接縫,25b縱向濕接縫,26下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件內(nèi)預(yù)應(yīng)力束,27負(fù)彎矩區(qū)橋面板,28上翼緣短剪力釘,29上翼緣預(yù)澆承托,30集束式長(zhǎng)剪力釘,31靠近支座部位的下翼緣傾斜鋼箱,31a靠近支座部位的下翼緣傾斜鋼箱外側(cè)板,31b靠近支座部位的下翼緣傾斜鋼箱頂板,31c靠近支座部位的下翼緣板,32負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋錨固區(qū),33負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼筋,34支座,35預(yù)制構(gòu)件間的小縱梁,36支座空腹式橫隔板,36a支座橫向上弦桿,36b支座橫向斜桿,36c支座橫向下弦桿,36d支座空腹式橫隔板節(jié)點(diǎn)板,37邊支座下翼緣交叉支撐,38邊支座錨固區(qū)混凝土,39邊支座下翼緣橫撐。
【具體實(shí)施方式】
[0029]一、預(yù)制拼裝的魚腹工字型預(yù)應(yīng)力鋼混組合連續(xù)梁橋的基本結(jié)構(gòu)
[0030]采用預(yù)制魚腹工字型梁和預(yù)制混凝土橋面板,在魚腹工字型梁在負(fù)彎矩區(qū)下翼緣采用鋼箱-混凝土組合結(jié)構(gòu),在正彎矩區(qū)下翼緣采用鋼包混凝土構(gòu)件,在下翼緣的鋼包混凝土構(gòu)件的混凝土中張拉預(yù)應(yīng)力。其跨中最大梁高與跨徑之比控制在1/15-1/20之間,下翼緣?mèng)~腹線型為懸鏈線或拋物線;過小跨高比會(huì)導(dǎo)致梁的不經(jīng)濟(jì),本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)受力方案是梁與預(yù)應(yīng)力束、下翼緣鋼板共同承受恒載;其邊支座截面高度與跨中最大高度之比控制在1/2-2/3之間,靠近邊支座區(qū)域腹板沿主梁的長(zhǎng)度控制根據(jù)主梁的設(shè)計(jì)剪力確定,中支座截面高度與跨中截面最大高度之比控制在1.0-1.2之間。支座附近的剪力應(yīng)滿足:
[0031]V < tfhffv+0.75Agfg tan Θ +Asfs tan θ
[0032]式中,V為設(shè)計(jì)剪力,tf為腹板厚度,hf_為腹板高度,fv為腹板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,Ag為鋼絞線總面積,fg為鋼絞線抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,Θ為鋼絞線或鋼包混凝土翼緣與水平方向夾角,As為鋼包翼緣鋼材面積,fs為鋼包翼緣鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
[0033]二、預(yù)制拼裝的魚腹工字型預(yù)應(yīng)力鋼混組合連續(xù)梁橋的施工方法
[0034]<1>提前預(yù)制混凝土橋面板和預(yù)制魚腹工字型板梁
[0035]預(yù)制混凝土橋面板I的吊裝齡期在180天以上,混凝土橋面板I采用預(yù)留現(xiàn)澆孔Ia并在現(xiàn)澆孔內(nèi)預(yù)留鋼筋lb,吊裝時(shí)通過現(xiàn)澆連接上翼緣集束式剪力釘30與孔內(nèi)預(yù)留鋼筋I(lǐng)b連接;橋面板的橫向濕接縫25a采用速凝微膨脹混凝土以防止?jié)窠涌p開裂,縱向濕接縫25b采用速凝混凝土。
[0036]焊接加工預(yù)制單元的跨中下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件2的外包鋼管板件,采用鋼梁制梁臺(tái)架預(yù)制邊跨梁預(yù)制單元3,將跨中下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件2、腹板4、上翼緣板5、橫向加勁肋6、縱向加勁肋6a、中支座豎向加勁肋7、中支座下翼緣鋼箱8、靠近中支座下翼緣鋼管31、中支座上翼緣鋼包混凝土箱體9、邊支座構(gòu)件10焊接成單個(gè)邊跨工字型預(yù)制單元3,每個(gè)預(yù)制單元3包含兩片工字邊跨鋼梁11,工字梁之間采用空腹式橫隔板12相互連接;
[0037]采用鋼梁制梁臺(tái)架預(yù)制中跨梁預(yù)制單元13,將跨中下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件2、腹板4、上翼緣板5、橫向加勁肋6、中支座豎向加勁肋7、中支座下翼緣鋼管8、支座上翼緣預(yù)應(yīng)力箱體9焊接成單個(gè)中跨工字型預(yù)制單元13,每個(gè)預(yù)制單元13包含兩片工字中跨鋼梁14,工字梁之間采用空腹式橫隔板12相互連接;之后在下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件2內(nèi)綁扎鋼筋籠,在跨中下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件2內(nèi)通長(zhǎng)設(shè)置波紋管15,波紋管15穿過所有帶孔橫隔板2a,并分別固定于支座端的橋面板錨固區(qū)16和跨中下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件2靠近支座的下表面錨固區(qū)17處;之后焊接包板2b,安裝混凝土斜模板,澆筑下翼緣內(nèi)混凝土 2c ;中支座附近的下翼緣設(shè)置中支座下翼緣鋼管構(gòu)件8,中支座靠近上翼緣設(shè)置鋼包混凝土構(gòu)件箱體9,鋼包混凝土構(gòu)件箱體的鋼包板內(nèi)設(shè)置波紋管18用以張拉負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋19 ;
[0038]其中,下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件2與腹板4焊接在一起,在腹板的各橫向加勁肋6位置下部的下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件內(nèi)焊接開洞橫隔板2a,在下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件的腹板2d、底板2e和包板2b上布置剪力釘包板2b先不焊上,下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件內(nèi)的混凝土2c在整個(gè)預(yù)制單元拼接完成后再進(jìn)行現(xiàn)澆;下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件內(nèi)的混凝土 2c采用細(xì)粒連續(xù)級(jí)配抗裂混凝土,細(xì)粒連續(xù)級(jí)配抗裂混凝土可以很好的包裹波紋管,防止裂紋的出現(xiàn),提高內(nèi)部預(yù)應(yīng)力鋼筋的耐久性;跨中下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋26部分銷固在橋面板錨固區(qū)23處,部分錨固在跨中下翼緣鋼包混凝土構(gòu)件2靠近支座的下表面錨固區(qū)17處。將預(yù)應(yīng)力鋼筋分開錨固可以減小各錨固區(qū)的應(yīng)力集中問題;部分可錨固在相鄰梁段的負(fù)彎矩鋼筋錨固32處,如此可以使跨中下翼緣鋼包混凝土內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋26同時(shí)可承受部分支座負(fù)彎矩作用。
[0039]負(fù)彎矩區(qū)支座部位的鋼板箱體8由下翼緣鋼箱外側(cè)板8a、隔板Sb、支座下翼緣板Sc及腹板4構(gòu)成無頂板的開放式箱體,箱體內(nèi)表面均勻布置剪力釘Sd ;在鋼梁吊裝、相鄰梁段焊接后,在開放箱體內(nèi)澆筑混凝土22。由于支座部位為無頂板的開放式箱體,剪力釘可以起到連接混凝土與鋼板、提高鋼板穩(wěn)定性及將部分內(nèi)力傳播到混凝土體22中的作用??拷ё课坏膬A斜鋼板箱體31由外側(cè)板31a、頂板31b、靠近支座下翼緣板31c、腹板4構(gòu)成封閉箱體,箱體的上部預(yù)留澆筑孔31d,主要根據(jù)澆筑的密實(shí)性所需的澆筑孔空間考慮確定,封閉箱體內(nèi)均勻布置剪力釘31e,以防止箱體板件的受壓屈曲;在鋼梁吊裝、相鄰梁段焊接后,在封閉箱體內(nèi)灌注混凝土 22。
[0040]負(fù)彎矩上翼緣鋼包混凝土構(gòu)件9由負(fù)彎矩區(qū)上翼緣鋼包板9a、負(fù)彎矩區(qū)上翼緣鋼包板內(nèi)混凝土 24組成,內(nèi)預(yù)留波紋管%,用以張拉負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力筋33。
[0041]上翼緣上表面采用長(zhǎng)、短兩種剪力釘布置方式,短剪力釘28為均布式,短剪力釘?shù)拈L(zhǎng)度為5-10cm,用以現(xiàn)澆預(yù)制上翼緣板承托29 ;長(zhǎng)剪力釘為集束式30,長(zhǎng)度為20_25cm,根據(jù)預(yù)制橋面板預(yù)留現(xiàn)澆孔的位置分布,用以連接預(yù)制混凝土橋面板I。在上翼緣先預(yù)制鋼-混組合翼緣可以防止吊裝與施工過程中上翼緣可能發(fā)生的穩(wěn)定性問題。負(fù)彎矩區(qū)域上翼緣表面沿縱向每單位長(zhǎng)度剪力釘布置剪切剛度為跨中的1/2-1/4,負(fù)彎矩區(qū)域范圍取為中支點(diǎn)向左右各1/8的跨徑長(zhǎng)度。負(fù)彎矩區(qū)剪力釘沿縱向的較低剛度布置可以減小負(fù)彎矩區(qū)混凝土橋面板參與主梁受力,有效減小負(fù)彎矩區(qū)混凝土的開裂。
[0042]邊支座、中支座橫隔板采用空腹式橫隔板36,其桿件截面面積為跨中空腹式橫隔板相應(yīng)桿件面積的5倍以上;支座部位的空腹式橫隔板需選用大剛度截面,以保證支座橫向的扭轉(zhuǎn)變形在規(guī)范容許范圍內(nèi)。相鄰兩片工字邊跨梁11的邊支座構(gòu)件10下翼緣之間布置交叉斜撐37,以增大邊支座各鋼梁之間的整體性;中支座豎向加勁肋7與支座部位的鋼板箱體隔板8b對(duì)焊連接。
[0043]〈2>現(xiàn)場(chǎng)吊裝
[0044]在混凝土養(yǎng)護(hù)28天后,將魚腹工字型梁預(yù)制單元3、13運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)并定位吊裝;兩個(gè)邊跨預(yù)制單元3之間,采用空腹式橫隔板12橫向連接,單片工字中跨鋼梁14之間的上、下翼緣設(shè)置十字交叉斜撐20 ;相鄰跨吊裝完成后,焊接相鄰跨支座焊縫21,再灌注負(fù)彎矩區(qū)下翼緣鋼管、鋼箱內(nèi)混凝土 22,形成支座鋼管混凝土、鋼箱混凝土組合構(gòu)件,澆筑支座區(qū)預(yù)應(yīng)力錨固混凝土 23與負(fù)彎矩區(qū)上翼緣鋼包板內(nèi)混凝土