《波形鋼腹板組合PC橋樑及其施工方法》是李勇、陳宜言於2011年9月30日申請的發明專利，該專利申請號為2011102971232，公布號為CN102418313B，公布日為2012年4月18日，發明人是李勇、陳宜言、朱宏平、劉念琴、李海、王先前、董桔燦、王遠洋。該發明涉及一種橋樑及其施工方法，尤其涉及一種波形鋼腹板組合PC橋樑及其施工方法。
《波形鋼腹板組合PC橋樑及其施工方法》包括混凝土頂板、混凝土底板及兩個雙波形鋼腹板，混凝土頂、底板的底面分別安裝有上、下壓型鋼板；雙波形鋼腹板包括兩層波形鋼板及多個連線件，兩層波形鋼板之間填充有混凝土，連線件連線於兩層波形鋼板之間而使兩波形鋼板共同工作，達到大幅度提高抗彎及抗扭剛度的目的，雙波形鋼腹板上端連線有鋼頂板，鋼頂板與上壓型鋼板連線，下端連線有鋼底板，鋼底板與下壓型鋼板連線。該發明的雙波形鋼腹板為整體，抗彎、抗扭剛度提高了4倍以上，施工時穩定性好，擴大了橋樑的使用範圍；採用壓型鋼板，施工時省去了混凝土頂板和底板的模板支架，實現了無模板和少支架施工，降低了成本，縮短了工期。
2017年12月，《波形鋼腹板組合PC橋樑及其施工方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《波形鋼腹板組合PC橋樑及其施工方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：波形鋼腹板組合PC橋樑及其施工方法
- 地址：廣東省深圳市福田區梅華路105號上梅林多麗工業園科技樓1003
- 申請人：李勇、陳宜言
- 申請號：2011102971232
- 申請日：2011年9月30日
- 發明人：李勇、陳宜言、朱宏平、劉念琴、李海、王先前、董桔燦、王遠洋
- 公布號：CN102418313B
- 公布日：2012年4月18日
- 代理人：李悅
- 代理機構：廣州市越秀區哲力專利商標事務所（(普通合夥）
- 類別：發明專利
- Int. Cl.：E01D2/00（2006.01）I、E01D21/00（2006.01）I
專利背景,發明內容,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著橋樑建築技術的發展，人們發現波形鋼腹板具有比混凝土腹板更強的抗剪、抗裂能力，因此越來越多的橋採用了波形鋼腹板橋樑，在較早的時候，人們在建造波形鋼腹板橋樑時都是採用單波形鋼腹板，2011年9月之後已有一部分波形鋼腹板橋樑採用雙波形鋼腹板，如中國專利申請號為200810032493.1的專利申請檔案公開了一種雙波紋腹板鋼箱梁，該雙波紋腹板鋼箱梁的腹板就是雙波形鋼腹板，具有兩層波形鋼板的雙波形鋼腹板與只有一層波形鋼板的單波形鋼腹板相比，雙波形鋼腹板具有更好的穩定性和抗彎能力，而且在鋼板厚度相同的情況下，雙波形鋼腹板在抗剪、抗彎、抗扭等方面都比單波形鋼腹板更具優勢，能大幅度節省用鋼量。因此，雙波形鋼腹板橋樑是2011年9月之前最具競爭力的橋樑之一，然而，2011年9月之前已有的雙波形鋼腹板橋樑在施工和使用中發現仍然存在以下不足：
1.雙波形鋼腹板的兩層波形鋼板之間是中空的，兩層波形鋼板相互分離，沒有形成整體，這不僅不利於局部受力，嚴重影響了雙波形鋼腹板的抗彎、抗扭剛度，而且在施工時由於剛度不夠，自身穩定性較差，需要較多的支架來維持雙波形鋼腹板的穩定，這制約了雙波形鋼腹板橋樑在城市橋樑建設中的競爭力，限制了使用範圍，2011年9月之前的曲線橋和大跨度橋都較少採用雙波形鋼腹板橋樑。
2.2011年9月之前已有的雙波形鋼腹板橋樑其混凝土頂板和混凝土底板在施工時需要安裝模板支架，施工完成後又需要將這些模板支架拆下來，這不但加大了成本支出，還延長了工期。
發明內容
技術方案
一種波形鋼腹板組合PC橋樑，包括混凝土頂板、混凝土底板及位於混凝土頂板和混凝土底板之間且呈對稱分布的兩個雙波形鋼腹板，雙波形鋼腹板包括兩層波形鋼板，所述混凝土頂板的底面安裝有上壓型鋼板，混凝土底板的底面安裝有下壓型鋼板；所述雙波形鋼腹板還包括多個連線於兩層波形鋼板之間的連線件，兩層波形鋼板之間填充有混凝土，以及，雙波形鋼腹板的上端連線有鋼頂板，鋼頂板與上壓型鋼板連線固定，雙波形鋼腹板的下端連線有鋼底板，鋼底板與下壓型鋼板連線固定。
作為一種優選方案，進一步包括鋼管混凝土剪刀撐，鋼管混凝土剪刀撐的上端部與鋼頂板連線，下端部與鋼底板連線，施工時，該鋼管混凝土剪刀撐起到支架作用，防止雙波形鋼腹板失穩，成橋後還起到隔板作用，增強了本橋樑的抗扭剛度。
作為一種優選方案，所述波形鋼板的內壁上設定有多個抗剪焊釘，用於加強波形鋼板與混凝土的固定強度。
作為一種優選方案，所述鋼頂板與上壓型鋼板通過焊釘連線固定，焊釘穿透上壓型鋼板與鋼頂板焊接，所述鋼底板與下壓型鋼板通過焊釘連線固定，焊釘穿透下壓型鋼板與鋼底板焊接。
作為一種優選方案，所述連線件在雙波形鋼腹板中按波長間隔設定，且每個波長中只設定一個，這樣既保證了連線件能將兩層波形鋼板連線成整體，又不至於使連線件的數量過多，實現了效果和成本的平衡。
一種波形鋼腹板組合PC橋樑的施工方法，包括如下步驟：
a、安裝好鋼底板，將雙波形鋼腹板的下端與鋼底板連線，向雙波形鋼腹板的兩層波形鋼板之間填充混凝土，然後將鋼頂板連線於雙波形鋼腹板的上端；
b、在鋼底板上鋪設下壓型鋼板，在鋼頂板上鋪設上壓型鋼板；
c、用焊釘穿透下壓型鋼板與鋼底板焊接，用焊釘穿透上壓型鋼板與鋼頂板焊接；
d、在下壓型鋼板上澆築混凝土底板；
e、在上壓型鋼板上澆築混凝土頂板。
作為一種優選方案，在所述步驟a和c之間還進一步包括步驟：b.安裝鋼管混凝土剪刀撐，將鋼管混凝土剪刀撐的下端部與鋼底板連線，將鋼管混凝土剪刀撐的上端部與鋼頂板連線，這樣鋼管混凝土剪刀撐既能起支架作用，防止雙波形鋼腹板失穩，成橋後還起到隔板作用，進一步增強本橋樑的抗彎、抗扭剛度。
作為一種優選方案，所述步驟c中還包括架設支撐架，將支撐架的下端與下壓型鋼板連線，將支撐架的上端與上壓型鋼板的位於鋼頂板外側的懸臂連線，這樣在施工時進一步保證了上壓型鋼板的穩定。
作為一種優選方案，如果懸臂較小，不影響上壓型鋼板的穩定，在進行步驟e之前將所述支撐架拆卸。
改善效果
《波形鋼腹板組合PC橋樑及其施工方法》有益效果在於：雙波形鋼腹板的兩層波形鋼板通過連線件連線，並且兩層波形鋼板之間還填充有混凝土，從而使雙波形鋼腹板成為整體，抗彎、抗扭剛度與2011年9月之前已有不成整體的雙波形鋼腹板相比提高了4倍以上，而且改善了雙波形鋼腹板的局部受力，施工時穩定性好，不需要使用支架來維持雙波形鋼腹板的穩定，可適用於曲線橋和大跨度橋，擴大了本橋樑的使用範圍；以及，該發明通過採用上壓型鋼板和下壓型鋼板，在施工時省去了混凝土頂板和混凝土底板的模板支架，實現了無模板和少支架施工，不但降低了成本，縮短了工期，而且壓型鋼板還起到分布鋼筋的作用，防止混凝土頂板和混凝土底板的表面出現裂紋，其外形美觀大方，特別適合用於城市橋樑；此外，該發明的鋼管混凝土剪刀撐在施工時起到支架作用，防止雙波形鋼腹板失穩，成橋後還起到隔板作用，進一步增強了本橋樑的抗彎、抗扭剛度。
附圖說明
圖1是《波形鋼腹板組合PC橋樑及其施工方法》一種波形鋼腹板組合PC橋樑的橫截面示圖；
圖2是該發明實施例中雙波形鋼腹板的結構示圖；
圖3是該發明施工方法的示意圖，示意雙波形鋼腹板、鋼頂板、鋼底板的施工；
圖4是該發明施工方法的示意圖，示意鋼管混凝土剪刀撐的施工；
圖5是該發明施工方法的示意圖，示意上、下壓型鋼板的施工；
圖6是該發明施工方法的示意圖，示意焊釘的施工；
圖7是該發明施工方法的示意圖，示意混凝土底板和混凝土頂板的施工。
附圖示記說明：
1、混凝土頂板；2、混凝土底板；3、雙波形鋼腹板31、波形鋼板311、抗剪焊釘32、連線件；4、上壓型鋼板41、懸臂；5、下壓型鋼板；6、鋼頂板；7、焊釘；8、鋼底板；9、鋼管混凝土剪刀撐。
權利要求
1.一種波形鋼腹板組合PC橋樑，包括混凝土頂板、混凝土底板及位於混凝土頂板和混凝土底板之間且呈對稱分布的兩個雙波形鋼腹板，雙波形鋼腹板包括兩層波形鋼板，其特徵在於：所述混凝土頂板的底面安裝有上壓型鋼板，混凝土底板的底面安裝有下壓型鋼板；所述雙波形鋼腹板還包括多個連線於兩層波形鋼板之間的連線件，兩層波形鋼板之間填充有混凝土，以及，雙波形鋼腹板的上端連線有鋼頂板，鋼頂板與上壓型鋼板連線固定，雙波形鋼腹板的下端連線有鋼底板，鋼底板與下壓型鋼板連線固定；波形鋼腹板組合PC橋樑進一步包括鋼管混凝土剪刀撐，鋼管混凝土剪刀撐的上端部與鋼頂板連線，下端部與鋼底板連線。
2.根據權利要求1所述的一種波形鋼腹板組合PC橋樑，其特徵在於：所述波形鋼板的內壁上設定有多個抗剪焊釘。
3.根據權利要求1所述的一種波形鋼腹板組合PC橋樑，其特徵在於：所述鋼頂板與上壓型鋼板通過焊釘連線固定，焊釘穿透上壓型鋼板與鋼頂板焊接，所述鋼底板與下壓型鋼板通過焊釘連線固定，焊釘穿透下壓型鋼板與鋼底板焊接。
4.根據權利要求1所述的一種波形鋼腹板組合PC橋樑，其特徵在於：所述連線件在雙波形鋼腹板中按波長間隔設定，且每個波長中只設定一個。
5.一種如權利要求1所述的波形鋼腹板組合PC橋樑的施工方法，其特徵在於，包括如下步驟：
a.安裝好鋼底板，將雙波形鋼腹板的下端與鋼底板連線，向雙波形鋼腹板的兩層波形鋼板之間填充混凝土，然後將鋼頂板連線於雙波形鋼腹板的上端；
b.在鋼底板上鋪設下壓型鋼板，在鋼頂板上鋪設上壓型鋼板；
c.用焊釘穿透下壓型鋼板與鋼底板焊接，用焊釘穿透上壓型鋼板與鋼頂板焊接；
d.在下壓型鋼板上澆築混凝土底板；
e.在上壓型鋼板上澆築混凝土頂板。
6.根據權利要求5所述的一種波形鋼腹板組合PC橋樑的施工方法，其特徵在於，在所述步驟a和c之間還進一步包括步驟：b.安裝鋼管混凝土剪刀撐，將鋼管混凝土剪刀撐的下端部與鋼底板連線，將鋼管混凝土剪刀撐的上端部與鋼頂板連線。
7.根據權利要求5所述的一種波形鋼腹板組合PC橋樑的施工方法，其特徵在於，所述步驟c中還包括架設支撐架，將支撐架的下端與下壓型鋼板連線，將支撐架的上端與上壓型鋼板的位於鋼頂板外側的懸臂連線。
8.根據權利要求7所述的一種波形鋼腹板組合PC橋樑的施工方法，其特徵在於，在進行步驟e之前將所述支撐架拆卸。
實施方式
參照圖1和圖2所示，其顯示出了《波形鋼腹板組合PC橋樑及其施工方法》一種波形鋼腹板組合PC橋樑的具體結構，包括混凝土頂板1、混凝土底板2以及位於混凝土頂板1和混凝土底板2之間且呈對稱分布的兩個雙波形鋼腹板3，該雙波形鋼腹板3可為豎立，也可為斜立，其中：
所述混凝土頂板1的底面安裝有上壓型鋼板4，混凝土底板2的底面安裝有下壓型鋼板5。
所述雙波形鋼腹板3包括兩層波形鋼板31及多個連線於兩層波形鋼板31之間的連線件32，連線件32連線於兩層波形鋼板31之間而使兩波形鋼板31共同工作，達到大幅度提高抗彎及抗扭剛度的目的，兩層波形鋼板31之間填充有混凝土，加強了雙波形鋼腹板3的整體性，進一步提高了雙波形鋼腹板3的抗剪、抗彎、抗扭能力，波形鋼板31的內壁設定有多個抗剪焊釘311，用於加強波形鋼板31與混凝土的固定強度，並且，連線件32在雙波形鋼腹板3中按波長間隔設定，每個波長中只設定一個，這樣既保證了連線件32能將兩層波形鋼板31連線成整體，又不至於使連線件32的數量過多，實現了效果和成本的平衡，連線件32可為鋼板、鋼管或其它剛性較強的金屬件；該雙波形鋼腹板3的上端連線有鋼頂板6，鋼頂板6與上壓型鋼板4通過焊釘7連線固定，焊釘7穿透上壓型鋼板4與鋼頂板6焊接，雙波形鋼腹板3的下端連線有鋼底板8，鋼底板8與下壓型鋼板5同樣通過焊釘7連線固定，焊釘7穿透下壓型鋼板5與鋼底板8焊接，當然，鋼頂板6與上壓型鋼板4、鋼底板8與下壓型鋼板5的連線固定方式並不限於焊釘7焊接的方式，也可採用其它的連線固定方式。
作為一種較佳選擇，進一步包括鋼管混凝土剪刀撐9，該鋼管混凝土剪刀撐9由兩鋼管斜立交叉固定形成，呈剪刀狀，兩斜立的鋼管中填充有混凝土，鋼管混凝土剪刀撐9的上端部與鋼頂板6連線，鋼管混凝土剪刀撐9的下端部與鋼底板8連線，施工時該鋼管混凝土剪刀撐9起到支架作用，防止上述的雙波形鋼腹板3失穩，成橋後該鋼管混凝土剪刀撐9還起到隔板作用，進一步增強了本橋樑的抗彎、抗扭剛度。
一種上述波形鋼腹板組合PC橋樑的施工方法，包括如下步驟：
a.如圖3，安裝好鋼底板8，將雙波形鋼腹板3的下端與鋼底板8連線，向雙波形鋼腹板3的兩層波形鋼板31之間填充混凝土，然後將鋼頂板6連線於雙波形鋼腹板3的上端；
b.如圖4，安裝鋼管混凝土剪刀撐9，將鋼管混凝土剪刀撐9的上端部與鋼頂板6連線，下端部與鋼底板8連線，這樣既能起支架作用，防止雙波形鋼腹板3失穩，成橋後還起到隔板作用，進一步增強了本橋樑的抗彎、抗扭剛度；
c.如圖5，在鋼底板8上鋪設下壓型鋼板5，在鋼頂板6上鋪設上壓型鋼板4，並架設支撐架（未標出），將支撐架的上端與上壓型鋼板4的位於鋼頂板6外側的懸臂41連線，將支撐架的下端與下壓型鋼板5連線，這樣在施工時進一步保證了上壓型鋼板4的穩定；
d.如圖6，用焊釘7穿透下壓型鋼板5與鋼底板8焊接，用焊釘7穿透上壓型鋼板4與鋼頂板6焊接，從而使鋼底板8與下壓型鋼板5連線固定，鋼頂板6與上壓型鋼板4連線固定；
e.如圖7，在下壓型鋼板5上澆築混凝土底板2；
f.如圖7，在上壓型鋼板4上澆築混凝土頂板1。
需指出的是，如果懸臂41較小，不影響其上壓型鋼板4的穩定，在進行步驟e之前可將所述支撐架拆卸，而如果懸臂41較大，對上壓型鋼板4的穩定具有較大的影響，則支撐架不需拆卸，而是作為斜撐一直支撐懸臂41。
該發明的設計重點在於：首先，雙波形鋼腹板3的兩層波形鋼板31通過連線件32連線，並且兩層波形鋼板31之間還填充有混凝土，從而使雙波形鋼腹板3成為整體，抗彎、抗扭剛度與2011年9月之前已有不成整體的雙波形鋼腹板相比提高了4倍以上，而且改善了雙波形鋼腹板3的局部受力，施工時穩定性好，不需要使用支架來維持雙波形鋼腹板3的穩定，可適用於曲線橋和大跨度橋，擴大了本橋樑的使用範圍；其次，該發明通過採用上壓型鋼板4和下壓型鋼板5，在施工時省去了混凝土頂板1和混凝土底板2的模板支架，實現了無模板和少支架施工，不但降低了成本，縮短了工期，而且壓型鋼板還起到分布鋼筋的作用，防止混凝土頂板1和混凝土底板2的表面出現裂紋，其外形美觀大方，特別適合用於城市橋樑；此外，該發明的鋼管混凝土剪刀撐9在施工時起到支架作用，防止雙波形鋼腹板3失穩，成橋後還起到隔板作用，進一步增強了本橋樑的抗彎、抗扭剛度。
榮譽表彰
2017年12月，《波形鋼腹板組合PC橋樑及其施工方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
