CN203270434U - 一种预应力混凝土变截面箱梁桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预应力混凝土变截面箱梁桥，包括桥墩和构成箱梁的顶板、底板及腹板，顶板的上表面和下表面均粘贴有FRP结构，且顶板内施加有沿桥宽方向的横向预应力；在跨中L/2截面至L/4截面区段内的腹板的左表面和右表面均粘贴有FRP结构，且腹板内施加有沿桥高方向的竖向预应力；在跨中L/2截面至L/4截面区段内的底板的下表面粘贴有FRP结构，且底板内施加有沿桥宽方向的横向预应力；FRP结构包括FRP方格布且FRP方格布的两个表面均粘贴有FRP短切毡，其相互之间通过粘结剂粘贴固化形成FRP结构。该预应力混凝土变截面箱梁桥的抗裂性高及桥面防水性较好。

Description

一种预应力混凝土变截面箱梁桥

技术领域

本实用新型涉及土木工程桥梁技术领域，更具体地说，涉及一种预应力混凝土变截面箱梁桥。

背景技术

大跨预应力混凝土变截面箱梁桥是目前广泛采用的桥型，以连续梁和连续刚构桥最为多见，常采用挂篮悬臂浇筑法施工。

如图1和图2所示，其中图1为现有技术中大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的结构示意图，图2为现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁桥构造图，为连续刚构桥。桥墩06墩顶上设置有墩顶横隔板08，墩顶浇筑箱梁013包括0号块和1号块，其中0号块和1号块均采用墩顶托架现浇，梁高较大时分两次浇筑施工，第一次浇筑施工到腹板中部，第二次浇筑腹板中部以上余下部分，然后采用挂篮悬臂浇筑施工至中跨合拢段09和边跨合拢段010处侧面。边跨现浇段011在边跨现浇支架012上浇筑完成后，先进行边跨合拢段010的施工，再进行中跨中合拢段09的施工。当边跨现浇支架012较高时，施工风险大，不经济。

图5为现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的钢索纵向布置图。箱梁由底板01、腹板02和顶板04组成。顶板04内设置有沿箱梁纵向排布的大体水平布置的负弯矩钢索，其锚固在靠近腹板处，其中锚固的位置低于负弯矩钢索在顶板04内的位置，所以需竖直弯起到锚固处，所以负弯矩钢索分为平弯段和竖弯段，平弯段和竖弯段的径向力易导致顶板纵向开裂。腹板索07向下弯布置在腹板02内，锚固在箱梁节段腹板端面，下弯的腹板索07提供向上的分力对抗剪切力，但易导致腹板索07锚固区附近的腹板02水平方向开裂和平行于腹板索07方向的纵向开裂。相邻两个桥墩06之间的底板01下表面为坦拱形，底板索05下弯布置在坦拱形底板01内，在锯齿块03处张拉锚固。下弯底板索05的下弯段和平弯段均产生径向力易导致底板纵向开裂，严重时导致底板崩裂破坏。顶板04内常设置横向预应力以改善桥面板横向受力。腹板02内设置竖向预应力以抵抗主拉应力。底板01内一般多数桥梁不设横向预应力。大吨位纵向预应力索在钢索垂直方向均会产生劈裂拉力。其中，横向即为沿桥宽的方向，竖向即为沿桥高的方向，纵向即为沿桥跨的方向，其中沿桥跨的方向也为沿桥长的方向。

现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁桥顶板04内设有较多的预应力钢索和锚具，一般混凝土结构本身存在一定的微裂缝，因此一般的桥面防水效果均不佳，常导致钢索或锚具锈蚀，严重影响结构耐久性。

锯齿块03一般为钢筋混凝土结构，用于锚固在箱内张拉的钢索。锚固区钢索一般需要竖弯到箱内张拉。其中竖弯即沿桥高的方向弯。

现有技术的主要缺陷或不足表现在：

（1）采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的顶板常产生顺桥跨方向的裂缝。裂缝一般位于顶板与腹板梗腋交接处和顶板索锚固区段下方。顶板采用横向预应力时裂缝有所缓解，但不能完全消除。其主要由截面突变、顶板索轴向力及径向力、劈裂力、不对称张拉预应力施工偏载扭转、施工误差、混凝土收缩徐变及温度等引起，这些裂缝诱发因素一般很难避免，为同类桥梁的共性问题，必须在结构上加以改进克服。

（2）采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的底板常产生顺桥跨方向的裂缝。底板裂缝一般位于跨中L/2截面至L/4截面区段的正弯矩底板索布置区段底板01下缘，靠近跨中多见。主要由下弯底板索轴向力及径向力、劈裂力、施工误差、混凝土收缩徐变及温度等引起，这些裂缝诱发因素一般很难避免，为同类桥梁的共性问题，必须在结构上加以改进克服。

（3）采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的腹板常产生顺桥跨方向的裂缝。腹板一般设竖向预应力。腹板裂缝一般位于跨中L/2截面至L/4截面区段。下弯腹板索的锚固区附近常出现纵向水平裂缝和平行于腹板索07方向的斜裂缝。主要由底板索竖向向下径向力、不对称施工扭转、下弯腹板索向上分力、竖向预应力短索损失大、施工误差、混凝土收缩徐变及温度等引起，这些裂缝诱发因素很难避免，为同类桥梁的共性问题，必须在结构上加以改进克服。

（4）墩顶浇筑箱梁的0号块和1号块较高时，混凝土浇筑一般分两次进行。第一次浇筑下半部分箱梁和横隔板，施工到箱梁腹板和横隔板高度的中点，第二次浇筑余下的上半部分箱梁和横隔板，形成封闭的多次超静定箱型结构，上半部分的混凝土水化热24小时达到75度左右，在第2天到第7天降到25度左右，第一次浇筑下半部分箱梁和第二次浇筑余下的上半部分箱梁上下温差变化50度左右，导致墩顶浇筑箱梁的0号块和1号块的腹板和横隔板上半部分出现竖向温度裂缝。这些温度裂缝诱发因素很难避免，为同类桥梁的共性问题，必须在结构和施工工艺上加以改进克服。

（5）现有技术采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的合拢施工方法为：悬臂施工完成后，边跨一般在支架上施工一段现浇段，先进行边跨合拢，再进行中跨合拢。使用这种合拢方法，当两边的桥墩较高时风险大，支架费用高，不经济。

（6）采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的预应力施工方法一般采用混凝土达到要求后一次性张拉到100%。对箱梁有一定冲击作用。混凝土养生一般要求9至10天以上，节段施工周期一般大于15天至18天，时间较长。

（7）箱梁悬臂施工节段混凝土结构受养生温度影响常出现早期温度裂缝。混凝土水化热24小时达到75度左右，在第2天到第7天降到25度左右，下降温差50度导致混凝土开裂。

（8）因一般混凝土的微裂缝不可避免，顶板采用横向预应力结构或无横向预应力均不能完全解决桥面防水问题，常导致桥面的预应力钢索和锚具锈蚀严重，影响结构耐久性。

（9）现有技术锯齿块03一般为钢筋混凝土结构。锯齿块03端面作用力大。大吨位纵向预应力在钢索垂直方向均产生横向劈裂拉力。锯齿块表面常出现开裂现象。

除此之外，现有技术采用悬臂施工法的大跨预应力混凝土变截面箱梁桥主梁合拢后的后续施工工作有以下特点：

现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的箱梁合拢后进行厚10厘米左右现浇调平混凝土施工、厚10厘米左右沥青混凝土铺装施工以及人行道、栏杆或防撞护栏施工。

厚10厘米左右现浇调平混凝土、厚10厘米左右沥青混凝土铺装、人行道、栏杆或防撞护栏重量一般称为二期恒载。二期恒载施工阶段，底板索05一般张拉完成。二期恒载一般采用混凝土材料，部分桥梁栏杆采用钢结构，自重均较大。

下表列出了二期恒载和公路设计车道荷载的比例关系。二期恒载一般为公路设计车道荷载的2倍左右，采用轻型的桥面系结构，减小二期恒载引起主梁下挠变形的影响对提高通行能力、减小施工控制难度意义重大。

综上所述，如何有效的提高预应力混凝土变截面箱梁桥的抗裂性及桥面防水性，是目前本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷和不足，本实用新型目的在于提供一种高抗裂性、桥面防水性能好以及箱梁构造受力合理的预应力混凝土变截面箱梁桥。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种预应力混凝土变截面箱梁桥，包括桥墩和构成箱梁箱室的顶板、底板及腹板，所述顶板的上表面和下表面均粘贴有FRP结构；

在跨中L/2截面至L/4截面区段内的所述腹板的左表面和右表面均粘贴有FRP结构；

在跨中L/2截面至L/4截面区段内的所述底板的下表面粘贴有FRP结构；

所述FRP结构包括FRP方格布且每层所述FRP方格布的两个表面均粘贴有FRP短切毡，所述FRP方格布和所述FRP短切毡间通过粘结剂粘贴固化形成所述FRP结构。

优选地，所述FRP结构包括一层或者两层所述FRP方格布。

优选地，所述变截面箱梁桥的锯齿板外壁上均粘贴有所述FRP结构。

优选地，所述桥墩墩顶箱梁箱室的上半部分腹板内壁上和横隔板的两侧表面上均粘贴有所述FRP结构。

优选地，所述预应力混凝土变截面箱梁桥的桥面板上粘贴有所述FRP结构，且所述桥面板FRP结构上表面上投刷粘结剂，所述粘结剂固化前其上依次铺筑两层厚均为3-4厘米的且骨料直径为10mm-13mm的沥青混凝土铺装层；或者所述粘结剂固化后其上直接浇筑一层6-8厘米厚的C50混凝土铺装层。

优选地，所述FRP结构具体为GFRP结构。

优选地，所述桥墩墩顶箱梁箱室的上半部分腹板内壁上和横隔板的两侧表面上的FRP结构均包括一层FRP方格布；

所述顶板的上下表面、在跨中L/2截面至L/4截面区段内的所述腹板的左右两侧表面和底板的下表面以及锯齿板外壁上的FRP结构均包括两层FRP方格布。

优选地，所述粘结剂为环氧树脂胶。

同现有大跨预应力混凝土变截面箱梁桥结构相比，本实用新型主要有益效果是：

（1）由于箱梁顶板的上下表面均粘贴有FRP（Fiber ReinforcedPolymer，纤维增强复合材料）结构，而且FRP结构强度可达到300MPa左右与钢材接近，相当于在箱梁顶板上下分别粘贴了一层钢板。并且顶板设置沿桥宽方向的横向预应力，形成预应力混凝土和FRP结构复合的横向受力结构。大大改善了顶板的横向受力和抗裂性能，避免了顶板易出现的顺桥跨方向的裂缝问题，提高了结构整体性。

（2）箱梁顶板表面粘贴FRP结构，分悬臂施工阶段和全桥合拢后二期恒载施工阶段各一层两次进行施工，桥面板FRP结构上再投刷环氧树脂防水层，确保了整体性和可靠性，粘贴FRP结构相当于在箱梁桥面上粘贴了一层钢板，形成结构性防水层，可有效避免桥梁运营阶段的汽车动荷载导致混凝土结构的变形或开裂从而引起传统功能性防水层开裂失效问题。另外，由于FRP为较好的抗裂防水材料，在顶板上表面粘贴FRP结构，解决了顶板上表面的防水问题，而现有技术中预应力混凝土变截面箱梁桥顶板内纵向预应力、横向预应力及竖向预应力钢索较多且锚具也较多，解决顶板上表面的防水问题可以避免钢索或锚具锈蚀，提高了顶板预应力材料的耐久性，进而大大提高了结构耐久性。

（3）由于在箱梁腹板的左右表面均粘贴FRP结构，相当于在箱梁腹板的表面上粘贴了钢板，改善了腹板的抗剪受力和抗裂性能，避免了腹板易出现的主拉应力裂缝和锚固区裂缝问题，提高了结构整体性。

（4）由于箱梁底板下表面粘贴FRP结构，相当于在箱梁底板下表面上粘贴了一层钢板，改善了底板的横向受力和抗裂性能，避免了底板易出现的顺桥向裂缝问题，提高了结构整体性。

（5）墩顶箱梁的浇筑分2次进行。第一次浇筑下半部分箱梁，施工到箱梁腹板高度的中点，第二次浇筑余下的上半部分箱梁，上半部分的混凝土水化热24小时达到75度左右，在第2天到第7天降到25度左右，上下温差50度导致0号块和1号块的腹板和横隔板上半部分出现竖向裂缝。本实用新型在上半部分箱梁的腹板、横隔板表面上粘贴FRP结构，可有效地防止温度裂缝。

（6）FRP结构包括FRP方格布且FRP方格布的两个表面均粘贴有FRP短切毡，FRP方格布和FRP短切毡间通过环氧树脂胶粘贴固化形成FRP结构。施工时FRP方格布和FRP短切毡依次逐层通过环氧树脂胶粘贴在结构的表面形成FRP结构。FRP结构在环氧树脂胶胶固化前具有任意的施工可塑性，FRP结构质量轻，施工上优于粘贴钢板。FRP结构具有施工方便的优点。

（7）混凝土桥面板上采用了FRP结构后，10厘米左右现浇调平混凝土施工和厚10厘米左右沥青混凝土铺装施工合计20厘米可厚减薄到6-8厘米，实现了桥面轻型化，可提高桥梁承载能力。

（8）锯齿板外壁上的FRP结构均包括两层FRP方格布，形成钢筋混凝土和FRP结构复合的局部受力结构。大大改善了锯齿板的局部受力和抗裂性能，避免了锯齿板外壁上易出现的裂缝问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的结构示意图；

图2为现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁桥构造图；

图3为图2的B-B剖视图；

图4为图2的A-A剖视图；

图5为现有技术大跨预应力混凝土变截面箱梁桥的钢索纵向布置图；

图6为图5的A-A剖视图；

图7为图5的B-B剖视图；

图8为图5的C-C剖视图;

图9为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥的构造图；

图11为图10的C-C剖视图；

图12为图10的B-B剖视图；

图13为图10的A-A剖视图。

附图中标记如下：

01-底板、02-腹板、03-锯齿块、04-顶板、05-底板索、06-桥墩、07-腹板索、08-墩顶横隔板、09-跨中合拢段、010-边跨合拢段、011-边跨现浇段、012-边跨现浇支架、013-墩顶现浇箱梁；

1-底板、2-腹板、3-锯齿块、4-顶板、5-桥墩、6-墩顶横隔板、7-墩旁托架、8-FRP结构。

具体实施方式

本实用新型目的在于提供一种高抗裂性、桥面防水性能好以及箱梁构造受力合理的预应力混凝土变截面箱梁桥。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图9-图13，本实用新型提供的预应力混凝土变截面箱梁桥包括桥墩5和构成箱梁箱室的顶板4、底板1及腹板2，其中顶板4的上表面和下表面均粘贴有FRP结构8，与现有技术相同顶板4内施加有沿桥宽方向的横向预应力；在跨中L/2截面至L/4截面区段内的腹板2的左表面和右表面均粘贴有FRP结构8，与现有技术相同腹板2内施加有沿桥高方向的竖向预应力；在跨中L/2截面至L/4截面区段内的底板1的下表面粘贴有FRP结构8，与现有技术相同底板1内施加有沿桥宽方向的横向预应力；其中，FRP结构8包括FRP方格布且FRP方格布的两个表面均粘贴有FRP短切毡，FRP方格布和FRP短切毡间通过环氧树脂胶粘贴固化形成FRP结构8。其中，相邻的两块FRP方格布可以只设置一层FRP短切毡。FRP结构8通过环氧树脂胶粘贴于预应力混凝土变截面箱梁桥上。

其中FRP为Fiber Reinforced Polymer英文缩写，即纤维增强复合材料。当采用玻璃纤维时纤维增强复合材料称为GFRP（Glass FiberReinforced Polymer，常称玻璃钢），当采用碳纤维时纤维增强复合材料称为CFRP（Carbon Fiber Reinforced Polymer，碳纤维增强复合材料），并且GFRP和CFRP统称为FRP。玻璃纤维抗拉强度1000MPa左右，环氧树脂胶抗拉强度60MPa左右，玻璃纤维和环氧树脂胶粘贴后形成的GFRP结构强度可达到300MPa左右与钢结构的强度接近。

本实用新型实施例提供的预应力混凝土变截面箱梁桥中，由于箱梁顶板4的上下表面均粘贴有FRP（Fiber Reinforced Polymer，纤维增强复合材料）结构，而且FRP结构8强度可达到300MPa左右与钢材接近，相当于在箱梁顶板4上下分别粘贴了一层钢板。并且顶板4设置沿桥宽方向的横向预应力，形成预应力混凝土和FRP结构8复合的横向受力结构。大大改善了顶板4的横向受力和抗裂性能，避免了顶板4易出现的顺桥跨方向的裂缝问题，提高了结构整体性。同时，箱梁顶板4表面粘贴FRP结构8，分箱梁悬臂施工阶段和全桥合拢后二期恒载施工阶段各一层两次进行设置，桥面板FRP结构上再投刷环氧树脂，确保了整体性和可靠性，相当于在箱梁桥面上粘贴了一层钢板，形成结构性防水层，可有效避免桥梁运营阶段的汽车动荷载导致混凝土结构的变形或开裂从而引起传统功能性防水层开裂失效问题。另外，由于FRP为较好的抗裂防水材料，在顶板4上表面粘贴FRP结构8，解决了顶板4上表面的防水问题，而现有技术中预应力混凝土变截面箱梁桥顶板4内纵向预应力、横向预应力及竖向预应力钢索较多且锚具也较多，解决顶板4上表面的防水问题可以避免钢索或锚具锈蚀，提高了顶板4预应力材料的耐久性，进而大大提高了结构耐久性。

另外，由于在箱梁腹板2的左右表面均粘贴FRP结构8，相当于在箱梁腹板2的表面上粘贴了钢板，改善了腹板2的抗剪受力和抗裂性能，避免了腹板2易出现的主拉应力裂缝和锚固区裂缝问题，提高了结构整体性。

而且，由于箱梁底板1下表面粘贴FRP结构8，相当于在箱梁底板1下表面上粘贴了一层钢板，改善了底板1的横向受力和抗裂性能，避免了底板1易出现的顺桥向裂缝问题，提高了结构整体性。

施工时FRP方格布和FRP短切毡依次逐层通过粘结剂粘贴在底板1、顶板4或者腹板2等结构的表面固化形成FRP结构8。FRP结构8在粘结剂固化前具有任意的施工可塑性，而且FRP结构8质量轻，FRP结构8具有施工方便的优点。其中粘结剂可以为环氧树脂胶，其具有价格低廉以及粘性较强的优点。

综上可知，本实用新型提供的预应力混凝土变截面箱梁桥，充分发挥混凝土抗压、钢材抗拉和FRP结构抗裂的优点，有效地提高了预应力混凝土变截面箱梁桥抗裂性、桥面防水性能，从而使得箱梁构造受力更为合理。

其中，FRP结构8可以仅包括一层FRP方格布，也可以包括两层FRP方格布。当仅包括一层FRP方格布时，可以仅在FRP方格布的上表面和下表面分别设置一层FRP短切毡。当包括两层FRP方格布时，可以仅设置三层FRP短切毡，即在两层FRP方格布之间设置一层FRP短切毡，两层FRP方格布的远离对方的表面分别设置一层FRP短切毡。

另外，在变截面箱梁桥在箱梁内部的锯齿板的外壁上均粘贴有一层FRP结构8。并且锯齿板外壁上FRP结构8包括两层FRP方格布，并且两层FRP方格布之间和两层FRP方格布的远离对方的表面分别设置有一层FRP短切毡，FRP方格布与FRP短切毡之间相互通过环氧树脂胶依次粘贴形成一个整体。如此设置锯齿板外壁的FRP结构8厚度为6mm。其中锯齿板为钢筋混凝土结构，形成FRP结构-钢筋混凝土复合结构。相当于在箱梁锯齿块3外壁表面上粘贴了一层钢板，改善了锯齿块3受力和抗裂性能，有效解决了锯齿块3开裂问题。

优选地，桥墩5墩顶箱梁的上半部分腹板2内壁上和横隔板的两侧表面上均粘贴有FRP结构8。其中桥墩5墩顶箱梁分两次浇筑，第二浇筑上半部分，所以第二次浇筑的上半部分箱梁的腹板2内侧粘贴有FRP结构8。桥墩5墩顶箱梁的上半部分腹板2内壁上和横隔板6的两侧表面上的FRP结构8为一层FRP方格布，并且一层FRP方格布两表面均设置有一层FRP短切毡，FRP方格布与FRP短切毡之间相互通过环氧树脂胶依次粘贴形成一个整体。如此则桥墩5墩顶箱梁的上半部分腹板2内壁上和横隔板6的两侧表面上的FRP结构8厚度仅为3mm。相应的增加了桥墩5墩顶箱梁腹板2和横隔板6的抗裂能力。

另外，为了使预应力混凝土变截面箱梁桥的受力更加合理，与现有技术相同还可以在预应力混凝土变截面箱梁桥的墩顶横隔板6内施加有沿桥高方向的竖向预应力和沿桥宽方向的横向预应力，与现有技术相同在桥墩5墩顶箱梁腹板2内设置有沿桥高方向的竖向预应力和沿桥跨方向的纵向预应力。

为了进一步优化上述技术方案，悬臂施工完成后，还可以在预应力混凝土变截面箱梁桥的桥面板即顶板4上再粘贴一层FRP结构8，且FRP结构8上表面上投刷粘结剂，在粘结剂固化前其上依次铺筑两层厚均为3-4厘米的且骨料直径为10mm-13mm的沥青混凝土铺装层；或者所述粘结剂固化后其上直接浇筑一层6-8厘米厚的C50混凝土铺装层，其内铺设间距10×10cm直径6mm带肋钢筋焊网。如此采用了FRP结构8后，不必再像现有技术一样在桥面板上铺筑厚10厘米左右调平混凝土施工和厚10厘米左右沥青混凝土施工，即合计20厘米的厚度降低至6-8厘米，由于设置FRP结构8，可采用轻型的桥面铺装，加之FRP结构8自身较轻，大大减轻了该桥的重量，可提高桥梁承载能力。

优选地，FRP结构8可以具体为GFRP结构，即FRP方格布为GFRP方格布，FRP短切毡为GFRP短切毡。与碳纤维相比，玻璃纤维的造价较低，更加经济，而且GFRP防水性能好，施工可塑性好，因此GFRP是混凝土结构提高抗裂防水性能较合适的复合结构材料。

其中，顶板4的上表面的FRP结构8，在箱梁悬臂施工各阶段可以包括一层FRP方格布，并且一层FRP方格布两表面均设置有一层FRP短切毡，FRP方格布与FRP短切毡之间相互通过环氧树脂胶依次粘贴形成一个整体。如此则顶板4的上表面的FRP结构8厚度在箱梁悬臂施工阶段仅为3mm。在桥面二期恒载的铺装层、人行道栏杆及防撞护栏等施工前，在全桥的桥面板即顶板4的FRP结构8上表面再粘贴一层FRP结构8，可以包括一层FRP方格布，在桥面板FRP结构8上再投刷环氧树脂，如此则顶板4的上表面的FRP结构8厚度在铺装层施工及运营阶段加厚为6mm。顶板4的上表面的FRP结构8分两次施工，不但改善了桥梁顶板的受力性能，而且弥补了顶板施工中较多的预留孔产生桥面防水缺陷的不足，运营阶段确保了桥面防水的整体性和可靠性。其中，顶板4的上表面的FRP结构8包括箱梁各悬臂施工阶段设置的一层FRP方格布和全桥合拢后桥面板上再设置的一层FRP方格布。

顶板4的下表面的FRP结构8包括两层FRP方格布，并且两层FRP方格布之间和两层FRP方格布的远离对方的表面分别设置有一层FRP短切毡，FRP方格布与FRP短切毡之间相互通过环氧树脂胶依次粘贴形成一个整体。如此设置顶板4的下表面的FRP结构8厚度为6mm，其可以承担顶板4的下表面的横向受力即沿桥宽方向的受力。

在跨中L/2截面至L/4截面区段内的腹板2的两侧的表面即左表面和右表面均粘贴有一层FRP结构8，腹板2的两侧的FRP结构8包括两层FRP方格布，并且两层FRP方格布之间和两层FRP方格布的远离对方的表面分别设置有一层FRP短切毡，FRP方格布与FRP短切毡之间相互通过环氧树脂胶依次粘贴形成一个整体。如此设置，腹板2的两侧的表面的FRP结构8厚度均为6mm。并且与现有技术相同在腹板2施加竖向预应力形成FRP-预应力混凝土复合结构腹板2，相当于在箱梁腹板2左右两侧表面上粘贴了一层钢板，改善了腹板2的抗剪受力和抗裂性能，避免了腹板2易出现的主拉应力裂缝和锚固区开裂问题，提高了结构整体性。

在跨中L/2截面至L/4截面区段内的底板1的下表面粘贴有一层FRP结构8。包括两层FRP方格布，并且两层FRP方格布之间和两层FRP方格布的远离对方的表面分别设置有一层FRP短切毡，FRP方格布与FRP短切毡之间相互通过环氧树脂胶依次粘贴形成一个整体。如此设置，底板1的下表面的FRP结构8厚度为6mm。并且与现有技术相同在底板1施加横向预应力形成FRP-预应力混凝土复合结构底板1，相当于在箱梁底板1下表面上粘贴了一层钢板，改善了底板1的横向受力和抗裂性能，避免了底板1易出现的顺桥跨方向的裂缝的问题，提高了结构整体性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种预应力混凝土变截面箱梁桥，包括桥墩（5）和构成箱梁箱室的顶板（4）、底板（1）及腹板（2），其特征在于，所述顶板（4）的上表面和下表面均粘贴有FRP结构（8）；

在跨中L/2截面至L/4截面区段内的所述腹板（2）的左表面和右表面均粘贴有FRP结构（8）；

在跨中L/2截面至L/4截面区段内的所述底板（1）的下表面粘贴有FRP结构（8）；

所述FRP结构（8）包括FRP方格布且每层所述FRP方格布的两个表面均粘贴有FRP短切毡，所述FRP方格布和所述FRP短切毡间通过粘结剂粘贴固化形成所述FRP结构（8）。

2.根据权利要求1所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述FRP结构（8）包括一层或者两层所述FRP方格布。

3.根据权利要求1所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述变截面箱梁桥的锯齿板外壁上均粘贴有所述FRP结构（8）。

4.根据权利要求3所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述桥墩（5）墩顶箱梁箱室的上半部分腹板（2）内壁上和横隔板的两侧表面上均粘贴有所述FRP结构（8）。

5.根据权利要求1所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述预应力混凝土变截面箱梁桥的桥面板上粘贴有所述FRP结构（8），且所述FRP结构（8）上表面上投刷粘结剂，所述粘结剂固化前其上依次铺筑两层厚均为3-4厘米的且骨料直径为10mm-13mm的沥青混凝土铺装层；或者所述粘结剂固化后其上直接浇筑一层6-8厘米厚的C50混凝土铺装层。

6.根据权利要求1所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述FRP结构（8）具体为GFRP结构。

7.根据权利要求4所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述桥墩（5）墩顶箱梁箱室的上半部分腹板（2）内壁上和横隔板的两侧表面上的FRP结构（8）均包括一层FRP方格布；

所述顶板（4）的上下表面、在跨中L/2截面至L/4截面区段内的所述腹板（2）的左右两侧表面和底板（1）的下表面以及锯齿板外壁上的FRP结构（8）均包括两层FRP方格布。

8.根据权利要求1所述的预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述粘结剂为环氧树脂胶。

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