波形钢腹板预应力组合箱梁桥的制作方法

本发明涉及一种桥梁结构，尤其涉及波形钢腹板预应力组合箱梁桥。

背景技术

波形钢腹板预应力组合箱梁桥是一种比较先进的桥梁结构，一般由混凝土顶板、波形钢腹板、混凝土底板、板内受力钢筋、体内预应力筋和体外预应力筋组成。现有结构中的养护混凝土的水泥的水化反应不够充分、混凝土的粘合力强度低；预应力钢丝束和普通受力钢筋在结构的使用过程中容易产生钢筋腐蚀和预应力筋的松弛等特性，引发结构的疲劳开裂等问题。这些损伤日积月累，必然导致桥梁承载力下降，性能劣化，造成恶劣的桥梁倒塌事故

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种使用寿命长的波形钢腹板预应力组合箱梁桥。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一个方面，一种波形钢腹板预应力组合箱梁桥，包括混凝土底板、混凝土顶板、波形钢腹板、主筋、体内预应力绞线及体外预应力绞线：混凝土底板由内养护超高性能混凝土材料现场浇筑制成；混凝土顶板间隔设置于所述混凝土底板的上方，由内养护超高性能混凝土材料现场浇筑制成；波形钢腹板设置于所述混凝土底板与混凝土顶板之间，且与混凝土底板和混凝土顶板组成箱式结构；主筋设置于混凝土底板以及混凝土顶板的内部，由玻璃纤维增强复合材料制成；体内预应力绞线纵向设置于所述混凝土底板的内部，由碳纤维增强复合材料制成；体外预应力绞线设置于所述混凝土底板和混凝土顶板之间，由碳纤维增强复合材料制成；其中，所述体外预应力绞线通过后张法张紧，所述体内预应力绞线通过后张法或先张法张紧。

根据本发明的一实施方式，所述主筋为网格状结构。

根据本发明的一实施方式，所述波形钢腹板的多个节段之间焊接连接或通过高强度螺栓连接。

根据本发明的一实施方式，所述混凝土顶板为翼缘板结构。

根据本发明的一实施方式，所述波形钢腹板的多个节段之间焊接连接或通过高强度螺栓连接

根据本发明的一实施方式，在所述混凝土顶板和混凝土底板之间设有横隔板

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明波形钢腹板预应力组合箱梁桥，采用玻璃纤维增强复合材料制成体内预应力绞线，代替了传统结构的受力钢筋，采用碳纤维增强复合材料制成的体外预应力绞线代替了传统结构的钢筋绞线，提高了受力筋的抗腐蚀、抗疲劳性能，并能够在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用，结构的耐久性显著增强。通过采用内养护超高性能混凝土制造混凝土底板和混凝土顶板，具有较好的韧性和较高的材料强度，能够提高整体的耐久力和抗疲劳能力，同时在保证结构质量和安全使用性能的前提下，减少后期养护的工作量。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明一实施方式的波形钢腹板预应力组合箱梁桥的结构示意图。

图中：1、混凝土顶板；2、主筋；3、横隔板；4、波形钢腹板；5、体外预应力绞线；6、体内预应力绞线；7、混凝土底板。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

如图1所示，本发明实施方式公开了一种波形钢腹板预应力组合箱梁桥，包括混凝土底板7、混凝土顶板1、波形钢腹板4、主筋2、体内预应力绞线6及体外预应力绞线5。

混凝土底板7是由内养护超高性能混凝土材料现场浇筑制成的，其能够克服常规养护混凝土的水泥水化反应不够充分、混凝土的粘合力强度低的缺陷，并提高了抗裂、抗疲劳及耐久性能，因而可减少早期开裂，减少材料缺陷，大大提高使用寿命。

混凝土顶板1间隔设置于混凝土底板7的上方，由内养护超高性能混凝土材料现场浇筑制成。该混凝土顶板1可为翼缘板结构，内养护超高性能混凝土为制备时剔除粗骨料以减少材料内部的缺陷，由水泥、级配良好的细砂、磨细石英砂粉、硅粉、粉煤灰掺合料和高效减水剂组成，并掺入微细钢纤维提高其韧性。养护期间在混凝土中加入高吸水树脂作为养护剂，使其均匀的分散在混凝土中，在混凝土的水化过程中出现水分不足的时候及时补充水分支持混凝土水化反应继续进行。从而降低混凝土因自干燥引起的自收缩现象，获得具有高强度和高耐久性且内部微裂缝等缺陷较少的内养护超高性能混凝土。

波形钢腹板4设置在该混凝土底板7和混凝土顶板1之间，且与混凝土底板7和混凝土顶板1组成箱式结构。波形钢腹板4的波形尺寸要考虑加工、运输、安装等因素。波形钢腹板4分为节段进行施工，在施工时要考虑节段长度、腹板厚度的变化及节段间的连接等因素，每个节段的长度在5m～20m之间。现场存放波形钢腹板4时可多层叠放，层数不超过5层。

在施工时，先将工厂预制的波形钢腹板4插入至混凝土底板7内，波形钢腹板4的各个节段之间焊接连接或通过高强度螺栓连接。

主筋2设置于混凝土底板7以及混凝土顶板1的内部，由玻璃纤维增强复合材料制成。如图1所示，该主筋2较佳可为网格状结构。体内预应力绞线6纵向设置于所述混凝土底板7的内部，由碳纤维增强复合材料制成。体外预应力绞线5设置于所述混凝土底板和混凝土顶板之间，由碳纤维增强复合材料制成。在本实施方式中的碳纤维增强复合材料为用树脂(聚酰胺树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂等)将多股连续碳纤维胶合后，经过模具挤压、拉拔成型，其中cfrp纤维含量为65％～75％，树脂含量为25％～35％。玻璃纤维增强复合材料为由熔化的玻璃液以极快的速度拉成细丝，用基体(如聚乙烯树脂、环氧树脂等)将多股连续玻璃纤维胶合后，经过模具拉挤成型，其中gfrp纤维占总重量的30％～35％，树脂占总重量的65％～70％。

在制造混凝土底板7时，先安装混凝土底板的模板，然后在模板内布置网格状分布的主筋2，完成纵向分布的体内预应力绞线6的定位、穿束和预埋件埋设，进行混凝土底板7的浇筑、养护、脱模、连接面处理等工作，然后在完成混凝土底板7上方的体外预应力绞线5的定位、穿索。混凝土浇筑完结硬达到强度后，进行体内预应力绞线6和体外预应力绞线5的张拉，即采用后张法张紧。其中该体外预应力绞线5只采用后张法，而体内体内预应力绞线6除了通过后张法张紧之外，还可以采用先张法张紧。

本发明的波形钢腹板预应力组合箱梁桥，采用玻璃纤维增强复合材料制成体内预应力绞线6，代替了传统结构的受力钢筋，采用碳纤维增强复合材料制成的体外预应力绞线5代替了传统结构的钢筋绞线，提高了受力筋的抗腐蚀、抗疲劳性能，并能够在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用，结构的耐久性显著增强。通过采用内养护超高性能混凝土制造混凝土底板和混凝土顶板，具有较好的韧性和较高的材料强度，能够提高整体的耐久力和抗疲劳能力，同时在保证结构质量和安全使用性能的前提下，减少后期养护的工作量。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。