CN101906754A - 一种钢梁与混凝土桥墩的刚性连接方法 - Google Patents

一种钢梁与混凝土桥墩的刚性连接方法 Download PDF

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Abstract

一种钢梁与混凝土桥墩的刚性连接方法，属于桥梁工程和组合结构技术领域。本发明的特征在于，在钢主梁下设置外伸钢套筒，同时在桥墩顶部设置钢套筒，利用钢套筒间的连接便形成墩梁的固接，并且在钢套筒内壁布设栓钉连接件将以防止钢套筒局部屈曲并有利于钢套筒与混凝土共同工作。其具体作法为：吊装带有外伸钢套筒的主梁至带有钢套筒的墩顶并设置连接措施，随后将柱中钢筋笼定位，浇筑混凝土至主梁上翼缘下侧，形成刚接节点。墩顶轴力主要通过节点核心区混凝土承压传递；墩顶弯矩主要通过横隔板、受拉钢筋和节点核心区混凝土受压传递；剪力主要通过主梁腹板和混凝土传递。钢套筒的存在可使最不利截面外移，提高了节点区的承载力及延性。

Description

一种钢梁与混凝土桥墩的刚性连接方法
技术领域
本发明涉及一种应用于钢梁与混凝土桥墩的刚性连接方法，属于桥梁工程和组合结构技术领域。
背景技术
刚构桥是将墩-梁固结的结构形式，具有桥下净空大、节省支座、造型美观、桥面平顺性好和抗震性能高等优点，是适用于跨越深阔河谷的优良桥梁结构形式之一。墩-梁固结后如采用悬臂施工，不仅可省略一般梁式桥施工时的临时锚固措施，而且结构体系在施工过程中的受力状态与成桥后的受力状态也基本一致。组合刚构桥是指在混凝土刚构桥的基础上，将钢-混凝土组合梁与混凝土桥墩或组合结构桥墩相固结所形成的桥梁结构形式。组合刚构桥中，墩梁接合部的设计与构造是保证组合刚构桥受力性能的关键。
传统的墩梁接合部主要分为钢筋锚固式接合部、钢板式接合部、钢骨埋入式接合部。钢筋锚固式接合部依靠墩中主筋锚固在主梁内传力，需要主筋较长的锚固长度，施工过程复杂且难保证节点核心区混凝土的浇筑质量；钢板式接合部直接在钢梁上焊接传力钢板与主墩钢筋进行连接，传力直接，节点核心区为纯钢结构，其刚度和承载力都较低；钢骨埋入式接合部在钢主梁上焊接钢梁牛腿，将钢牛腿埋入墩中形成整体受力，其整体工作性能好，但施工较为复杂，节点区钢筋、钢骨交错，影响了节点核心区混凝土的浇筑质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种受力性能优良、安全可靠、施工简便的钢梁与混凝土桥墩的的刚性连接方法。
本发明的技术方案如下：
一种钢梁与混凝土桥墩的的刚性连接方法，其特征在于包含以下步骤：
1)将钢梁上翼缘(1)、钢梁底板(3)、钢梁腹板(2)焊接为整体，其中钢梁底板(3)在节点区开孔，并在钢梁底板下面外伸套筒(5)与钢梁底板(3)焊接在一起。在钢梁底板(3)上焊接栓钉(6)，在钢梁外伸套筒(5)内侧焊接栓钉(8)，在钢梁外伸套筒(5)与钢梁底板(3)等高开孔处焊接开孔内隔钢板(11)；
2)安装钢筋混凝土桥墩顶部钢套筒(4)至墩顶位置，浇筑桥墩混凝土(12)使其顶面略高于套筒底部，但低于套筒顶部。
3)将制作好的安装节段钢梁吊装就位并保证钢梁外伸套筒(5)与钢筋混凝土桥墩顶部钢套筒(4)对中并连接，桥墩主钢筋(7)伸入钢梁外伸套筒(5)内；
4)浇筑节点核心区混凝土(10)至钢梁上翼缘(1)的下表面，形成有效刚性连接；
5)浇筑箱梁底板混凝土(9)，完成钢混接合段的施工，并检查施工质量。
在上述技术方案的基础上，所述的钢板-混凝土组合锚固连接构造钢梁外伸套筒5随墩梁相对宽度变化而变化尺寸，当墩宽梁窄时，由墩及梁逐渐减小；当墩窄梁宽时，由墩及梁逐渐增大。
本发明相对于现有技术具有以下优点及突出效果：①在安装节段梁下和混凝土桥墩的墩顶同时设置钢套筒，解决了钢梁-混凝土墩的连接问题，构造简单，施工方便。②钢套筒对其节点核心区混凝土具有约束效应，可提高其强度及延性。③墩顶钢套筒可在施工阶段作为浇筑混凝土的模板，施工方便。④在靠近钢混结合段的钢梁底板上浇筑混凝土，可有效降低箱梁底板应力并防止其局部屈曲。
附图说明
图1为本发明的立体示意图。
图2为本发明的俯视图。
图中：1-钢梁上翼缘；2-钢梁腹板；3-钢梁底板；4-钢筋混凝土桥墩；5-钢梁外伸钢套筒；6-栓钉；7-桥墩主钢筋；8-栓钉；9-箱梁底板混凝土；10-节点核心区混凝土；11-开孔内隔钢板；12-桥墩混凝土。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
本发明的施工工序为：
1)将钢梁上翼缘(1)、钢梁底板(3)、钢梁腹板(2)焊接为整体，其中钢梁底板(3)在节点区开孔，并在钢梁底板下面外伸套筒(5)与钢梁底板(3)焊接在一起。在钢梁底板(3)上焊接栓钉(6)，在钢梁外伸套筒(5)内侧焊接栓钉(8)，在钢梁外伸套筒(5)与钢梁底板(3)等高开孔处焊接开孔内隔钢板(11)；
2)安装钢筋混凝土桥墩顶部钢套筒(4)至墩顶位置，浇筑桥墩混凝土(12)使其顶面略高于套筒底部，但低于套筒顶部。
3)将制作好的安装节段钢梁吊装就位并保证钢梁外伸套筒(5)与钢筋混凝土桥墩顶部钢套筒(4)对中并连接，桥墩主钢筋(7)伸入钢梁外伸套筒(5)内部；
4)浇筑节点核心区混凝土(10)至钢梁上翼缘(1)的下表面，形成有效刚性连接；
5)浇筑箱梁底板混凝土(9)，完成钢混接合段的施工，并检查施工质量。
在上述技术方案的基础上，所述的钢板-混凝土组合锚固连接构造钢梁外伸套筒5随墩梁相对宽度变化而变化尺寸，当墩宽梁窄时，由墩及梁逐渐减小；当墩窄梁宽时，由墩及梁逐渐增大。

Claims (2)

1.一种钢梁与混凝土桥墩的刚性连接方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
1)将钢梁上翼缘(1)、钢梁底板(3)、钢梁腹板(2)焊接为整体，其中钢梁底板(3)在节点区开孔，并在钢梁底板下面外伸套筒(5)与钢梁底板(3)焊接在一起。在钢梁底板(3)上焊接栓钉(6)，在钢梁外伸套筒(5)内侧焊接栓钉(8)，在钢梁外伸套筒(5)与钢梁底板(3)等高开孔处焊接开孔内隔钢板(11)；
2)安装钢筋混凝土桥墩顶部钢套筒(4)至墩顶位置，浇筑桥墩混凝土(12)使其顶面略高于套筒底部，但低于套筒顶部。
3)将制作好的安装节段钢梁吊装就位并保证钢梁外伸套筒(5)与钢筋混凝土桥墩顶部钢套筒(4)对中并连接，桥墩主钢筋(7)伸入钢梁外伸套筒(5)内；
4)浇筑节点核心区混凝土(10)至钢梁上翼缘(1)的下表面，形成有效刚性连接；
5)浇筑箱梁底板混凝土(9)，完成钢混接合段的施工，并检查施工质量。
2.按照权利要求1所述的钢梁外伸套筒(5)随墩梁相对宽度变化而变化尺寸，当墩宽梁窄时，由墩及梁逐渐减小；当墩窄梁宽时，由墩及梁逐渐增大。
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