波形钢腹板小箱梁顶推设计与施工研究.pdf

版1巧机 I BRIDGE AND TUNNEL CONSTRUCTION AND MACHINERY
文章编号:1000-033X(2015)08-0066-04
波形钢腹板小箱梁顶推设计与施工研究
王飞,刘之光,任亮2
(1.上饶市交通运输局,江西上饶334100;2.华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013)
摘要:针对传统PC小箱梁存在的问题,设计了波形钢腹板小箱梁替代混凝土腹板,通过引入
21.8大直径预应力钢東,提出了创新的波形钢腹板小箱梁分块预制组拼和临时钭拉塔鞴助相结
合的顶推施工方案,实现了波形钢腹板自身作为钢导梁的施エエ艺,提高了顶推速度,节省了エ程
造价,其成果可供同类的设计和施工参考。
关键词:波形钢腹板;顶推施工;分块预制组拼;临时斜拉塔
中图分类号:U45.462
文献标志码:B
Incremental Launching Design and Construction of Corrugated Steel
Web Small Box Girders
WANG Fei, LIU Zhi-guang, REN Liang
(1. Shangrao Bureau of Transportation, Shangrao 334100, Jiangxi, China
2. School of Civil Engineering and Architecture, East China Jiaotong University, Nanchang 330013, Jiangxi, China)
Abstract In view of the problems of traditional small box girders, corrugated steel web small box
girders were designed to replace concrete web. Based on the introduction of a diameter of 21.8
mm prestressed reinforcement, the incremental launching construction project combining
segmental precast erection and occasional cable stayed tower was put forward, which implements
the process of corrugated steel web as launching nose, saves the cost of the bridge and improves
the speed of erection. The results are expected to be useful in the design and construction o
similar structures
Key words: corrugated steel web; incremental launching construction; segmental precast
erection; occasional cable stayed tower
0引言
强度高、抗震性能好、施工快速、外形美观等优点,是
良好的建筑材料和结构构件。目前国内已成功应用
预应力混凝土小箱梁一般采用装配式施工,由于替代预应力混凝土箱形截面腹板,并有20余座大
于其施工简便、速度快,在中小跨径桥梁中非常具有跨度波形钢腹板PC组合箱梁桥的成功应用实
竞争优势,应用十分广泛。但是,受混凝土材料自身例[],但将波形钢板应用于传统的PC小箱梁中尚
的限制,预应力混凝土小箱梁单跨跨径目前未能突无相关的文献报道。考虑到波形钢板具有抗剪、抗
破40m;且在长期使用过程中,预应力混凝土小箱拉强度高等优点,且相对于混凝土构件可以大大减
梁会相继出现端腹板斜裂鏠、腹板与顶板相交处的轻结构自重,因此将波形钢板引入PC小箱梁中作
纵向裂缝等病害],严重影响着桥梁的使用功能。为腹板,既能克服传统混凝土小箱梁腹板易开裂的
为此,引人新材料,从而增大传统小箱梁跨径,克服弊端,又能增大跨度。
混凝土小箱粱腹板易开裂的弊端,显得尤为重要。
对于波形钢腹板梁桥的施工,目前主要有满堂
波形钢板作为一种压型钢板,具有单位重量轻、支架施工法、挂篮悬臂施工法、顶排施工法、整梁装
收稿日期:201502-05
基金项目:江西省教育厂基金资助项目(GJ14385)
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BRIDGE AND TUNNEL CONSTRUCTION AND MACHINERY桥施⊥与机械
配式拼装施工法和RW工法等。考虑到波形钢板
部分在顶推到位后与后拼横隔板一起完成
在顶推施工中可利用其自身的刚度加工成前伸导
(3)预应力孔道。孔道直径为12cm,采用钢管
,顶推到位后可作为箱形截面的腹板,从而简化导抽拔成型。为防止管道漏浆,在各片小箱梁拼装接
梁设施,缩短工期,因此本文针对传统PC小箱梁存缝浇筑前,波纹管与抽拔管孔口之间采用树脂密封
在的问题,在引入波形钢腹板的基础上,开展波形钢1,2预应力東
腹板小箱梁顶推设计和施工的研究。
桥梁顶推施工与其他施工方法相比,最大的不
1波形钢腹板小箱梁设计
同是,施工过程中主梁内力呈正、负值交替更换,与
成桥状态下主梁的内力相差较大,因此大跨度桥梁
江西上饶某大桥为跨径4×64m连续梁桥,考采用顶推施工时顶底板预应力東设计一般分为前期
虑到传统PC小箱梁存在的问题,本文引入波形钢束和后期束。前期東为满足顶推施工需要,通常采
腹板替代混凝土腹板,用21.8大直径预应力钢束用逐段张拉和接长的直线型通東;后期東为满足
替代15.24钢绞线,设计了与顶推施工相适应的期恒载和活载需要,通常在顶推到位后在支点顶部
波形钢腹板小箱梁。
和跨中底部采用短束。
主梁设计
考虑到波形钢腹板小箱梁顶、底板较薄,如果采
主梁采用4片波形钢腹板小箱梁的设计方案,用传统的15.24钢绞线,较大的齿轮式联结器会
如图1所示。
增加顶底板厚度,进而增加钢束数量和结构自重,因
此并不适合顶推施工;而且小箱梁内部空间小,后期
410
440
440
预应力张拉操作难度大,故预应力束根数应尽量减
2
少。为便于对比,表1中列出了常用的15.24钢
C60顶板
绞线、21平行钢丝和新型的521.8大直径预应力
波形钢腹板
c60底板钢東的参数
表1三种预应力钢束参数对比
盖梁
直径/
面积/标准强度/「破断力
破断力
C50桥墩
mm
Mpa
KN
比值
单位
15.241.4×1
260
1.0
图1波形钢腹板小箱梁截面
21.0012.69×10-4
430
1.7
相应的细部构造如下
21.8013.13×10-41860
(1)结构尺寸。全桥宽17m,高3.5m,单片小
从表1中可以看出:21钢丝面积比普通15.24
箱梁顶板宽3.8m,底板宽2.2m,顶底板混凝土厚钢绞线面积大了一倍,这使其破断力增大至1.7倍;
度在跨中处均为0.40m,在支点处底板加厚至而21.8大直径钢绞线与重21相