摘要 一直以来，在我国的公路中、小型桥梁施工建设中，以预应力混凝土桥为主导桥型。但是由于种种原因，就会使得预应力混凝土梁桥会出现混凝土开裂的问题，进而增大了跨中挠度，威胁桥梁的安全运营。因此，本文就对于横向拼装波形钢腹板预应力混凝土连续桥梁的设计和创新应用，作出具体研究，这种钢-混组合的结构桥梁，能够将钢和混凝土的优势，充分发挥出来，不仅能够确保所建设的桥梁在结构受力上，具有一定的合理性，而且能够提高工程质量的可靠性。

关 键 词 横向拼装;波形钢腹板;连接箱梁;预应力混凝土;创新

1 横向拼装波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的设计构思

波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁简称为波形钢腹板PC箱梁。为了实现工厂化制作，进行了波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的研发，在施工的过程中不需要进行支架的搭设，能够做到无支架施工。这种方法就是对于波形刚腹板预应力混凝土连续箱梁，先进行波形钢腹板PC工字梁的预制，之后通过横向拼装、组合，最后制作成箱梁。具体的施工流程如下：首先，要通过工厂化制作，进行波形钢腹板PC工字梁的预制，之后进行安装，并对于工字梁的底板和顶板横向湿接缝进行浇筑，让其能够合成箱梁。再对于各个跨间的墩顶横梁进行浇筑，并对于体外索或者墩顶负弯矩钢束进行张拉，让其能够成为连续的箱梁。通过这种无支架的施工，能够让整个施工更加规模化、标准化，实现工厂化施工，在进行波形钢腹板PC连续箱梁的施工过程中，不断提高施工效率和质量，同时还能够具有较高的经济性。

2 横向拼装波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的结构设计

2.1 界面设计

在进行工字梁预制时，主要是根据三种常用的跨径来展开设计，分别为30m、40m、50m。如果跨径不超过30m，则会使得梁高过矮，导致腹板占比较小，因此在波形钢腹板PC组合箱梁桥的施工中，不属于经济跨径。根据现阶段我国的公路的施工要求和特点，并且为了将批量生产、工厂预制以及便捷施工的种种理念体现出来，在标准化的设计中，主要的三种跨径就为30m、40m、50m。并在这三种跨径之下，进行工字梁的预制，合理的安排梁高和宽度。所制成的工字梁的外观特点和尺寸上，必须要能够符合我国的公路运输的有关范围和限定。如果所施工建设的地区，其净空不受到影响，也可以对于梁高进行适当地增大。比如说，如果将波形钢腹板的高度，增至原来的1.2倍，如果保持原有的所使用的混凝土数量，可以增强箱梁截面的抗弯强度，能够达到原有的两倍左右，并且具有更加显著的技术和经济优势。

2.2 波形钢腹板设计

在进行波形钢腹板的设计时，具体的尺寸和形状是按照两个条件设计的，分别为在剪切屈服前以及受到极限荷载的作用时，不会发生剪切屈曲。而且还要对于桥梁的横向刚度等因素，进行综合考虑。

2.3 横梁横隔板设计

对于工字梁来说，端横梁能够对于荷载起到横向扩散的作用，而且还能够提高结构的稳定性，实现对于预应力荷载的传递。对于30跨径的端横梁的设计来说，厚度安排在0.8m，而40m和50m跨径来说，厚度安排在1.0m。在设置中横梁的厚度时，要让其能够符合临时支座的设置要求，并且要让预制段具有0.6m的厚度。对于30m的跨径来说，现浇段在0.5m，而其他两种跨径在0.8m。一共要进行三道横隔板的设置，厚度均为20cm。通过横隔板的设置，能够在工字梁的施工过程中，具有更强的抗失稳能力以及抗扭刚度。在进行体外索的配置过程中，通过箱梁横隔板能够实现转向块的作用。

2.4 预应力体系

对于波形钢腹板的PC工字梁来说，在预应力体系上，可以选择两种体系的应用，分别为先张法和后张法。各跨简支波形钢腹板PC组合箱梁在墩顶的中横梁完成浇筑工作之后，对于墩顶的负弯矩，可以通过张拉体外索、墩顶负弯矩钢束两种方式，进而实现连续箱梁的形成。在设计过程中，由于跨径为30m、40m的梁墩顶负弯矩比较小。所以通过具体的计算得知，只需要进行墩顶负弯矩束的设置，就能够符合受力的需要。并且在标准化设计中，要通过先张法，进行工字梁的预制，并且结合墩顶负弯矩束的方式来实现，这样就能够具有较为理想的经济性。

对于50m跨径来说，梁墩顶负弯矩的加大以及二期铺装、湿接缝荷载之下所出现的弯矩，也导致先张预应力无法符合实际的需要和标准。所以就可以通过体外索的方法。在墩顶横梁位置，通过体外索实现一个交叉锚固体系的形成，这也就对于墩顶截面，形成了较大的抵抗弯矩。因此，在标准化设计中，对于50m梁就需要通过先张法预制工字梁，再结合体外索的方式。

3  横向拼装波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的创新技术

对于箱梁混凝土顶板和波形钢腹板之间，在连接的过程中，使用了一种创新技术。在这样的构造中，就是对于波形钢腹板，其在顶部开孔，之后在上部按照波形钢板的纵向，在两边进行钢筋的焊接，所焊接的钢筋可以是一根，也可以是多根结合。并在混凝土顶板和波形钢板之间结合的地方，由钢板两侧向纵向方向，进行水平向翼缘板的焊接，翼缘板要能够和波形钢板的凹凸相互贴合、补充。并且在其上方，还有很多竖立焊钉。之后要在和翼缘板相连的混凝土顶板内，进行翼缘板之上的连接构造的伸入，之后在波形钢板的开孔，穿入混凝土顶板的横向钢筋，再对混凝土顶板进行混凝土的浇筑。

通过这样的波形钢腹板混合型的连接件，能够将嵌入式和翼缘型连接件的优势充分发挥出来，既能够便于施工，而且还具有较高的刚度，对于钢和混凝土两种材料在连接部位产生的水平剪力，进行有效地传递，并且在抗剪强度上也比较强，对于连接部位来说，其刚度、强度、耐久度都较为良好，结合部位具有一定的整体性，而且还可以有效地节省钢材的使用，让施工更加便利，所以这种顶板连接件，较为适用在一些中等跨径的波形钢腹板箱梁中。相比较双PBL连接件来说，这种连接件的使用能够有效节约钢材，达到30%钢材的节约，而且还能够将翼缘板，当做混凝土顶板浇筑模板来使用，这样就能对于顶板混凝土浇筑漏浆、剥落等问题，进行有效解决。

4 横向拼装波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的技术和经济效益

相比较钢板箱梁桥来说，波形钢腹板是加肋平钢板的抗剪承载力的两倍，而且加大了横向刚度，就必须要在横纵向上加肋，所以该腹板具有较小的折算厚度。由于波形钢腹板部队与预应力进行承载，所以顶底板具有较高的预应力效率，而且对于腹板来说，很少受到混凝土的徐变、收缩以及温度效应等的影响，在进行加工和安装时较为便捷，这种腹板具有三维韧性，在实际的施工过程中，具有较高的便利性，而且还能够对于几何缺陷的敏感性，进行有效降低，通过波形钢腹板的应用，能够对于混凝土箱梁腹板开裂、跨中下挠等问题，实现有效的解决。另外，波形钢腹PC箱梁中，对于混凝土腹板进行了轻量化，这也使得整个箱梁的重量减少，因此也就降低了上部构造的自重，使得在上部构造中，所使用的钢筋、混凝土等材料用量减少，降低了工程造价。另外，通过箱梁自重的降低，还缩减了下部的基础工程量，所以这种横向拼装波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁具有优越的使用性能，而且还能够有效降低材料的用量和成本，具有一定的经济优势。

5 总结

综上所述，在横向拼装波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁中，对于混凝土和波形钢腹板的优势特点，充分结合和发挥出来，这种桥梁结构形式不仅能够提高施工效率，而且还能够具有一定经济性和环保性。

参考文献

[1]刘杰.横拼装波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁研究[J].工程建设与设计，2020（23）：198-200.

[2]解冰，罗旭，曲研.浅谈波纹钢腹板预应力混凝土连续箱梁的设计[J].中华建设，2020（12）：70-71.