CN102733297A - 一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点及其施工方法，包括钢管混凝土梁和钢管混凝土柱，所述钢管混凝土梁的钢管外管壁上焊接有短钢管，所述短钢管插设于钢管混凝土柱中，所述短钢管中填充有混凝土；为了便于施工，所述钢管混凝土柱顶部的外管壁上焊接有临时定位钢板；同时为了保证临时定位钢板切除后钢管混凝土梁及其上的短钢管在钢管混凝土柱中混凝土发生收缩和徐变时具有和柱内混凝土一起下沉的空间，所述定位钢板应高出钢管混凝土柱顶面20-30mm；该钢管混凝土连续梁桥支座节点可保证在柱中混凝土发生收缩和徐变过程中梁、柱之间传力的连续性，同时免焊接工艺既可避免焊接残余应力的不利影响，又可简化施工工艺、加快施工进度。

Description

一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点及其施工方法
技术领域
本发明涉及土木建筑技术领域，尤其是一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点及其施工方法。
背景技术
钢管混凝土组合结构目前在桥梁工程中应用比较普遍。以连续梁桥为例，当跨径不大时，主梁可采用纯钢管混凝土组合梁，而当跨径较大时，主梁则可采用刚度更大的钢管混凝土组合桁梁（其上、下弦杆为钢管混凝土，而腹杆为空钢管）；对于墩柱，则可采用钢管混凝土组合柱。对于这种主梁和墩柱均采用钢管混凝土组合结构的连续梁桥，无论主梁是采用纯钢管混凝土组合梁还是钢管混凝土组合桁梁，其主梁与墩柱的连接问题事实上就是钢管混凝土梁与钢管混凝土柱之间的连接。对于此类连接，当梁、柱截面尺寸比较接近时，通常做法是将钢管混凝土梁与钢管混凝土柱的外部钢管直接进行焊接；而当梁、柱截面尺寸相差较大时，则需要在柱顶加焊封顶板，并将钢管混凝土梁通过垫板置于封顶板上。已有的连接做法不但会使梁、柱钢管中存在严重的焊接残余应力问题，而且还会因墩柱中的混凝土收缩、徐变等原因而使柱顶混凝土发生脱空现象，导致墩柱刚度和承载力受到影响。
发明内容
为了改善目前钢管混凝土连续梁桥中钢管混凝土梁与钢管混凝土墩柱连接做法的不足，本发明提供了一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点及其施工方法。
本发明的一技术方案在于：一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点，包括钢管混凝土梁和钢管混凝土柱，其特征在于：所述钢管混凝土梁的钢管外管壁上焊接有短钢管，所述短钢管插设于钢管混凝土柱中，所述短钢管中填充有混凝土。
进一步的，所述短钢管的外径d为钢管混凝土梁的钢管外径D的0.7~0.9倍；所述短钢管位于钢管混凝土柱中的埋置深度h不小于钢管混凝土梁的钢管外径D的2倍。
进一步的，所述短钢管的纵向中轴线和钢管混凝土柱的纵向中轴线重合。
进一步的，位于钢管混凝土梁的钢管外管壁上与所述短钢管纵向中轴线的交点处开有一孔径为20~30mm的排气孔。
进一步的，所述钢管混凝土梁底部与钢管混凝土柱顶面的距离t为20~30mm。
本发明的另一技术方案在于：一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点的施工方法，其特征在于，按以下步骤进行：
步骤一：首先确定钢管混凝土柱纵向中轴线与钢管混凝土梁外管壁的交点，以该交点为中心在钢管混凝土梁外管壁上开一孔径为20~30mm的排气孔；然后将一短钢管焊接在钢管混凝土梁外管壁上；
步骤二：在钢管混凝土柱顶部的外管壁上焊接定位钢板；
步骤三：架立钢管混凝土柱的钢管；
步骤四：将短钢管插入钢管混凝土柱的钢管中，并将钢管混凝土梁的钢管搁置在钢管混凝土柱顶部的定位钢板上，装配过程中应使短钢管纵向中轴线和钢管混凝土柱纵向中轴线相重合；
步骤五：往钢管混凝土柱的钢管内灌注混凝土； 
步骤六：往钢管混凝土梁的钢管内灌注混凝土；
步骤七：待钢管混凝土柱中的混凝土强度达到设计强度的80%后，将钢管混凝土柱顶部的定位钢板切除。
进一步的，步骤一中：焊接在钢管混凝土梁上的短钢管的纵向中轴线与排气孔的纵向中轴线相重合。
进一步的，步骤二中：所述定位钢板沿钢管混凝土梁纵向中轴线分别设置在钢管混凝土柱的两侧，每侧各设置有两块，并且每侧的定位钢板均以钢管混凝土梁的纵向中轴线为对称轴。
进一步的，步骤四中：所述定位钢板的长度应满足在钢管混凝土梁安装定位后，钢管混凝土梁底部与钢管混凝土柱顶面保持20~30mm的距离t，用以保证在钢管混凝土柱中混凝土发生收缩和徐变变形时，钢管混凝土梁及其上的短钢管能跟随钢管混凝土柱内的混凝土一起下沉，避免短钢管内混凝土在收缩和徐变过程中与短钢管顶面发生脱离。
本发明的优点在于：该钢管混凝土连续梁桥支座节点可保证在柱中混凝土发生收缩和徐变过程中梁、柱之间传力的连续性，同时免焊接工艺既可避免焊接残余应力的不利影响，又可简化施工工艺、加快施工进度。
附图说明
图1是本发明实施例1的立面图。
图2是图1的I-I剖面图。
图3是图1的II-II剖面图。
图4是图1的III-III剖面图。
附图说明：
1－钢管混凝土梁的钢管，2－钢管混凝土柱的钢管，3－混凝土，4.－短钢管，5－定位钢板，6－排气孔，7－钢管混凝土梁纵向中轴线，8－钢管混凝土柱纵向中轴线，D－钢管混凝土梁的钢管外径，d－短钢管的外径，h－短钢管位于钢管混凝土柱中的埋置深度，t－钢管混凝土梁底部与钢管混凝土柱顶面的距离。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。
参考图例，一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点，包括钢管混凝土梁和钢管混凝土柱，其特征在于：所述钢管混凝土梁的钢管外管壁上焊接有短钢管，所述短钢管插设于钢管混凝土柱中，所述短钢管中填充有混凝土。
所述短钢管的外径d为钢管混凝土梁的钢管外径D的0.7~0.9倍；所述短钢管位于钢管混凝土柱中的埋置深度h不小于钢管混凝土梁的钢管外径D的2倍。
所述短钢管的纵向中轴线和钢管混凝土柱的纵向中轴线重合。
位于钢管混凝土梁的钢管外管壁上与所述短钢管纵向中轴线的交点处开有一孔径为20~30mm的排气孔。
所述钢管混凝土梁底部与钢管混凝土柱顶面的距离t为20~30mm。
一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点的施工方法，参见图1，首先确定钢管混凝土柱纵向中轴线8与钢管混凝土梁的钢管1的交点，以该交点为中心在钢管混凝土梁的钢管1上开一孔径为20~30mm的排气孔，并焊接一外径为d的短钢管4，d值取0.7~0.9倍的钢管混凝土梁外径D；在钢管混凝土柱的钢管2顶部焊接定位钢板5，所述定位钢板5沿钢管混凝土梁纵向中轴线7分别设置在钢管混凝土柱的两侧，每侧各两块，并且每侧的定位钢板5均以钢管混凝土梁纵向中轴线7为对称轴，参见图2，定位钢板5的长度应满足在钢管混凝土梁安装定位后，其底部与钢管混凝土柱顶面仍保持有一定的距离t （t取20~30mm）；架立钢管混凝土柱的钢管2，将短钢管4插入钢管混凝土柱的钢管2中（其在柱中的埋置深度h不小于2倍的钢管混凝土梁外径D），并将钢管混凝土梁的钢管1搁置在柱顶定位钢板5上，定位过程中应使短钢管纵向中轴线和钢管混凝土柱纵向中轴线8重合；然后先灌注钢管混凝土柱管内混凝土3，再灌注钢管混凝土梁管内混凝土3；待柱中混凝土强度达到设计强度的80%后，将柱顶定位钢板5切除。
本发明中的钢管混凝土梁和钢管混凝土柱均由钢管和灌注在钢管内的混凝土构成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。 

Claims (9)

1.一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点，包括钢管混凝土梁和钢管混凝土柱，其特征在于：所述钢管混凝土梁的钢管外管壁上焊接有短钢管，所述短钢管插设于钢管混凝土柱中，所述短钢管中填充有混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点，其特征在于：所述短钢管的外径d为钢管混凝土梁的钢管外径D的0.7~0.9倍；所述短钢管位于钢管混凝土柱中的埋置深度h不小于钢管混凝土梁的钢管外径D的2倍。
3.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点，其特征在于：所述短钢管的纵向中轴线和钢管混凝土柱的纵向中轴线重合。
4.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点，其特征在于：位于钢管混凝土梁的钢管外管壁上与所述短钢管纵向中轴线的交点处开有一孔径为20~30mm的排气孔。
5.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点，其特征在于：所述钢管混凝土梁底部与钢管混凝土柱顶面的距离t为20~30mm。
6.一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点的施工方法，其特征在于，按以下步骤进行：
步骤一：首先确定钢管混凝土柱纵向中轴线与钢管混凝土梁外管壁的交点，以该交点为中心在钢管混凝土梁外管壁上开一孔径为20~30mm的排气孔；然后将一短钢管焊接在钢管混凝土梁外管壁上；
步骤二：在钢管混凝土柱顶部的外管壁上焊接定位钢板；
步骤三：架立钢管混凝土柱的钢管；
步骤四：将短钢管插入钢管混凝土柱的钢管中，并将钢管混凝土梁的钢管搁置在钢管混凝土柱顶部的定位钢板上，装配过程中应使短钢管纵向中轴线和钢管混凝土柱纵向中轴线相重合；
步骤五：往钢管混凝土柱的钢管内灌注混凝土； 
步骤六：往钢管混凝土梁的钢管内灌注混凝土；
步骤七：待钢管混凝土柱中的混凝土强度达到设计强度的80%后，将钢管混凝土柱顶部的定位钢板切除。
7.一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点的施工方法，其特征在于：步骤一中：焊接在钢管混凝土梁上的短钢管的纵向中轴线与排气孔的纵向中轴线相重合。
8.一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点的施工方法，其特征在于：步骤二中：所述定位钢板沿钢管混凝土梁纵向中轴线分别设置在钢管混凝土柱的两侧，每侧各设置有两块，并且每侧的定位钢板均以钢管混凝土梁的纵向中轴线为对称轴。
9.一种钢管混凝土连续梁桥免焊接支座节点的施工方法，其特征在于：步骤四中：所述定位钢板的长度应满足在钢管混凝土梁安装定位后，钢管混凝土梁底部与钢管混凝土柱顶面保持20~30mm的距离t，用以保证在钢管混凝土柱中混凝土发生收缩和徐变变形时，钢管混凝土梁及其上的短钢管能跟随钢管混凝土柱内的混凝土一起下沉，避免短钢管内混凝土在收缩和徐变过程中与短钢管顶面发生脱离。
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