[实用新型]预应力钢混组合式梁板结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种梁板结构，尤其涉及道路桥梁建设领域的一种预应力钢混组合式梁板结构。

背景技术

目前，道路工程中的预应力梁板多采用预制场预制、现场吊装的方式施工，该方式需要相应吨位的运输以及起吊设备；或者现场浇筑梁板后张拉预应力钢筋并锚固的施工，在该方式中，虽不需要运输梁板，但需要大量的模板、脚手架等周转材料，并且对钢筋进行加工和绑扎。传统工程对场地、人工都有一定要求，以致使施工程序、现场指挥繁琐，物资供应以及控制工作量较大，同时，对当地建筑材料材质、用量要求以及施工技术要求较高，常见满堂式支撑系统对周转材料的需求量也比较大。除此之外，由于混凝土的多孔结构，使得周围环境中存在的腐蚀物进入混凝土内部造成腐蚀；若周围是有盐环境，氯离子通过混凝土的多孔结构渗透到钢筋周围，加速了钢筋的腐蚀速度，由于钢铁的腐蚀产物体积膨胀，产生的应力破坏了混凝土结构；在潮湿环境中，周围水在混凝土多孔结构中反复冻融也会破坏混凝土结构

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种截面小、重量轻、便于存放运输、施工工艺简单、组装快速、施工工期短，并且在周围环境较差的地方也可以确保混凝土的耐久性的预应力钢混组合式梁板结构。

技术方案：本实用新型所述的预应力钢混组合式梁板结构，由单构件体组装而成，所述单构件体由上层波纹钢板和下层波纹钢板对称扣合，该波纹钢板选用Q345或更高级别的热轧钢板，而且为镀锌防腐型或镀锌覆膜双重防腐蚀型钢板；两层波纹钢板的接触部分用耐腐蚀性螺栓连接；上下两层波纹钢板之间形成数个空腔柱体，空腔柱体的厚度一般要超过500mm，即两层波纹钢板波顶至波顶的距离，也是波纹钢板波高的两倍，波纹的波距一般要大于600mm；在每个空腔柱体中设置一根或多根带有护套的精轧螺纹钢筋，精轧螺纹钢筋的直径一般大于40mm，其抗拉强度应大于830Mpa，屈服强度应大于730Mpa，然后在每个空腔内填充标号高于C40的素混凝土，待混凝土有相应强度后张拉精轧螺纹钢筋并锚固。

由于波纹钢板的约束及精轧螺纹钢筋的预应力，使填充后的混凝土处于X、Y、Z三向受压的高强度稳定状态，而两侧的波纹钢板同时起到纵向钢筋、横向套箍及施工模板三个作用，并且，钢板在形成波纹形状后本身就具有了极大的截面惯性矩，抗压强度得到了很大的提高，而高强度连接螺栓及填充混凝土，又同时限制的波纹板的波形失稳。这样，空腔柱体在填充素混凝土后形成的波纹钢板组合结构，就具有了很强的抗压强度。这样就制成了单件的长板体(以下简称单构件体)，多个单件体用螺栓连接的方式，组成桥梁梁板。根据不同的要求，精轧钢筋的预应力值可调节，梁板可多节组装。如此的结构完成以后，梁板的下部抗拉强度，主要用精轧螺纹钢筋和下部波纹钢板来承担，同时，为了进一步增强梁板的抗拉强度，可在空腔柱体中设置螺旋钢筋和内部钢筋；而梁板的上部的载荷，主要由混凝土和上部波纹钢板承担，钢板的波形截面提高了钢板的受压刚度，从而大大减少了钢材用量，同时连接两层波纹钢板的高强度螺栓及填充后的素混凝土又同时限制了波纹钢板的波形失稳，也减少了波纹钢板的厚度，节约了钢材，并且，由于两层波纹钢板的包箍作用，限制了素混凝土竖向柱体的失稳，大大减少了素混凝土的用量，同时由于采用了预应力处理，梁板的长度可以显著加长。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，其优点为该梁板结构采用单件的预应力波纹钢板混凝土构件组装而成，可以多片、多节拼装，也可以全部在工厂预制，或者将波纹板片运至现场后预制，施工方便简单、施工周期短，减少了梁板钢材用量，大大节约了成本。钢板在形成波纹形状后本身具有极大的截面惯性矩，提高了钢板的抗柱状失稳能力，同时，波纹板片可标准化生产，利于生产线式生产加工及生产线式防腐处理，大大降低生产制造成本，另外，波纹板片可层叠式运输，占用空间小，大大提高了运能及运量，减低了运输成本，并且解决了长途运输或偏远地区或有超限的路况对超大件物资的运输限制。在两层波纹板形成的空腔内填充素混凝土，减少了混凝土用量，节约了成本，并且不需繁杂的绑扎钢筋作业，缩短工期。充分利用精轧预应力钢筋、波纹钢板及混凝土的优点，并且将三者巧妙地相互作用。比同级混凝土式结构截面减少，节约材料，线性美观。

附图说明

图1为本实用新型单构件体的结构示意图；

图2为图1的A-A截面图；

图3为图1的B-B截面图；

图4为本实用新型单构件体的连接图；

图5为板间连接节点放大图。

具体实施方式：

如图所示，预先加工符合标准的大波形波纹钢板，波高一般大于250mm，波距大于600mm，材料为Q345或更高级别热轧钢板，钢板在加工波形后其表面要进行喷涂(热浸镀锌)防腐处理。在下层波纹钢板2上绑扎安装螺旋钢筋10以及内部钢筋11，螺旋钢筋以及内部钢筋均采用普通钢筋。然后放入带护套9的精轧螺纹钢筋3，该精轧螺纹钢筋3为预应力混凝土用螺纹钢筋，是一种特殊形状带有不连续的外螺纹的直条钢筋，该钢筋在任意截面处，均可以用带有内螺纹的连接器或锚具进行连接或锚固，该钢筋也可以采用只是在两端带有螺纹的高强螺杆，只要能够达到技术要求即可，护套9为PVC材质或金属材质的螺旋状波纹管。将上层波纹钢板1扣在该波纹钢板上，检查各部件位置准确无误后，用螺栓5将两层波纹钢板拧紧，螺栓5为高强度耐腐蚀热镀锌螺栓，热镀锌量大于350g/m²，强度等级大于等于8.8级。然后浇注混凝土4，该混凝土4具有能够实现本实用新型的坍落度及强度，标号应在C40以上。待混凝土有相应强度时，张拉梁板中精轧螺纹钢筋3并用精轧螺纹钢筋螺母7将其锚固，如此便构成了单件的长板体，当然，可以用精轧钢筋专用连接螺母6将精轧螺纹钢筋3连接成相应长度的钢筋。然后将单构件体通过连接用波纹钢板8组合拼装成预应力梁板。最后将预应力梁板运至现场拼装起来，即组成了桥梁梁部。