凝土顶板和波形钢腹板纵梁组成的T型拼装单元，然后在现场对T型拼装单元进行横向拼接形成满足桥宽要求的单跨梁体，之后对相邻跨梁体进行纵向拼装，完成整个T梁桥的施工。由于波形钢腹板T梁桥采用了波形钢板和混凝土两种材料，综合了混凝土抗压强度高和波形钢板抗剪强度高的优点，提高了两种材料的使用效率，减轻了结构自重，避免了传统混凝土T梁桥在预制腹板时需要制作模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土等施工程序，缩短了施工周期，降低了工程造价，避免了腹板裂缝病害，具有显著的经济性和实用性。

由于现有T型拼装单元在进行横向拼接时，一般采用绑扎钢筋混凝土顶板的连接钢筋并浇筑湿接缝的方式，其在施工和使用过程中仍存在以下不足：

1.湿接缝一般较窄，施工作业空间小，绑扎湿接缝处的钢筋费时费力，顶板湿接缝底缘需要支撑模板，现场作业施工难度大；

2.湿接缝与预制梁体的结合部位存在混凝土浇筑龄期差，导致新老两种混凝土产生不同的收缩徐变，易造成后浇混凝土与预制部分交界面处开裂，进而影响成桥使用阶段桥梁的结构受力；

3.随着交通流量的日益增多，现有桥梁在面临超载状况时，湿接缝更容易产生破坏，出现单板受力的情况，影响桥梁的承载能力，对结构的安全产生不利，大大缩短桥梁的使用寿命。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种混凝土顶板分片预制、且在桥长方向上采用凹凸槽进行拼接、避免在现场进行湿接缝浇筑作业的预制组合型波形钢腹板T梁桥。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的预制组合型波形钢腹板T梁桥，包括钢筋混凝土顶板和设置在所述钢筋混凝土顶板下方的纵梁，所述钢筋混凝土顶板由多块与桥梁桥面等宽的条形板拼接而成，相邻两块条形板的拼接面上设置有相互配合的拼装槽，所述条形板上开设有与所述纵梁位置相对应的插装孔；所述纵梁为一组焊接有顶缘钢板和底缘钢板的波形钢腹板，所述顶缘钢板上焊接有连接钉，所述连接钉从所述插装孔内穿出并通过浇筑混凝土与条形板固连为一体；所述波形钢腹板之间间隔焊接有多个沿桥梁纵向排列的横向钢隔板；

所述预制组合型波形钢腹板T梁桥在施工时，主要包括以下步骤：

第一步，预制钢筋混凝土顶板

按照桥梁设计要求，预制多个长边与桥梁桥面等宽的条形板，所述条形板的两长边接合面上均匀设置有拼装槽，与纵梁相对应位置处预留有插装孔；

第二步，预制纵梁

在与桥梁单跨长度等长的波形钢腹板顶端水平焊接顶缘钢板，在波形钢腹板底端水平焊接底缘钢板，之后在顶缘钢板上纵向焊接与条形板上的插装孔相配合的连接钉；

第三步，现场装配

将预制完成的纵梁吊装固定在桥梁墩台上，按照设计要求，沿桥梁长度方向在纵梁的波形钢腹板之间间隔焊接多个横向钢隔板；

从桥梁一端，吊装第一块条形板，将其放置在纵梁的顶缘钢板上，保证顶缘钢板上焊接的连接钉穿入条形板预留的插装孔内；然后再吊装第二块条形板，在保证顶缘钢板上焊接的连接钉穿入条形板预留的插装孔内的前提下，第一、第二块条形板通过长边接合面上的拼装槽相互嵌接；依次类推，将所有条形板安装到位；最后向所有条形板的插装孔内灌注混凝土，完成第一跨桥梁的施工；

按照上述方法进行其余桥跨桥梁的施工，并对相邻桥跨的桥梁进行连接；最后进行边护栏、铺装及防水层施工，完成整体梁桥施工。

为了方便运输和吊装，所述条形板沿桥长方向的宽度为1米。

为了方便运输、吊装和施工，所述纵梁分段设置，所述纵梁分段设置，每段与桥梁单跨长度等长。

一组所述波形钢腹板沿桥宽方向至少为两列，相邻波形钢腹板间距为2.2-2.7米，具体应根据钢筋混凝土顶板的宽度及受力计算确定。

为了使桥面板受力合理，所述条形板底部设置有加腋倒角，所述顶缘钢板水平贴覆在所述加腋倒角的顶部平面上。

为了方便施工，加强顶板和纵梁的连接稳定性，开设在所述条形板上的插装孔的孔径大于所述连接钉顶缘直径2-3厘米，所述连接钉延伸出所述条形板上表面1-2厘米高度。

为了使相邻条形板更加紧密地拼接在一起，所述拼装槽为燕尾槽。

本发明提供的预制组合型波形钢腹板T梁桥，结构简单，施工方便，维护成本低，能够大幅提高施工效率和使用寿命。具体体现在以下几点：

1.本发明所采用的各组合构件均采用预制结构，预制构件自重轻，体积小，便于运输和安装；

2. 本发明现场施工过程中，无需进行浇筑作业，降低了施工难度，减少了施工周期，保证了施工质量；

3.本发明无需横向拼装，克服了现有T梁桥在进行横向拼接时，采用湿接缝施工的不足，使桥面板形成一个整体，增强了桥梁使用的耐久性；

4.本发明的钢筋混凝土顶板分段预制，相邻条形板采用凹凸拼接槽进行相嵌拼接，施工便捷，结构稳固；

5.本发明的钢筋混凝土顶板与纵梁通过连接钉和插装孔进行插装，并在插装孔的缝隙中灌注混凝土，结构整体性良好；

6.本发明在纵梁之间设置横向钢隔板，有效减少了梁体出现裂缝的几率，增强了桥梁结构的稳定性，延长了桥梁的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中条形板的结构示意图。

图3是图2的A-A向剖视图。

图4是图1中纵梁的结构示意图。

图5是图1中B部放大图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的预制组合型波形钢腹板T梁桥，包括钢筋混凝土顶板1和设置在钢筋混凝土顶板1下方的纵梁2，钢筋混凝土顶板1由多块与桥梁桥面等宽的条形板拼接而成，相邻两块条形板的拼接面上设置有相互配合的拼装槽1.1，条形板上开设有与纵梁2位置相对应的插装孔1.2；纵梁2为一组焊接有顶缘钢板2.1和底缘钢板2.2的波形钢腹板2.3，顶缘钢板2.1上焊接有连接钉2.4，连接钉2.4从插装孔1.2内穿出并通过浇筑混凝土3与条形板固连为一体；波形钢腹板2.3之间间隔焊接有多个沿桥梁纵向排列的横向钢隔板4。

纵梁2分布在横桥向的数量应根据混凝土顶板1的宽度及受力计算确定，本实施例中，纵梁2为两列，间距为2.2-2.7米；当桥梁较宽时，纵梁的数量可随之增加；为了方便吊装运输及施工，每列纵梁还应分段设置，一般每段纵梁的长度与桥梁单跨长度等长。

本发明所述的预制组合型波形钢腹板T梁桥在施工时，主要包括以下步骤：

第一步，预制钢筋混凝土顶板

先预制多个结构相同的钢筋网，并安装模板，进行浇筑形成如图2、3所示的条形板。上述条形板长边长度与桥梁桥面宽度相等，即单跨桥面横向仅包括一块条形板；为了减小条形板的体积，方便运输和吊装，条形板的短边长度，即沿桥梁长度方向的预制宽度一般为1米，也可根据实际情况进行调整。为了使相邻条形板紧密拼合，在条形板的两条长边上设置有如图2所示的可以相互嵌合的拼装槽1.1，该拼装槽1.1可以为燕尾槽或其他拼装结构。此外，每块条形板上还开设有如图3所示的用于与纵梁2进行装配的插装孔1.2。为了方便施工，加强波形钢顶板和纵梁的连接稳定性，上述插装孔1.2的孔径大于连接钉2.4顶缘直径2-3厘米，此外，插装孔1.2的数量和位置需与纵梁2在横桥向上的数量和位置相配合。

第二步，预制纵梁

先预制多段如图4所示的与桥梁单跨长度等长的波形钢腹板2.3，再在波形钢腹板2.3顶端焊接顶缘钢板2.1，在波形钢腹板2.3底端焊接底缘钢板2.2，之后在顶缘钢板2.1上焊接与插装孔1.2相配合的连接钉2.4。为了加强波形钢顶板和纵梁的连接稳定性，一般情况下，连接钉2.4延伸出条形板上表面1-2厘米高度，这样既方便施工，又不影响后期桥面铺装。

第三步，现场装配

将预制完成的纵梁2吊装固定在施工现场的桥梁墩台上，按照设计要求，在波形钢腹板2.3之间焊接多个沿桥梁纵向排列的横向钢隔板4（如图1所示），上述横向钢隔板4可以有效减少梁体出现裂缝的几率，增强桥梁结构的稳定性，延长桥梁的使用寿命。

之后进行第一跨桥梁的施工：从桥梁一端，吊装第一块条形板，将其放置在纵梁2的顶缘钢板上，并使纵梁2顶缘钢板2.1的连接钉2.4一一对应地插装在条形板的各插装孔1.2中；然后再吊装第二块条形板，在保证顶缘钢板2.1上焊接的连接钉2.4穿入条形板预留的插装孔1.2内的前提下，第一、第二块条形板通过长边接合面上的燕尾形拼装槽1.1相互嵌接；依次类推，将所有条形板沿桥梁长度方向逐块吊装，并安装到位；最后向所有条形板的插装孔1.2中灌注环氧砂浆混凝土3（如图5所示），使顶板和纵梁成为一个整体；为了使桥面板受力合理，还可以在条形板底部设置有加腋倒角，使顶缘钢板水平贴覆在条形板底部的加腋倒角顶部平面上（实际施工时，为保证两者之间的结合牢固度，加腋倒角顶部与顶缘钢板的交界面宽度不小于顶缘钢板的宽度）。

按照上述方法完成其余桥跨桥梁的施工，并对相邻桥跨的桥梁进行连接，具体包括对相邻条形板进行拼接，和对相邻波形钢腹板、顶缘钢板和底缘钢板进行焊接或通过螺钉连接。

最后，进行边护栏、铺装、防水层等的施工，完成整体梁桥施工。