一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁的制作方法

1.本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁。


背景技术：

2.传统预应力组合梁，多采用平钢腹板加混凝土板的组合或者波折型钢腹板加混凝土的组合。波形钢腹板组合梁的设计，由于波折型钢板可以沿纵桥向变形的褶皱效应，在施加预应力时，能够有效减少腹板刚度对预应力的抵抗作用，提高了预应力的利用率。
3.体外预应力体系在波形钢腹板组合梁中广泛使用，并作为施加预应力的重要方法之一。但是体外预应力仅靠专项装置及锚固装置向混凝土传递预应力，变形不一致，一旦锚固装置或者转向装置受损，很容易造成预应力的损失甚至失效，并且很难采取有效的方式补救，降低了结构耐久性，缩短了使用寿命。
4.因此，现在需要一种新的方案。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明公开了一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，该组合梁通过改善传统预应力组合梁的预应力施加方式，以改善现有波形钢腹板组合梁体外预应力体系所存在的问题，提高预应力体系施加的灵活性。
6.为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，所述组合梁包括混凝土顶板、混凝土底板及混凝土顶板与混凝土底板之间设有的钢梁，所述钢梁包括上翼缘平钢板、下翼缘平钢板及上翼缘平钢板与下翼缘平钢板之间设有的波形钢腹板，所述钢梁宽度方向两侧均设有带孔肋板、预应力筋、预应力筋锚固装置及千斤顶装置。组合梁中钢梁数量为一组且沿组合梁宽度方向对称分布。
7.作为本发明的一种改进，所述钢梁中的波形钢腹板数量为一组且沿所述钢梁宽度方向对称分布于上翼缘平钢板与下翼缘平钢板之间，所述钢梁宽度方向两侧的带孔肋板数量均为两组且均沿所述钢梁长度方向对称分布，位于所述钢梁长度方向两侧的带孔肋板之间均分别设有所述千斤顶装置，所述钢梁宽度方向两侧的预应力筋锚固装置数量均为一组且均沿所述钢梁长度方向对称分布，所述预应力筋依次穿过所述带孔肋板设置。
8.作为本发明的一种改进，所述带孔肋板上均开有可供所述预应力筋穿过的孔洞及所述千斤顶装置安装所需的螺栓孔。
9.作为本发明的一种改进，所述预应力筋锚固装置包括外壳、外壳内间隔平行固定设有的一组纵向加劲板、纵向加劲板之间设有的承压板及承压板上设有的垫板和锚具。预应力筋端部通过锚具、垫板锚固在承压板上。
10.作为本发明的一种改进，所述千斤顶装置包括一组连接板、连接螺栓、连接板之间设有的千斤顶及与千斤顶相连接的转换头。千斤顶与连接板之间焊接，连接螺栓实现连接板与带孔肋板定位并固定。
11.作为本发明的一种改进，所述连接板为π型连接板。
12.作为本发明的一种改进，所述预应力筋为碳纤维增强复合材料编织成的绞线。
13.作为本发明的一种改进，所述预应力筋为高强度钢绞线。
14.作为本发明的一种改进，所述预应力筋外部带有保护涂层。
15.作为本发明的一种改进，所述预应力筋外部带有保护套管。
16.相对于现有技术，本发明具有如下优点：本发明通过千斤顶装置施加结构的预应力，免去浇筑混凝土转向块，结构施工时，预应力水平可通过千斤顶装置逐步施加，结构使用过程中，也可以通过千斤顶装置依据结构状况进行预应力的实时调整。
附图说明
17.图1为本发明一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁整体结构示意图；图2为所述钢梁示意图；图3为所述千斤顶装置结构示意图；图4为所述预应力筋锚固装置结构示意图；附图标记列表：1、混凝土顶板；2、混凝土底板；3、波形钢腹板；4、带孔肋板；5、预应力筋；501、锚具；502、垫板；6、千斤顶装置；601、千斤顶；602、转换头；603、连接板；604、连接螺栓；7、预应力筋锚固装置；701、承压板；702、纵向加劲板；703、外壳；8、上翼缘平钢板；9、下翼缘平钢板。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
19.参见图1、图2、图3，在工厂中进行千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁中钢梁的预制，钢梁包括上翼缘平钢板8、下翼缘平钢板9及上翼缘平钢板8与下翼缘平钢板9之间设有的波形钢腹板3。对于每根钢梁，两片波形钢腹板3对称分布于钢梁的上翼缘平钢板8和下翼缘平钢板9之间。带孔肋板4上均开设有可供预应力筋5穿过的孔洞及千斤顶装置6安装所需的螺栓孔，带孔肋板4布设于预应力筋5转向位置处，连接螺栓604实现连接板603与带孔肋板4定位并固定。
20.参见图1、图2、图4，每根预应力筋5沿组合梁长度方向按照折线形及直线形穿过对应带孔肋板4上的预留开孔，并通过锚具501、垫板502锚固于承压板701上。
21.参见图1、图2、图3，工厂预制钢梁完成后，将其运输至施工现场，架设施工模具，绑扎钢筋，完成混凝土顶板1、混凝土底板2的浇筑及后期养护，同时在带孔肋板4间对应位置定位并安装千斤顶装置6，千斤顶装置6对预应力筋施力，可实现预应力水平的实时调整。
22.本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，其特征在于，所述组合梁包括混凝土顶板（1）、混凝土底板（2）及混凝土顶板（1）与混凝土底板（2）之间设有的钢梁，所述钢梁包括上翼缘平钢板（8）、下翼缘平钢板（9）及上翼缘平钢板（8）与下翼缘平钢板（9）之间设有的波形钢腹板（3），所述钢梁宽度方向两侧均设有带孔肋板（4）、预应力筋（5）、预应力筋锚固装置（7）及千斤顶装置（6）。2.据权利要求1所述的一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，其特征在于：所述钢梁中的波形钢腹板（3）数量均为一组且沿所述钢梁宽度方向对称分布于上翼缘平钢板（8）与下翼缘平钢板（9）之间，所述钢梁宽度方向两侧的带孔肋板（4）数量均为两组且均沿所述钢梁长度方向对称分布，位于所述钢梁长度方向两侧的带孔肋板（4）之间均分别设有所述千斤顶装置（6），所述钢梁宽度方向两侧的预应力筋锚固装置（7）数量均为一组且均沿所述钢梁长度方向对称分布，所述预应力筋（5）依次穿过所述带孔肋板（4）设置。3.据权利要求2所述的一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，其特征在于：所述带孔肋板（4）上均开有可供所述预应力筋（5）穿过的孔洞及所述千斤顶装置（6）安装所需的螺栓孔。4.据权利要求2所述的一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，其特征在于：所述预应力筋锚固装置（7）包括外壳（703）、外壳（703）内间隔平行固定设有的一组纵向加劲板（702）、纵向加劲板（702）之间设有的承压板（701）及承压板（701）上设有的垫板（502）和锚具（501）。5.据权利要求2所述的一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，其特征在于：所述千斤顶装置（6）包括一组连接板（603）、连接螺栓（604）、连接板（603）之间设有的千斤顶（601）及与千斤顶（601）相连接的转换头（602）。6.据权利要求5所述的一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，其特征在于：所述连接板（603）为π型连接板。7.据权利要求2所述的一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，其特征在于：所述预应力筋（5）为碳纤维增强复合材料编织成的绞线。8.据权利要求2所述的一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，其特征在于：所述预应力筋（5）为高强度钢绞线。9.据权利要求7或8所述的一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，其特征在于：所述预应力筋（5）外部带有保护涂层。10.据权利要求7或8所述的一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，其特征在于：所述预应力筋（5）外部带有保护套管。

技术总结
本发明公开了一种千斤顶式波形钢腹板预应力组合梁，涉及桥梁施工技术领域，所述组合梁包括混凝土顶板、混凝土底板及混凝土顶板与混凝土底板之间设有的钢梁，所述钢梁包括上翼缘平钢板、下翼缘平钢板及上翼缘平钢板与下翼缘平钢板之间设有的波形钢腹板，所述钢梁宽度方向两侧均设有带孔肋板、预应力筋、预应力筋锚固装置及千斤顶装置。本发明通过波形钢腹板上设置的千斤顶装置向预应力筋施加荷载，可以实时调节组合梁结构的预应力水平并针对使用过程中的预应力损失做出有效的弥补，施工较为方便，结构的耐久性得到提高。结构的耐久性得到提高。结构的耐久性得到提高。


技术研发人员：万水 黄牧允 李朝军 袁峰 张钰伯
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2020.04.29
技术公布日：2021/10/28