CN113605208B - 波形钢腹板pc箱梁、内撑外拉装置及先撑后衬施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种波形钢腹板PC箱梁、内撑外拉装置及先撑后衬施工方法，包括横撑板，横撑板的横向两侧分别可翻转式安装有右撑拉机构和左撑拉机构，右撑拉机构和左撑拉机构相对设置且结构相同；横撑板的上方设置有多个可调节支撑杆，可调节支撑杆安装在右撑拉机构和左撑拉机构之间；横撑板的底面上安装有竖向支撑机构；本发明的施工方法先采用可折叠的内撑外拉装置对波形钢腹板进行支撑，待顶底板的预应力筋张拉达到一定要求后再浇筑内衬混凝土。本发明的波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置有效地防止了波形钢腹板出现内倾和外翻的现象，从而保障了施工安全；本发明的先撑后衬施工方法能够显著提高预应力导入度，进而提高整体结构性能。

Description

波形钢腹板PC箱梁、内撑外拉装置及先撑后衬施工方法

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，涉及波形钢腹板PC箱梁施工，具体涉及波形钢腹板PC箱梁、内撑外拉装置及先撑后衬施工方法。

背景技术

波形钢腹板箱梁是由上、下混凝土翼缘板和两侧的波形钢腹板组成的，波形钢腹板代替混凝土腹板参与结构受力，不抵抗轴向力，减少了预应力损失，能够有效减轻梁体自重，在结构受力方面有优良的表现，同时具有施工方便，减少模板及支架的使用量等特点。近年来，在国内部分桥梁上得到了应用。

波形钢腹板PC箱梁主要有以下特点：

(A)提高预应力效率，改善结构性能。波形钢腹板的纵向刚度较小，几乎不抵抗轴向力，因而在导入预应力时不受抵抗，纵向预应力束可以集中加载于顶、底板，从而有效地提高预应力效率；

(B)提高了材料的使用效率。在波形钢腹板PC箱梁桥中，混凝土用来抗弯，而波形钢腹板用来抗剪，弯矩与剪力分别由顶、底板和波形钢腹板承担，其腹板内的应力分布近似为均布图形，而非传统意义上的三角形，有利于材料发挥作用；

(C)解决腹板开裂，耐久性好。大跨度预应力混凝土箱梁桥的常见病害是混凝土腹板的开裂，用抗剪能力高的波形钢腹板承受箱梁桥剪力，从根本上改善了预应力混凝土箱梁桥的抗剪性能，传统的预应力混凝土箱梁桥受外力荷载、混凝土收缩、徐变、材料弱化以及温差的影响，常易在腹板部位出现裂缝，导致混凝土截面削弱、钢筋腐蚀等一系列问题，成为预应力混凝土箱梁桥的普遍病害，而波形钢腹板PC箱梁桥则不会出现上述问题，耐久性能更好；

(D)波形钢腹板PC箱梁桥在施工过程中，可利用波形钢腹板作临时设施，悬臂浇注时用作挂篮的组成部分、顶推施工时可以用腹板作导梁、现浇时可省略腹板模板节省设施费用，可减少大量的模板、支架和混凝土浇注工程，免除在混凝土腹板内预埋管道的烦杂工艺，而且波形钢腹板可以工厂化生产，现场拼装施工，从而加快了施工进程。悬臂浇注时可以增加每个施工节段的长度，从而缩短工期；

(E)自重降低，跨径增大，减少下部工程量，提高抗震性能。波形钢板具有较高的抗剪屈曲能力，用10～20mm厚的钢板取代厚30～80cm厚的混凝土腹板，无需纵、横向加劲。可使箱梁自重减轻20～30％，提高抗震性能，有效缓解了跨中挠度过大的问题，减少了上部构造混凝土、钢筋、预应力钢筋的用量，同时促使下部基础工程量的减少，工程造价降低10％左右，经济效益更加显著；

(F)造型美观，减少混凝土用量，低碳绿色环保。波形钢腹板使桥梁具有较强的美感，形态生动、颜色鲜艳，易与周围的环境相协调，是山区、风景区和城市桥梁较好的桥型选择。由于减少混凝土用量，低碳绿色环保，社会效益显著。

波形钢腹板普遍采用悬臂施工法，施工主要流程如下：

(a)在0#块上对称安装波形钢腹板；

(b)待其固定完成，然后在波形钢腹板上安装挂篮，浇筑顶、底板混凝土；

(c)待混凝土达到一定要求后，施加预应力；

(d)如此下去，逐渐接长，最终与边跨支架浇筑的梁段合龙成桥。

目前，波形钢腹板PC箱梁施工中存在如下缺陷：当波形钢腹板PC组合梁桥跨超过50m后，梁高达8～9m，波形钢腹板高达到7m以上，此时波形钢腹板的屈曲稳定性成为抗剪强度的主要控制因素。日本关于波形钢腹板PC组合梁桥相关规范规定，当梁高大于5m时就应设置混凝土内衬，从而提高波形钢腹板屈曲稳定性。

现有技术中，为保证波形钢腹板屈曲稳定性，常采用设置混凝土内衬的方法，但是，置混凝土内衬势必会造成梁重增加，降低预应力的效率，使波形钢腹板PC组合梁桥失去重量轻、预应力效率高的优点。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种波形钢腹板PC箱梁、内撑外拉装置及先撑后衬施工方法，解决现有技术中波形钢腹板屈曲稳定性与预应力效率难以兼顾的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置，包括横撑板，所述的横撑板的横向两侧分别可翻转式安装有右撑拉机构和左撑拉机构，所述的右撑拉机构和左撑拉机构相对设置且结构相同；所述的横撑板的上方设置有多个可调节支撑杆，所述的可调节支撑杆安装在右撑拉机构和左撑拉机构之间；所述的横撑板的底面上安装有竖向支撑机构；

所述的右撑拉机构包括平行相对设置的上安装板和下安装板，所述的上安装板的顶面上安装有多条平行的沿着横向布设的上拉压杆，所述的上安装板的底面上安装有高度调节千斤顶的顶端，高度调节千斤顶的底端安装在下安装板的顶面上；所述的下安装板可翻转式安装在横撑板上，下安装板的顶面上沿着纵向安装有多条平行设置的沿着横向布设的下拉压杆；

所述的可调节支撑杆包括左调节杆，左调节杆的横向另一端安装在调节螺母的横向一端内，调节螺母的横向另一端内安装有空心调节螺杆的横向一端，空心调节螺杆的横向另一端内安装有接头螺母的横向一端，接头螺母的横向另一端内安装有右调节杆的横向一端；

所述的右撑拉机构的上拉压杆的横向内端固设有上连接板，所述的右撑拉机构的下拉压杆横向内端上固设有下连接板；右调节杆的横向另一端可拆卸式安装在右撑拉机构的上连接板和/或下连接板上，所述的左调节杆的横向一端可拆卸式安装在左撑拉机构的上连接板和/或下连接板上；

所述的右撑拉机构和左撑拉机构的下安装板的底面上分别铰接有宽度调节千斤顶的一端，宽度调节千斤顶的另一端铰接在竖向支撑机构的纵固定板的顶面上。

本发明还具有如下技术特征：

所述的上安装板和下安装板之间还设置有多个安装板支撑千斤顶，

所述的竖向支撑机构包括多个相对设置在横撑板的横向两侧底面上的H型支撑腿；所述的H型支撑腿包括一对铰接在横撑板底面上的竖支撑腿，一对竖支撑腿之间沿着纵向设置有纵固定板；所述的纵固定板的底面上铰接有竖向支撑千斤顶的一端，竖向支撑千斤顶的另一端铰接在横撑板的底面上。

所述的H型支撑腿的纵向一侧的顶端开设有***安装孔，***安装孔内安装有***；所述的***包括***弹簧筒，***弹簧筒的纵向一端开放且纵向另一端封闭，***弹簧筒的纵向另一端上设置有安装柱，所述的安装柱安装在***安装孔内；***弹簧筒内设置有定位弹簧，定位弹簧的纵向一端伸出***弹簧筒开放的纵向一端，并且伸入至定位腔中，所述的定位腔沿纵向开设在横撑板的纵向一侧的侧壁内，定位弹簧的纵向另一端固设在***弹簧筒内。

本发明还保护一种波形钢腹板PC箱梁，所述的波形钢腹板PC箱梁包括平行相对设置箱梁顶板和箱梁底板，箱梁顶板和箱梁底板之间沿竖向安装有一对波形钢腹板，还包括内撑外拉装置安装空间，所述的内撑外拉装置安装空间设置在波形钢腹板PC箱梁内部的箱梁顶板和箱梁底板之间；

所述的内撑外拉装置安装空间用于安装内撑外拉装置，所述的内撑外拉装置采用如上所述的波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置；

所述的一对波形钢腹板上分别可拆卸式安装有一对右固定支撑机构和一对左固定支撑机构，右固定支撑机构和左固定支撑机构相对设置且结构相同；所述的右固定支撑机构和左固定支撑机构分别用于安装右撑拉机构和左撑拉机构。

所述的右固定支撑机构包括多个内支撑构件，内支撑构件的横向一侧设置在上拉压杆和下拉压杆的横向另一端上，内支撑构件的横向另一侧设置有内钢垫板的横向一侧，内钢垫板的横向另一侧设置在波形钢腹板的内壁上；与内钢垫板相对设置有外钢垫板，外钢垫板的横向一侧设置在波形钢腹板的外壁上，外钢垫板的横向另一侧依次设置有外支撑构件和外固定螺母；

所述的上拉压杆和下拉压杆的横向另一端内设置有内螺纹孔，所述的内支撑构件、内钢垫板、波形钢腹板、外钢垫板和外支撑构件上均开设有螺纹杆通孔，所述外固定螺母上开设有螺纹杆安装孔；

所述的上拉压杆和下拉压杆的内螺纹孔中安装有螺纹杆的横向一端，螺纹杆的横向另一端依次穿过内支撑构件、内钢垫板、波形钢腹板、外钢垫板和外支撑构件上开设的螺纹杆通孔，并通过外固定螺母安装在波形钢腹板上。

所述的内支撑构件的横向一侧上设置有斜撑；

所述的内支撑构件和内钢垫板之间、外支撑构件和外钢垫板之间均设置有垫圈。

本发明还保护一种波形钢腹板PC箱梁的先撑后衬施工方法，该方法采用如上所述的波形钢腹板PC箱梁。该方法包括如下具体步骤：

步骤一，建造边跨主梁：

步骤1.1，施工桥墩和边跨主梁；

步骤1.2，对桥墩基础进行地基处理，施工桥墩基础和桥墩主体；

步骤1.3，设置边跨支架，在边跨支架上施工边跨主梁，完成边跨主梁施工；

步骤二，建造0#块箱梁的箱梁底板并安装波形钢腹板：

步骤2.1，设墩顶支架，然后进行支架预压；

步骤2.2，铺设箱梁底部的底模、侧模和芯模模板，并进行钢筋绑扎；

步骤2.3，吊装并定位安装波形钢腹板；

步骤2.4，在铺设好的底模、侧模和芯模模板上浇筑混凝土，完成箱梁底板的建造；

步骤三，安装波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置：

步骤3.1，吊装准备：

将处于折叠状态的内撑外拉装置吊装至预设位置，启动竖向支撑千斤顶和宽度调节千斤顶，使得右撑拉机构、左撑拉机构和H型支撑腿舒展开，将内撑外拉装置放置在箱梁底板上；

步骤3.2，调整高度：

启动高度调节千斤顶，调节上安装板的高度，使得上拉压杆达到预设高度；

步骤3.3，安装右撑拉机构和左撑拉机构：

将内支撑构件和内钢垫板布置到预定位置，先让螺纹杆穿过波形钢腹板，依次将内支撑构件和内钢垫板套装在螺纹杆上，然后将螺纹杆安装在上拉压杆和下拉压杆内；确保螺纹杆与上拉压杆和下拉压杆稳定连接后，再将外钢垫板、外支撑构件和外固定螺母套装在螺纹杆上，拧紧外固定螺母，完成上右撑拉机构和左撑拉机构的安装；

步骤3.4，安装可调节支撑杆：

将左调节杆、调节螺母和空心调节螺杆组装在一起，组装好后安装到左撑拉机构的上连接板和下连接板上；将接头螺母和右调节杆组装在一起，组装好后安装到右撑拉机构的上连接板和下连接板上，根据右撑拉机构和左撑拉机构之间的间距，利用调节螺母和空心调节螺杆调整可调节支撑杆的整体长度，调整好长度后将接头螺母和空心调节螺杆拧紧，完成可调节支撑杆的安装；

步骤四，完成0#块箱梁建造：

步骤4.1，铺设箱梁顶部的模板，在铺设好的模板上浇筑混凝土，完成箱梁顶板的建造；

步骤4.2，在箱梁顶板和箱梁底板上张拉预应力筋，完成0#块箱梁建造；

步骤五，完成一个节段的主梁施工：

步骤5.1，在步骤四建造好的0#块箱梁两侧对称安装挂篮；

步骤5.2，在步骤四所述的施工完毕的箱梁两侧对称吊装新的波形钢腹板，将新的波形钢腹板与步骤四建造好的0#块箱梁稳定连接；

步骤5.3，铺设顶板和底板模板，浇筑顶板和底板混凝土；

步骤5.4，张拉顶板和底板预应力筋，完成一个节段的主梁施工。

步骤六，重复所述的步骤二至步骤五，完成多个节段的主梁施工，直至主梁到达最大悬臂状态后，浇筑0#块箱梁的内衬混凝土，完成全部主梁施工；

步骤七，拆除内撑外拉装置：

依次拆除外固定螺母、外支撑构件和外钢垫板后，拆卸螺纹杆，再拆除内支撑构件和内钢垫板，完成内撑外拉装置的拆除；

步骤八，完成全桥建造：

进行边跨合龙，边跨合龙完成后，拆除边跨挂篮与施工支架，再进行中跨合龙，中跨合龙完成后，拆除合龙段挂篮，最后施加二期荷载，完成全桥的建造。

优选的，该方法还包括如下具体步骤：

步骤九，折叠内撑外拉装置：

先拆除可调节支撑杆，回缩宽度调节千斤顶，待宽度调节千斤顶回缩到最小极限位置后，回缩竖向支撑千斤顶，待竖向支撑千斤顶回缩到最小极限位置后，折叠H型支撑腿、右撑拉机构和左撑拉机构，完成内撑外拉装置的折叠。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

(Ⅰ)本发明的波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置，能够以简单的结构实现提高预应力的效率，同时通过右撑拉机构和左撑拉机构保证了波形钢腹板的屈曲稳定性，有效地防止了波形钢腹板出现内倾和外翻的现象；采用竖向支撑机构能够保证整个装置的稳定性，从而保障了施工安全。

(Ⅱ)本发明的波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置，采用宽度调节千斤顶和可调节支撑杆相互配合，实现了对装置整体的横向调节；通过右撑拉机构和左撑拉机构中设置的高度调节千斤顶，实现了对装置整体的竖向调节，因此本装置对不同宽度、不同高度的箱梁具有良好的适应性，进而大幅度提高了施工的便利性。

(Ⅲ)本发明的波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置，其中可调节支撑杆、右固定支撑机构和左固定支撑机构采用了可拆卸式安装，右撑拉机构、左撑拉机构和竖向支撑机构能够进行折叠，提高了装置的重复利用率，进而提高了施工的便利性。

(Ⅳ)本发明的波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置，零部件均采用了轻型化高强钢材，能够有效降低传统内衬混凝土在施工阶段的自重，保证结构在施工阶段的安全性。

(Ⅴ)本发明的波形钢腹板PC箱梁的先撑后衬施工方法，在0#块箱梁底板混凝土浇筑完成后进行内撑外拉装置的安装，后续施工中由内撑外拉保证波形钢腹板的屈曲稳定性，待预应力张拉完成之后再进行墩顶内衬施工。由于内撑外拉不对主梁纵向位移产生约束，因此该方法能够显著提高预应力导入度，进而提高桥梁整体的结构性能。

附图说明

图1为波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置的整体结构示意图。

图2为波形钢腹板PC箱梁的整体结构示意图。

图3为波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置处于折叠状态的结构示意图。

图4为可调节支撑杆的结构示意图。

图5为竖支撑腿的结构示意图。

图6为***的结构示意图。

图7为内支撑构件的结构示意图。

图8为外支撑构件的结构示意图。

图中各个标号的含义为：1-横撑板，右2-撑拉机构，3-左撑拉机构，4-可调节支撑杆，5-竖向支撑机构，6-宽度调节千斤顶，7-***，8-定位腔，9-内撑外拉装置安装空间，10-波形钢腹板PC箱梁，11-右固定支撑机构，12-左固定支撑机构，13-内螺纹孔，14-螺纹杆；

201-上安装板，202-下安装板，203-上拉压杆，204-高度调节千斤顶，205-下拉压杆，206-上连接板，207-下连接板，208-安装板支撑千斤顶，209-上拉压杆安装件，210-上限位孔，211-下拉压杆安装件，212-下限位孔；

401-左调节杆，402-调节螺母，403-空心调节螺杆，404-接头螺母，405-右调节杆；

501-H型支撑腿，502-竖向支撑千斤顶；

701-***弹簧筒，702-安装柱，703-定位弹簧；

1001-箱梁顶板，1002-箱梁底板，1003-波形钢腹板；

1101-内支撑构件，1102-内钢垫板，1103-外钢垫板，1104-外支撑构件，1105-外固定螺母，1106-螺纹杆通孔，1107-螺纹杆安装孔，1108-斜撑，1109-垫圈；

50101-竖支撑腿，50102-纵固定板，50103-***安装孔。

以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

本发明提供了一种波形钢腹板PC箱梁、内撑外拉装置及先撑后衬施工方法，该方法先采用可折叠的内撑外拉装置对波形钢腹板进行支撑，待顶底板的预应力筋张拉达到一定要求后再浇筑内衬混凝土，后拆除可折叠的内撑外拉装置，来完成波形钢腹板箱型桥梁的建造。

需要说明的是，本发明中的所有零部件，在没有特殊说明的情况下，均采用本领域已知的零部件。

PC箱梁指的是预应力混凝土箱梁。

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

实施例1:

本实施例提供一种波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置，如图1至图8所示，一种波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置，包括横撑板1，横撑板1的横向两侧分别可翻转式安装有右撑拉机构2和左撑拉机构3，右撑拉机构2和左撑拉机构3相对设置且结构相同；横撑板1的上方设置有多个可调节支撑杆4，可调节支撑杆4安装在右撑拉机构2和左撑拉机构3之间；横撑板1的底面上安装有竖向支撑机构5；

右撑拉机构2包括平行相对设置的上安装板201和下安装板202，上安装板201的顶面上安装有多条平行的沿着横向布设的上拉压杆203，上安装板201的底面上安装有高度调节千斤顶204的顶端，高度调节千斤顶204的底端安装在下安装板202的顶面上；下安装板202可翻转式安装在横撑板1上，下安装板202的顶面上沿着纵向安装有多条平行设置的沿着横向布设的下拉压杆205；

可调节支撑杆4包括左调节杆401，左调节杆401的横向另一端安装在调节螺母402的横向一端内，调节螺母402的横向另一端内安装有空心调节螺杆403的横向一端，空心调节螺杆403的横向另一端内安装有接头螺母404的横向一端，接头螺母404的横向另一端内安装有右调节杆405的横向一端；

右撑拉机构2的上拉压杆203的横向内端固设有上连接板206，右撑拉机构2的下拉压杆205横向内端上固设有下连接板207；右调节杆405的横向另一端可拆卸式安装在右撑拉机构2的上连接板206和/或下连接板207上，左调节杆401的横向一端可拆卸式安装在左撑拉机构3的上连接板206和/或下连接板207上；

右撑拉机构2和左撑拉机构3的下安装板202的底面上分别铰接有宽度调节千斤顶6的一端，宽度调节千斤顶6的另一端铰接在竖向支撑机构5的纵固定板50102的顶面上。

本实施例中，高度调节千斤顶204采取铰接的方式安装在上安装板201和下安装板202上。

本实施例中，上连接板206的横向一侧的底部固设在相邻的上拉压杆203之间，上连接板206的横向另一侧的顶部安装有可调节支撑杆4；下连接板207的横向一侧的底部固设在相邻的下拉压杆205之间，下连接板207横向另一侧的顶部安装有可调节支撑杆4。

本实施例中，下拉压杆205的横向两端穿过下拉压杆安装件211上开设的下限位孔212中，一对下拉压杆安装件211相对固设在下安装板202横向两侧的顶面上；上拉压杆203的横向两端穿过上拉压杆安装件209上开设的上限位孔210中，一对上拉压杆安装件209相对固设在上安装板201横向两侧的顶面上。

本实施例中，接头螺母404的横向一端为多棱状圆台结构，接头螺母404的横向一端的直径小于接头螺母404的横向另一端的直径。

作为本实施例的一种具体方案，上安装板201和下安装板202之间还设置有多个安装板支撑千斤顶208。本实施例中，安装板支撑千斤顶208的顶端安装在上安装板201的底面上，安装板支撑千斤顶208的底端安装在下安装板202的顶面上，安装板支撑千斤顶208采取铰接的方式进行安装；安装板支撑千斤顶208能够保证上安装板201和下安装板202在工作时保持稳定。

本实施例中，高度调节千斤顶204设置在相邻的下拉压杆205之间，相邻的高度调节千斤顶204之间设置有安装板支撑千斤顶208。

作为本实施例的一种具体方案，竖向支撑机构5包括多个相对设置在横撑板1的横向两侧底面上的H型支撑腿501；H型支撑腿501包括一对铰接在横撑板1底面上的竖支撑腿50101，一对竖支撑腿50101之间沿着纵向设置有纵固定板50102；纵固定板50102的底面上铰接有竖向支撑千斤顶502的一端，竖向支撑千斤顶502的另一端铰接在横撑板1的底面上。

本实施例中，竖向支撑千斤顶502具有双重作用，第一重作用是将折叠的H型支撑腿501推出，第二重作用是在装置工作时提供支撑力。

作为本实施例的一种具体方案，H型支撑腿501的纵向一侧的顶端开设有***安装孔50103，***安装孔50103内安装有***7；***7包括***弹簧筒701，***弹簧筒701的纵向一端开放且纵向另一端封闭，***弹簧筒701的纵向另一端上设置有安装柱702，安装柱702安装在***安装孔50103内；***弹簧筒701内设置有定位弹簧703，定位弹簧703的纵向一端伸出***弹簧筒701开放的纵向一端，并且伸入至定位腔8中，定位腔8沿纵向开设在横撑板1的纵向一侧的侧壁内，定位弹簧703的纵向另一端固设在***弹簧筒701内。

本实施例中，***7起到限定H型支撑腿501位置的作用；当***安装孔50103与定位腔8完全正对时，定位弹簧703会从***弹簧筒701开放的纵向一端中弹出并伸入定位腔8中，使得H型支撑腿501与横撑板1的位置实现相对固定。

实施例2：

本实施例提供一种波形钢腹板PC箱梁，如图1至图8所示，波形钢腹板PC箱梁10包括平行相对设置箱梁顶板1001和箱梁底板1002，箱梁顶板1001和箱梁底板1002之间沿竖向安装有一对波形钢腹板1003，还包括内撑外拉装置安装空间9，内撑外拉装置安装空间9设置在波形钢腹板PC箱梁10内部的箱梁顶板1001和箱梁底板1002之间；

内撑外拉装置安装空间9用于安装内撑外拉装置，本实施例中，内撑外拉装置采用实施例1的波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置；

一对波形钢腹板1003上分别可拆卸式安装有一对右固定支撑机构11和一对左固定支撑机构12，右固定支撑机构11和左固定支撑机构12相对设置且结构相同；右固定支撑机构11和左固定支撑机构12分别用于安装右撑拉机构2和左撑拉机构3。

作为本实施例的一种具体方案，右固定支撑机构11包括内支撑构件1101，内支撑构件1101的横向一侧设置在上拉压杆203和下拉压杆205的横向另一端上，内支撑构件1101的横向另一侧设置有内钢垫板1102的横向一侧，内钢垫板1102的横向另一侧设置在波形钢腹板1003的内壁上；与内钢垫板1102相对设置有外钢垫板1103，外钢垫板1103的横向一侧设置在波形钢腹板1003的外壁上，外钢垫板1103的横向另一侧依次设置有外支撑构件1104和外固定螺母1105；

上拉压杆203和下拉压杆205的横向另一端内设置有内螺纹孔13，内支撑构件1101、内钢垫板1102、波形钢腹板1003、外钢垫板1103和外支撑构件1104上均开设有螺纹杆通孔1106，外固定螺母1105上开设有螺纹杆安装孔1107；

上拉压杆203和下拉压杆205的内螺纹孔13中安装有螺纹杆14的横向一端，螺纹杆14的横向另一端依次穿过内支撑构件1101、内钢垫板1102、波形钢腹板1003、外钢垫板1103和外支撑构件1104上开设的螺纹杆通孔1106，并通过外固定螺母1105安装在波形钢腹板1003上。

本实施例中，右固定支撑机构11包括内支撑构件1101起到固定和支撑右撑拉机构2和左撑拉机构3的作用；本实施例中，内螺纹孔13能够实现上拉压杆203和下拉压杆205与螺纹杆14的稳定连接。

作为本实施例的一种具体方案，内支撑构件1101的横向一侧上设置有斜撑1108；内支撑构件1101和内钢垫板1102之间、外支撑构件1104和外钢垫板1103之间均设置有垫圈1109。

本实施例中，斜撑1108保证内支撑构件1101与上拉压杆203和下拉压杆205连接稳定；垫圈1109保证内支撑构件1101和外支撑构件1104受力均匀。

实施例3：

本实施例提供一种波形钢腹板PC箱梁的先撑后衬施工方法，该方法采用实施例2的波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置。该方法包括如下具体步骤：

步骤一，建造边跨主梁：

步骤1.1，施工桥墩和边跨主梁；

步骤1.2，对桥墩基础进行地基处理，施工桥墩基础和桥墩主体；

步骤1.3，设置边跨支架，在边跨支架上施工边跨主梁，完成边跨主梁施工。

步骤二，建造0#块箱梁的箱梁底板并安装波形钢腹板：

步骤2.1，设墩顶支架，然后进行支架预压，本实施例中，支架预压的目的是为了消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响；

步骤2.2，铺设箱梁底部的底模、侧模和芯模模板，并进行钢筋绑扎；

步骤2.3，吊装并定位安装波形钢腹板1003；

步骤2.4，在铺设好的底模、侧模和芯模模板上浇筑混凝土，完成箱梁底板1002的建造。

步骤三，安装波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置：

步骤3.1，吊装准备：

将处于折叠状态的内撑外拉装置吊装至预设位置，启动竖向支撑千斤顶502和宽度调节千斤顶6，使得右撑拉机构2、左撑拉机构3和H型支撑腿501舒展开，将内撑外拉装置放置在箱梁底板1002上；

步骤3.2，调整高度：

启动高度调节千斤顶204，调节上安装板201的高度，使得上拉压杆203达到预设高度；本实施例中，上拉压杆203的预设高度根据波形钢腹板PC箱梁10的高度设定。

步骤3.3，安装右撑拉机构和左撑拉机构：

将内支撑构件1101和内钢垫板1102布置到预定位置，先让螺纹杆14穿过波形钢腹板1003，依次将内支撑构件1101和内钢垫板1102套装在螺纹杆14上，然后将螺纹杆14安装在上拉压杆203和下拉压杆205内；确保螺纹杆14与上拉压杆203和下拉压杆205稳定连接后，再将外钢垫板1103、外支撑构件1104和外固定螺母1105套装在螺纹杆14上，拧紧外固定螺母1105，完成上右撑拉机构2和左撑拉机构3的安装；

步骤3.4，安装可调节支撑杆：

将左调节杆401、调节螺母402和空心调节螺杆403组装在一起，组装好后安装到左撑拉机构3的上连接板206和下连接板207上；将接头螺母404和右调节杆405组装在一起，组装好后安装到右撑拉机构2的上连接板206和下连接板207上，根据右撑拉机构2和左撑拉机构3之间的间距，利用调节螺母402和空心调节螺杆403调整可调节支撑杆4的整体长度，调整好长度后将接头螺母404和空心调节螺杆403拧紧，完成可调节支撑杆4的安装；本实施例中，通过调整调节螺母402和空心调节螺杆403实现对可调节支撑杆4横向长度的调节，以保证内撑外拉装置适应不同宽度的箱梁。

步骤四，完成0#块箱梁建造：

步骤4.1，铺设箱梁顶部的模板，在铺设好的模板上浇筑混凝土，完成箱梁顶板1001的建造；

步骤4.2，在箱梁顶板1001和箱梁底板1002上张拉预应力筋，完成0#块箱梁建造。

步骤五，完成一个节段的主梁施工：

步骤5.1，在步骤四建造好的0#块箱梁两侧对称安装挂篮；

步骤5.2，在步骤四施工完毕的箱梁两侧对称吊装新的波形钢腹板1003，将新的波形钢腹板1003与步骤四建造好的0#块箱梁稳定连接；

步骤5.3，铺设顶板和底板模板，浇筑顶板和底板混凝土；

步骤5.4，张拉顶板和底板预应力筋，完成一个节段的主梁施工。

步骤六，重复步骤二至步骤五，完成多个节段的主梁施工，直至主梁到达最大悬臂状态后，浇筑0#块箱梁的内衬混凝土，完成全部主梁施工。

步骤七，拆除内撑外拉装置：

依次拆除外固定螺母1105、外支撑构件1104和外钢垫板1103后，拆卸螺纹杆14，再拆除内支撑构件1101和内钢垫板1102，完成内撑外拉装置的拆除。

步骤八，完成全桥建造：

进行边跨合龙，边跨合龙完成后，拆除边跨挂篮与施工支架，再进行中跨合龙，中跨合龙完成后，拆除合龙段挂篮，最后施加二期荷载，完成全桥的建造。

作为本实施例的一种优选方案，上述方法还包括如下步骤：

步骤九，折叠内撑外拉装置：

拆除可调节支撑杆4，回缩宽度调节千斤顶6，待宽度调节千斤顶6回缩到最小极限位置后，回缩竖向支撑千斤顶502，待竖向支撑千斤顶502回缩到最小极限位置后，折叠H型支撑腿501、右撑拉机构2和左撑拉机构3，完成内撑外拉装置的折叠，本实施例中，内撑外拉装置的折叠状态如图3所示。

本实施例中，折叠H型支撑腿501前需要先解除***7的限制，解除***7的限制时采取常规外力手段使定位弹簧703从定位腔8中退出。

Claims (8)

1.一种波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置，包括横撑板（1），其特征在于，所述的横撑板（1）的横向两侧分别可翻转式安装有右撑拉机构（2）和左撑拉机构（3），所述的右撑拉机构（2）和左撑拉机构（3）相对设置且结构相同；所述的横撑板（1）的上方设置有多个可调节支撑杆（4），所述的可调节支撑杆（4）安装在右撑拉机构（2）和左撑拉机构（3）之间；所述的横撑板（1）的底面上安装有竖向支撑机构（5）；

所述的右撑拉机构（2）包括平行相对设置的上安装板（201）和下安装板（202），所述的上安装板（201）的顶面上安装有多条平行的沿着横向布设的上拉压杆（203），所述的上安装板（201）的底面上安装有高度调节千斤顶（204）的顶端，高度调节千斤顶（204）的底端安装在下安装板（202）的顶面上；所述的下安装板（202）可翻转式安装在横撑板（1）上，下安装板（202）的顶面上沿着纵向安装有多条平行设置的沿着横向布设的下拉压杆（205）；

所述的可调节支撑杆（4）包括左调节杆（401），左调节杆（401）的横向另一端安装在调节螺母（402）的横向一端内，调节螺母（402）的横向另一端内安装有空心调节螺杆（403）的横向一端，空心调节螺杆（403）的横向另一端内安装有接头螺母（404）的横向一端，接头螺母（404）的横向另一端内安装有右调节杆（405）的横向一端；

所述的竖向支撑机构（5）包括多个相对设置在横撑板（1）的横向两侧底面上的H型支撑腿（501）；所述的H型支撑腿（501）包括一对铰接在横撑板（1）底面上的竖支撑腿（50101），一对竖支撑腿（50101）之间沿着纵向设置有纵固定板（50102）；所述的纵固定板（50102）的底面上铰接有竖向支撑千斤顶（502）的一端，竖向支撑千斤顶（502）的另一端铰接在横撑板（1）的底面上；

所述的右撑拉机构（2）的上拉压杆（203）的横向内端固设有上连接板（206），所述的右撑拉机构（2）的下拉压杆（205）横向内端上固设有下连接板（207）；右调节杆（405）的横向另一端可拆卸式安装在右撑拉机构（2）的上连接板（206）和/或下连接板（207）上，所述的左调节杆（401）的横向一端可拆卸式安装在左撑拉机构（3）的上连接板（206）和/或下连接板（207）上；

所述的右撑拉机构（2）和左撑拉机构（3）的下安装板（202）的底面上分别铰接有宽度调节千斤顶（6）的一端，宽度调节千斤顶（6）的另一端铰接在竖向支撑机构（5）的纵固定板（50102）的顶面上。

2.如权利要求1所述的波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置，其特征在于，所述的上安装板（201）和下安装板（202）之间还设置有多个安装板支撑千斤顶（208）。

3.如权利要求1所述的波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置，其特征在于，所述的H型支撑腿（501）的纵向一侧的顶端开设有***安装孔（50103），***安装孔（50103）内安装有***（7）；所述的***（7）包括***弹簧筒（701），***弹簧筒（701）的纵向一端开放且纵向另一端封闭，***弹簧筒（701）的纵向另一端上设置有安装柱（702），所述的安装柱（702）安装在***安装孔（50103）内；***弹簧筒（701）内设置有定位弹簧（703），定位弹簧（703）的纵向一端伸出***弹簧筒（701）开放的纵向一端，并且伸入至定位腔（8）中，所述的定位腔（8）沿纵向开设在横撑板（1）的纵向一侧的侧壁内，定位弹簧（703）的纵向另一端固设在***弹簧筒（701）内。

4.一种波形钢腹板PC箱梁，所述的波形钢腹板PC箱梁（10）包括平行相对设置箱梁顶板（1001）和箱梁底板（1002），箱梁顶板（1001）和箱梁底板（1002）之间沿竖向安装有一对波形钢腹板（1003），其特征在于，还包括内撑外拉装置安装空间（9），所述的内撑外拉装置安装空间（9）设置在波形钢腹板PC箱梁（10）内部的箱梁顶板（1001）和箱梁底板（1002）之间；

所述的内撑外拉装置安装空间（9）用于安装内撑外拉装置，所述的内撑外拉装置采用如权利要求1至3任一权利要求所述的波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置；

所述的一对波形钢腹板（1003）上分别可拆卸式安装有一对右固定支撑机构（11）和一对左固定支撑机构（12），右固定支撑机构（11）和左固定支撑机构（12）相对设置且结构相同；所述的右固定支撑机构（11）和左固定支撑机构（12）分别用于安装右撑拉机构（2）和左撑拉机构（3）。

5.如权利要求4所述的波形钢腹板PC箱梁，其特征在于，所述的右固定支撑机构（11）包括多个内支撑构件（1101），内支撑构件（1101）的横向一侧设置在上拉压杆（203）和下拉压杆（205）的横向另一端上，内支撑构件（1101）的横向另一侧设置有内钢垫板（1102）的横向一侧，内钢垫板（1102）的横向另一侧设置在波形钢腹板（1003）的内壁上；与内钢垫板（1102）相对设置有外钢垫板（1103），外钢垫板（1103）的横向一侧设置在波形钢腹板（1003）的外壁上，外钢垫板（1103）的横向另一侧依次设置有外支撑构件（1104）和外固定螺母（1105）；

所述的上拉压杆（203）和下拉压杆（205）的横向另一端内设置有内螺纹孔（13），所述的内支撑构件（1101）、内钢垫板（1102）、波形钢腹板（1003）、外钢垫板（1103）和外支撑构件（1104）上均开设有螺纹杆通孔（1106），所述外固定螺母（1105）上开设有螺纹杆安装孔（1107）；

所述的上拉压杆（203）和下拉压杆（205）的内螺纹孔（13）中安装有螺纹杆（14）的横向一端，螺纹杆（14）的横向另一端依次穿过内支撑构件（1101）、内钢垫板（1102）、波形钢腹板（1003）、外钢垫板（1103）和外支撑构件（1104）上开设的螺纹杆通孔（1106），并通过外固定螺母（1105）安装在波形钢腹板（1003）上。

6.如权利要求5所述的波形钢腹板PC箱梁，其特征在于，所述的内支撑构件（1101）的横向一侧上设置有斜撑（1108）；

所述的内支撑构件（1101）和内钢垫板（1102）之间、外支撑构件（1104）和外钢垫板（1103）之间均设置有垫圈（1109）。

7.一种波形钢腹板PC箱梁的先撑后衬施工方法，其特征在于，该方法采用如权利要求5所述的波形钢腹板PC箱梁；该方法包括如下具体步骤：

步骤一，建造边跨主梁：

步骤1.1，施工桥墩和边跨主梁；

步骤1.2，对桥墩基础进行地基处理，施工桥墩基础和桥墩主体；

步骤1.3，设置边跨支架，在边跨支架上施工边跨主梁，完成边跨主梁施工；

步骤二，建造0#块箱梁的箱梁底板并安装波形钢腹板：

步骤2.1，设墩顶支架，然后进行支架预压；

步骤2.2，铺设箱梁底部的底模、侧模和芯模模板，并进行钢筋绑扎；

步骤2.3，吊装并定位安装波形钢腹板（1003）；

步骤2.4，在铺设好的底模、侧模和芯模模板上浇筑混凝土，完成箱梁底板（1002）的建造；

步骤三，安装波形钢腹板PC箱梁的内撑外拉装置：

步骤3.1，吊装准备：

将处于折叠状态的内撑外拉装置吊装至预设位置，启动竖向支撑千斤顶（502）和宽度调节千斤顶（6），使得右撑拉机构（2）、左撑拉机构（3）和H型支撑腿（501）舒展开，将内撑外拉装置放置在箱梁底板（1002）上；

步骤3.2，调整高度：

启动高度调节千斤顶（204），调节上安装板（201）的高度，使得上拉压杆（203）达到预设高度；

步骤3.3，安装右撑拉机构和左撑拉机构：

将内支撑构件（1101）和内钢垫板（1102）布置到预定位置，先让螺纹杆（14）穿过波形钢腹板（1003），依次将内支撑构件（1101）和内钢垫板（1102）套装在螺纹杆（14）上，然后将螺纹杆（14）安装在上拉压杆（203）和下拉压杆（205）内；确保螺纹杆（14）与上拉压杆（203）和下拉压杆（205）稳定连接后，再将外钢垫板（1103）、外支撑构件（1104）和外固定螺母（1105）套装在螺纹杆（14）上，拧紧外固定螺母（1105），完成上右撑拉机构（2）和左撑拉机构（3）的安装；

步骤3.4，安装可调节支撑杆：

将左调节杆（401）、调节螺母（402）和空心调节螺杆（403）组装在一起，组装好后安装到左撑拉机构（3）的上连接板（206）和下连接板（207）上；将接头螺母（404）和右调节杆（405）组装在一起，组装好后安装到右撑拉机构（2）的上连接板（206）和下连接板（207）上，根据右撑拉机构（2）和左撑拉机构（3）之间的间距，利用调节螺母（402）和空心调节螺杆（403）调整可调节支撑杆（4）的整体长度，调整好长度后将接头螺母（404）和空心调节螺杆（403）拧紧，完成可调节支撑杆（4）的安装；

步骤四，完成0#块箱梁建造：

步骤4.1，铺设箱梁顶部的模板，在铺设好的模板上浇筑混凝土，完成箱梁顶板（1001）的建造；

步骤4.2，在箱梁顶板（1001）和箱梁底板（1002）上张拉预应力筋，完成0#块箱梁建造；

步骤五，完成一个节段的主梁施工：

步骤5.1，在步骤四建造好的0#块箱梁两侧对称安装挂篮；

步骤5.2，在步骤四施工完毕的箱梁两侧对称吊装新的波形钢腹板（1003），将新的波形钢腹板（1003）与步骤四建造好的0#块箱梁稳定连接；

步骤5.3，铺设顶板和底板模板，浇筑顶板和底板混凝土；

步骤5.4，张拉顶板和底板预应力筋，完成一个节段的主梁施工；

步骤六，重复所述的步骤二至步骤五，完成多个节段的主梁施工，直至主梁到达最大悬臂状态后，浇筑0#块箱梁的内衬混凝土，完成全部主梁施工；

步骤七，拆除内撑外拉装置：

依次拆除外固定螺母（1105）、外支撑构件（1104）和外钢垫板（1103）后，拆卸螺纹杆（14），再拆除内支撑构件（1101）和内钢垫板（1102），完成内撑外拉装置的拆除；

步骤八，完成全桥建造：

进行边跨合龙，边跨合龙完成后，拆除边跨挂篮与施工支架，再进行中跨合龙，中跨合龙完成后，拆除合龙段挂篮，最后施加二期荷载，完成全桥的建造。

8.如权利要求7所述的波形钢腹板PC箱梁的先撑后衬施工方法，其特征在于，该方法还包括如下具体步骤：

步骤九，折叠内撑外拉装置：

先拆除可调节支撑杆（4），回缩宽度调节千斤顶（6），待宽度调节千斤顶（6）回缩到最小极限位置后，回缩竖向支撑千斤顶（502），待竖向支撑千斤顶（502）回缩到最小极限位置后，折叠H型支撑腿（501）、右撑拉机构（2）和左撑拉机构（3），完成内撑外拉装置的折叠。

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