一种波折腹板预应力钢箱混凝土盖梁、钢箱及制作方法与流程

技术特征：
1.一种波折腹板预应力钢箱混凝土盖梁，其特征在于，包括钢箱、预应力束和混凝土，所述钢箱包括由钢材质制成的：波折形腹板，两个所述波折形腹板垂直于钢箱顶部和底部且位于钢箱两侧，所述波折形腹板具有周期性重复布设的折痕，所述折痕垂直于所述波折形腹板的纵向，周期性重复布设的折痕在折痕腹板上形成了靠近钢箱内侧的波谷段和靠近钢箱外侧的波峰段，在盖梁纵向方向，所有所述波峰段的顶部与支座支承中心线对齐；所述钢箱为封闭结构且内部具有空腔，所述混凝土密实填充于所述空腔，多根所述预应力束预埋于所述混凝土内且预置有拉应力。2.根据权利要求1所述的波折腹板预应力钢箱混凝土盖梁，其特征在于，所述波折形腹板包括多个腹板单元和连接组件，位于盖梁跨中区域的所述腹板单元的厚度小于位于盖梁两端的所述腹板单元的厚度，相邻所述腹板单元之间通过连接组件对接。3.根据权利要求2所述的波折腹板预应力钢箱混凝土盖梁，其特征在于，所述腹板单元还具有斜撑段，所述波峰段、所述波谷段和所述斜撑段分别呈长条型板状，所述波峰段的两侧边分别连接有所述斜撑段并形成外张槽口状结构，所述波谷段的两侧边分别连接有所述斜撑段并形成外张槽口状结构，所述波峰段平行于所述波谷段，所述波峰段、所述波谷段和两个所述斜撑段周期性重复设置形成所述腹板单元。4.根据权利要求3所述的波折腹板预应力钢箱混凝土盖梁，其特征在于，所述连接组件包括内加劲连接板、外加劲连接板和连接件，所述相邻所述腹板单元的对接处为对接段，所述对接段为部分宽度的所述波峰段或部分宽度的所述波谷段，相邻两个所述对接段对接作为波峰段或波谷段，所述外加劲连接板的内侧与所述外张槽口状结构相互匹配，所述外加劲连接板的内侧紧贴所述对接处的一侧，所述内加劲连接板置于相邻所述腹板单元的对接处的另一侧且与相邻对接段位置正对，所述外加劲连接板的中部与相邻对接段位置正对，所述外加劲连接板的两侧部分与相邻所述对接段连接的斜撑段紧贴，所述对接段、所述内加劲连接板和所述外加劲连接板分别设有位置对应的用于穿过连接件的连接孔，所述内加劲连接板、相邻所述对接段和所述外加劲连接板通过所述连接件固定。5.根据权利要求1所述的波折腹板预应力钢箱混凝土盖梁，其特征在于，多根所述预应力束呈弧形弯曲状态且弯向钢箱底部，不同根所述预应力束的弯曲弧度不同，所有根预应力束产生的弯矩之和m
p
用于完全或部分抵消外荷载作用下的弯矩理论m
s
值。6.根据权利要求1所述的波折腹板预应力钢箱混凝土盖梁，其特征在于，所述钢箱内还设有波纹管和定位钢筋模块，所述波纹管用于置入所述预应力束，所述波纹管通过所述定位钢筋模块固定至所述波折形腹板，多个所述定位钢筋模块间隔布置，使得所述波纹管呈弧形弯曲形状，每个所述定位钢筋模块包括一组横向钢筋和多组竖向钢筋，所述横向钢筋的两端分别连接钢箱两侧的所述波折形腹板，一组所述横向钢筋为两根且分别用于卡在所述波纹管的顶和底，每组所述竖向钢筋为两根且分别用于卡在不同根所述波纹管的两侧。7.根据权利要求6所述的波折腹板预应力钢箱混凝土盖梁，其特征在于，所述钢箱还包括顶板、底板和封闭板，所述顶板和/或底板还设有多个相互间隔的带孔加劲肋，所述顶板和所述底板分别为分节段的多段结构，不同节段的顶板和底板分别为非等厚度设置，所述顶板沿盖梁纵向连接在两个所述波折形腹板的顶部，所述底板沿盖梁纵向连接在两个所述波折形腹板的底部，所述封闭板设在所述钢箱的两端部，多根所述预应力束的两端分别固定在钢箱内混凝土两端部，所述封闭板设有贯穿两面的：波纹管伸出口、灌浆口和冒浆口，
所述顶板、底板、两个波折形腹板和两个封闭板连接形成内部带空腔的箱体结构。8.一种波折腹板预应力钢箱，其特征在于，采用权利要求1所述的钢箱，其包括：顶板、底板、封闭板和两个波折形腹板，两个所述波折形腹板分别垂直连接在所述顶板底部和所述底板顶部，两个所述波折形腹板分别位于钢箱两侧，所述波折形腹板具有周期性重复布设的折痕，所述折痕垂直于所述波折形腹板的纵向，周期性重复布设的折痕在折痕腹板上形成了靠近钢箱内侧的波谷段和靠近钢箱外侧的波峰段，在盖梁纵向方向，所有所述波峰段的顶部与支座支承中心线对齐，所述封闭板设在所述钢箱的两端部，所述顶板、底板、两个波折形腹板和两个封闭板连接形成内部带空腔的箱体结构。9.一种波折腹板预应力钢箱的制作方法，制作权利要求1-8任一所述的钢箱，其特征在于，制作方法包括以下步骤：s1、根据截面受力情况和节省材料原则，加工顶板、底板和封闭板，将顶板和底板划分为若干节段，不同节段的顶板、不同节段的底板分别采用等厚度或不等厚度的钢板，焊接不同节段的顶板、不同节段的底板，最后在顶板底面和/或底板顶面焊接带孔加劲肋；s2、采用钢板加工波折形腹板，将平面钢板按折痕弯折设置为带波峰段、波谷段和斜撑段的腹板单元，各腹板单元为波折形压型钢板，相邻段腹板单元之间先焊接对接，再采用连接组件连接；s3、在s2获得的两个波折形腹板之间安装定位钢筋模块，先将波折形腹板按设计间距立式放置，根据设计的预应力束的弧形弯曲曲线确定多个定位钢筋模块的安装位置和间距，将横向钢筋的两端焊接在两个波折形腹板内侧，预留波纹管穿过位置并焊接竖向钢筋，完成定位钢筋模块的安装，再从波折形腹板一端的定位钢筋模块至另一端的定位钢筋模块穿入波纹管固定；s4、将s3获得的波折形腹板和s1获得的顶板、底板进行焊接，组成两端开放的箱体结构，再在箱体结构的两端焊接封闭板，波纹管的的两端分别从封闭板的中部以上位置伸出，形成封闭式的钢箱；其中，s1和s2的顺序可互换。10.一种波折腹板预应力钢箱混凝土盖梁的制作方法，其特征在于，采用权利要求9的步骤s1～s4，制作方法还包括以下步骤：s5、从钢箱的一端封闭板的灌浆口灌注混凝土，混凝土在空腔内紧密压实，直至混凝土从钢箱的另一端封闭板冒浆口溢出时，停止灌注；s6、待封闭箱体内混凝土达到设计强度后，将预应力束穿入对应的波纹管中并进行两端张拉，张拉预应力达到设计值后，采用锚具将预应力束固定在混凝土两端，再进行波纹管的管道压浆，最后浇筑预应力束两端的封锚混凝土；s7、待封锚混凝土达到设计强度后，采用钢板将封闭板上的所有开孔进行焊接封闭，并涂刷防腐层。

技术总结
本发明公开了一种波折腹板预应力钢箱混凝土盖梁、钢箱及制作方法，盖梁包括钢箱、预应力束和混凝土，钢箱包括顶板、底板、波折形腹板和封闭板，混凝土密实填充于钢箱内，预应力束设于混凝土内；钢箱制作方法包括顶板、底板、波折形腹板和封闭板组合焊接为箱体结构，盖梁制作方法包括钢箱制作方法，还包括向钢箱内灌注混凝土，穿入预应力束等。本发明引入波折形腹板：提高了盖梁竖向承载刚度和承载能力；提高了面外刚度，提高混凝土强度；省去现有加劲肋，减少焊接工作量；减小钢箱对预应力的抵消，预应力能够有效施加于混凝土，极大提高预应力作用效应；盖梁还有较好韧性和抗震性能、材料用量少、结构轻量化的特点，满足超大跨径桥梁及施工要求。施工要求。施工要求。


技术研发人员：康玲 王欢 牟廷敏 许诺 邹圻 柏颢原 吴建 陶俊威
受保护的技术使用者：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司
技术研发日：2022.10.21
技术公布日：2023/1/13