[发明专利]一种带有波形钢板内模的扁平组合箱梁

说明书

本发明的一种带有波形钢板内模的扁平组合箱梁，采用腹部带有蜂窝孔的波形钢板作为扁平组合箱梁结构的内模，在波形钢板凹槽内部设置多道带有人孔的实腹式钢结构横隔板，在波形钢板凹槽的顶部和底部设置水平桁架支撑系统，构成扁平组合箱梁内部骨架。在内模骨架的上部铺设压型钢板，浇筑高强度混凝土顶板，在内模骨架的下部粘贴碳纤维布加筋条带，在内模骨架的两侧焊接连接风嘴，构成扁平组合箱梁的节段。悬臂吊装扁平组合箱梁节段，安装斜拉索，浇筑混凝土后浇带，悬臂循环施工直至大桥合拢。

技术领域

本发明属于桥梁工程领域，涉及一种斜拉桥的扁平箱梁结构，尤其涉及一种带有波形钢板内模的扁平组合箱梁。

背景技术

随着结构理论分析的进步、高强材料的运用、施工方法和防腐技术的提高，斜拉桥由于其优异的结构性能和美学特性，成为中长跨径范围内最流行的桥型。

中大跨径斜拉桥主梁通常采用流线形薄壁扁平箱梁结构形式，扁平箱梁具有抗扭刚度大和抗风体形好等优点，一般其高宽比可以达到1:10左右，目前主要有混凝土薄壁扁平箱梁和扁平钢箱梁两种结构形式。

混凝土薄壁扁平箱梁具有造价低、桥面铺装方便、抗风稳定性好和耐久性好等优点，但是存在自重大和施工周期长等不足之处。扁平钢箱梁具有自重轻、承载力高、工厂化程度高和施工周期短等优点，但是存在造价高和防腐性差等不足之处。随着斜拉桥建造数量的增加，利用混凝土结构和钢结构的组合优势，依据斜拉桥主梁的受力特点，进行组合结构扁平箱梁研发势在必行。

针对扁平组合箱梁结构需求，采用腹部带有蜂窝孔的波形钢板作为扁平组合箱梁结构的内模，在波形钢板凹槽内部设置多道带有人孔的实腹式钢结构横隔板，在波形钢板凹槽的顶部和底部设置水平桁架支撑系统，构成扁平组合箱梁内部骨架，然后，在其两侧安装风嘴结构，在其下部粘贴高强碳纤维布加筋条带，在其顶部设置压型钢板并浇筑钢筋混凝土顶板，形成扁平组合箱梁结构。在斜拉桥施工现场，悬臂吊装扁平组合箱梁节段，焊接拼装扁平组合箱梁，安装斜拉桥拉索，浇筑钢筋混凝土顶板后浇带，悬臂循环施工直至大桥合拢，铺装沥青路面，大桥通车。本发明扁平组合箱梁结构具有制作加工方便、造价低、自重轻、承载力高、内部通透性好、结构抗风稳定性好、工业化程度高、吊装施工速度快、防腐耐久性好和桥面铺装方便等优点。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种带有波形钢板内模的扁平组合箱梁及其制备方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种带有波形钢板内模的扁平组合箱梁，包括内模骨架、分别设置于内模骨架上部的压型钢板高强度混凝土顶板和下部的碳纤维布加筋条带；内模骨架包括波形钢板，波形钢板的凹槽内设置多道横隔板，在波形钢板凹槽的顶面设置水平桁架支撑系统，在内模骨架的横桥向左右两侧设置风嘴，形成扁平组合箱梁节段，扁平组合箱梁上还设置斜拉索。

其中，所述水平桁架支撑系统包括横向连系梁、纵向连系梁和交叉钢管支撑。

其中，所述压型钢板高强度混凝土顶板包括压型钢板、高强度混凝土顶板和栓钉，横向连系梁的两侧焊接角钢连接件，在角钢连接件之间铺设压型钢板，在内模骨架的顶面设置栓钉，并浇筑有高强度混凝土顶板。

其中，波形钢板由多个U型板顺序正反交错焊接而成，各U型板的侧壁上设置有六边形蜂窝孔。

本发明还提供一种带有波形钢板内模的扁平组合箱梁的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：在桥梁预制工厂，整理场地，组织施工材料，仿照H型钢蜂窝梁制作工艺，折线切割平面钢板，弯折平面钢板成为U形，错位后焊接连接成为腹部带有蜂窝孔的波形钢板，在波形钢板的凹槽内设置多道横隔板，在波形钢板凹槽的顶底面焊接连接横向连系梁、纵向连系梁和交叉钢管支撑，形成水平桁架支撑系统，在工厂中预制扁平组合箱梁的内模骨架；