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波形钢腹板梁桥的简单介绍

发布日期:2019-08-01

       波形钢腹板桥是一种新型桥梁,本文对波形钢腹板桥做了简单介绍,并对其在国内的应用现状及应用优势与前景进行了展望。


       上世纪90年代,我国开始对波形钢腹板组合箱梁进行理论研究和工程应用。严国敏在1992年发表的论文中提到过法国Maupre桥,是国内最早提到波形钢腹板箱梁桥。西南交大唐继舜等人在1998年最早对此桥型进行了空间有限元分析。


       我国在波形钢腹板桥梁方面的研究工作虽然起步较晚,但从2001年起,国家自然科学基金一直大力资助该类型桥梁的研究,包括“波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁力学特性研究”“预制阶段拼装波形钢腹板RPC箱梁抗弯性能研究”“波形钢腹板预应力组合箱梁的动力特性及动力反应研究”等科研课题,并取得了一定成果。目前,已在波形钢腹板弯曲性能、抗剪性能、扭转性能、屈曲性能、剪力滞效应、动力与抗震性能、疲劳性能、波形钢腹板连接件研究等方面,积累了一定的理论成果。


       经过二十多年的理论研究和工程实践,开展了大量的数值分析与试验研究,波形钢腹板组合箱梁桥的理论与设计方法逐渐成熟,并颁布了国家行业标准《波形钢腹板组合梁桥技术标准》和一些地方标准。


       波形钢腹板箱梁桥常用的施工方法有满堂支架法、预制吊装法、少支架法、顶推法、悬臂法和异步悬臂浇筑法(RW工法)。


       满堂支架法适用于桥下净空低、地基状况良好的中小跨径桥梁,其施工作业面开阔、平顺,主要适合在平原、市政桥梁建设过程中使用。该施工法的主要缺点为:支架工程量较大、混凝土浇筑程序烦琐、施工周期长等。


       预制吊装法主要适用于城市高架或高速公路等情况。其技术特点为:主梁重量轻、装配式施工、施工速度快。


       少支架法适用于中小跨径、跨越道路的桥梁。其技术特点为:钢腹板先行架设、少支架、利用钢腹板承重施工混凝土顶底板。


       顶推法一般用在等截面、中等跨径的多跨桥梁施工中。该方法采用波形钢腹板钢梁作为施工导梁,运用了波形钢腹板的特性及体外预应力钢束的灵活周转,充分发挥了材料各自的性能,节约了临时施工用材。


       悬臂法适用于大跨度变截面梁桥,跨越河流、峡谷、桥下通航通车等不中断条件。波形钢腹板PC桥悬臂施工相比于传统预应力混凝土桥悬臂施工具备如下优点:节段重量减轻,节段长度达到4.8m,挂篮重量也相较传统挂篮更为轻便;腹板无须布置纵向曲线预应力和竖向预应力,管道布设更方便,减少预应力安装和张拉工艺;减少腹板模板、钢筋绑扎等安装工艺,节段施工周期缩短2-3天。


       异步悬臂浇筑法是在悬臂法的基础上进行改进的施工方法。其具体做法是将波形钢腹板顶增设宽30cm左右的翼缘板(兼作连接板),使之具有较大的纵向抗弯和侧向抗弯能力,以及一定的抗扭能力。


       将作业区从第N段扩大到N-1、N、N+1三个节段,N+1节段波形板安装N节段底板施工及N-1节段顶板施工,三个作业面流水施工。异步悬臂浇筑法充分利用波形钢腹板作承重构件悬臂浇筑,简化挂篮构造,减轻挂篮重量,提高施工周转效率,缩短工期。


       波形钢腹板组合箱梁是在混凝土腹板箱梁的基础上发展、改进的一种组合结构,传统混凝土梁桥的施工方法均适用于波形钢腹板组合箱梁桥。但是当前该桥型所采用的施工方法大多数与传统混凝土梁桥相同,没有在施工过程中充分发挥钢腹板承重优势。


       因此,因地制宜积极推广钢腹板先行架设、钢腹板导梁整体顶推、钢腹板承重异步浇筑等施工工法,将会大力促进该桥型的发展。