[发明专利]一种钢-混凝土组合连续梁施加预应力的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于桥梁及结构工程中大跨径梁结构领域，主要在钢-混凝土组合连续梁现场施工中使用。

背景技术

近年来，钢-混凝土组合连续梁在我国得到越来越广泛的应用，它可以充分利用内支座对简支梁的卸载作用，进一步加大组合梁的跨度，降低梁高。但是，荷载作用下的钢-混凝土组合连续梁在内支座区域产生负弯矩，负弯矩使得内支座区域的混凝土处于受拉状态，为了解决受拉混凝土的开裂问题，现有的钢-混凝土组合连续梁施加预应力的工艺方法是：在混凝土板内设置波纹管预留孔道，在孔道内穿设高强钢筋或钢绞线，高强钢筋或钢绞线固定在桥梁两端的张拉锚上，张拉锚固端承受全部施加预应力的拉力，张拉锚固端很容易产生裂缝。这种预应力施加方法还有以下不足：

(1)欲在混凝土板内施加预应力，必需要在混凝土板内部放置波纹管，这就需要加厚混凝土板，增加结构重量。

(2)这种预应力施加方法的张拉锚固端构造复杂，锚下附加钢筋工艺很难处理。

(3)通过体内预应力方法控制混凝土板负弯矩区裂缝宽度，依然会有一定的裂缝出现，影响结构的耐久性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种钢-混凝土组合连续梁预应力施加方法。本发明是这样完成任务的：

本发明钢-混凝土组合连续梁预应力施加方法如下：

1)在工厂加工钢梁时，首先对钢梁加热，对加热后的钢梁施加外力，在外力作用下，使钢梁弯曲方向与实际使用的受力方向相反，钢梁由顶板、底板和腹板构成，钢梁弯曲程度与钢-混凝土组合连续梁的跨度成正比；

2)在架设弯制好钢梁的时候，内支座桥墩顶部放置沙桶，增加内支座高度；

3)在架设好钢梁的顶板上设置后浇带，后浇带设在内支座上方，其长度为内支座两侧跨度的各1/5跨度左右。首先浇注后浇带之外的混凝土，待先浇混凝土达到设计强度后，再浇注后浇带混凝土；

4)待后浇带混凝土达到设计强度后，卸去内支座上的沙桶，完成对后浇带混凝土板预压应力的施加；

5)待内支座上的沙桶卸去后，在架设好的钢-混凝土组合连续梁的钢梁上，布置体外预应力索，体外预应力索采用折线形状，预应力材料采用钢绞线或钢丝，用拉伸装置进行体外预应力索的张拉，完成整梁的体外预应力施加。

本发明与现有技术相比有如下优点：

本发明通过预弯曲钢梁、设置后浇带、沙桶增加内支座高度以及体外预应力技术的综合使用，有效建立了钢-混凝土组合连续梁内支座区域混凝土顶板的预应力，避免在混凝土板内设置大量预应力孔道，从而可有效减轻结构自重，避免混凝土板的开裂；采用少量直接锚固于钢梁的体外预应力索，降低了锚固构造的复杂性，避免了锚固区开裂现象的出现；本发明预应力施加更为有效可靠，充分发挥了不同材料的优势，节约了材料用量，具有明显的技术优势和经济效益。

附图说明

附图1是本发明钢-混凝土组合连续梁结构简图。

附图2是本发明钢-混凝土组合连续梁内支座处的剖面图。

现结合附图详细说明本发明实施工艺：

1)在工厂加工钢梁(1)时，首先对钢梁(1)加热，在外力作用下，使钢梁(1)弯曲方向与实际使用的受力方向相反，钢梁(1)由顶板(2)、底板(3)和腹板(4)构成，钢梁(1)弯曲程度与钢-混凝土组合连续梁的跨度成正比；

2)在架设弯制好钢梁(1)的时候，内支座(5)桥墩顶部放置沙桶(6)，增加内支座(5)高度；

3)在架设好钢梁(1)的顶板(2)上设置后浇带(7)，后浇带(7)设在内支座(5)上方，其长度为内支座(5)两侧跨度的各1/5跨度左右。首先浇注后浇带(7)之外的混凝土(8)，待先浇混凝土(8)达到设计强度后，再浇注后浇带混凝土(9)；

4)待后浇带混凝土(9)达到设计强度后，卸去内支座(5)上的沙桶(6)，完成对后浇带混凝土板(9)预压应力的施加；

5)待内支座(5)上的沙桶(6)卸去后，在架设好的钢-混凝土组合连续梁的钢梁(1)上，布置体外预应力索，体外预应力索线形采用折线形状，预应力材料采用钢绞线或钢丝，用拉伸装置进行体外预应力索的张拉，完成整梁的体外预应力施加。

具体实施方式

以3×30m的三跨钢-混凝土组合连续梁为例，说明本发明的实施方法：

1)在工厂分3段加工3×30m钢梁(1)时，首先对3段钢梁(1)加热，在外力作用下，使钢梁(1)中部弯曲15cm(跨径的1/200左右)，钢梁(1)弯曲方向与实际使用的受力方向相反；