CN102733308B - 一种钢导梁和箱梁的连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢导梁和箱梁的连接方法，其包括以下步骤：第一步，钢导梁分成四个节段在工厂加工制作，并在第一节段钢导梁顶、底板上设加强钢板；第二步，安装箱梁底模及外侧模；第三步，在箱梁底模及外侧模安装完成后，将第一节钢导梁吊放至与箱梁对应的位置；第四步，绑扎箱梁底板及腹板钢筋，安装预应力管道；第五步，预埋精轧螺纹钢，精轧螺纹钢端部采用钢板通过螺栓连接为一体；第六步，浇筑箱梁混凝土；第七步，待箱梁混凝土强度达到要求后，安装分配梁及钢垫板，然后对精轧螺纹钢进行张拉和压浆。通过上述方法连接后两者的传力均匀、受力性能好，耐疲劳，安全可靠；施工简便、迅速，易于掌握，增加了钢导梁与箱梁的抗弯强度。

Description

一种钢导梁和箱梁的连接方法

技术领域

本发明涉及一种钢导梁和箱梁的连接方法，属于钢导梁和箱梁连接技术领域。

背景技术

连续箱梁桥考虑到铁路线上方对空间及运营安全的要求，在设计方案上常常选用预应力混凝土连续梁顶推方案，在桥墩上方或桥台后方进行预制，完成后通过顶推千斤顶进行顶推施工。

在预应力混凝土连续箱梁前端设置钢导梁，其目的是减少混凝土主梁的最大悬臂长度，从而减小混凝土主梁前端在顶推施工过程中的内力，钢导梁的使用在顶推施工中取得了很好的效果。

但是，目前，在钢导梁与箱梁连接处存在以下不足：箱梁端部钢筋较密集，浇筑箱梁混凝土时若振捣不到位，容易出现空洞或混凝土不密实，精轧螺纹钢张拉时易引起梁端混凝土结构破坏，仅依靠钢导梁主梁顶板和底板以及精轧螺纹钢预埋入箱梁，仍然无法承受钢导梁的重量，钢导梁与箱梁连接处强度不足容易断裂而引起严重后果。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种钢导梁和箱梁的连接方法，在连接处增加加强钢板，精轧螺纹钢端部采用钢板通过螺栓连接为一体，解决现有钢导梁和箱梁连接时抗弯强度不足，精轧螺纹钢张拉时易引起梁端混凝土结构破坏的技术问题，从而能有效的解决上述现有技术中存在的问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：一种钢导梁和箱梁的连接方法，包括以下步骤：

第一步，钢导梁分成四个节段加工制作，并在第一节段钢导梁顶板和钢导梁底板上设加强钢板；

第二步，安装箱梁底模及外侧模；

第三步，待箱梁底模及外侧模安装完成后，将第一节段钢导梁吊放至与箱梁相对应的位置；

第四步，绑扎箱梁底板及腹板钢筋，安装预应力管道；

第五步，预埋精轧螺纹钢，精轧螺纹钢端部采用钢板通过螺栓连接为一体；

第六步，浇筑箱梁混凝土；

第七步，待箱梁混凝土强度达到要求后，安装分配梁及钢垫板，然后对精轧螺纹钢进行张拉和压浆。

作为进一步优选，所述加强钢板为三层，焊接在钢导梁腹板的顶板和底板内侧。

作为进一步优选，在第三步中，吊放钢导梁时，钢导梁底与箱梁底齐平，吊放就位后，采用方木支撑稳固。

作为进一步优选，在第四步中，安装精轧螺纹钢之前，绑扎箱梁底板及腹板钢筋，安装预应力管道。

作为进一步优选，在第五步中，在离箱梁顶、底面219mm高度等间距150mm分别预埋入4排共64根PSB1080Φ40精轧螺纹钢，预埋长度为4米，螺纹钢预埋入箱梁内端部与24mm厚YGD—32钢垫板用螺栓连接固定，同时安装内径45mm铁皮套管。

作为一种优选，在第七步中，在精轧螺纹钢外端安装分配梁及YGD—32钢垫板并套上螺栓，用穿心式千斤顶将单根精轧螺纹钢张拉到60吨后持荷5min，卸荷到20吨后拧紧螺栓，再对精轧螺纹钢进行压浆，将铁皮套管与精轧螺纹钢间空隙填满。

与现有技术相比，本发明的有益效果：采用本发明所述的钢导梁和箱梁连接方法，连接后的钢导梁和箱梁整体结构具备以下优点：

1.连接后两者的传力均匀、受力性能好，螺纹钢预埋入箱梁内端部与厚钢板通过螺栓连接为一体，且螺纹钢外端部设置钢垫梁及钢垫板通过螺栓连接为一体，增加了钢导梁与箱梁的抗弯强度；

2. 采用精轧螺纹钢，其承载力高、耐疲劳，安全可靠；

3. 精轧螺纹钢和加强钢板的安装、张拉、压浆均属成熟工艺，因此，施工简便、迅速，易于掌握。

附图说明

图1是本发明的钢导梁和箱梁连接时的结构示意图；

图2是本发明中的箱梁的断面示意图。

其中：1-箱梁，    2-钢导梁，   3-加强钢板，   4-精轧螺纹钢筋，   5-张拉分配梁，   6-钢垫板，   7-连接钢板。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。

如图1、图2所示，钢导梁和箱梁的连接方式，包括相互连接的钢导梁2、箱梁1和精轧螺纹钢筋4，钢导梁2和箱梁1的连接处设有加强钢板3，所述加强钢板3为钢导梁2的腹板顶板和底板从外到内长度逐渐变短的三层。精轧螺纹钢筋4预埋入箱梁1内端部，且穿过钢导梁2和箱梁1连接处，其外露端与张拉分配梁5和钢垫板6通过螺栓连接为一体。所述钢导梁2分为四节，在相邻两节的连接处设有连接板7；在钢导梁2的腹板顶板和底板内侧设有加强钢板3。

该钢导梁和箱梁的连接方法包括以下步骤：

第一步，钢导梁分成四个节段在工厂加工制作，分别为I号、II号、III号和IV号，在第一节段钢导梁顶板和钢导梁底板上设加强钢板；具体来说所述加强钢板为三层，焊接在钢导梁腹板的顶板、底板内侧；钢导梁加工时，需注意各部位尺寸准确，焊接质量达到设计要求。

第二步，安装箱梁底模及外侧模；

第三步，待箱梁底模及外侧模安装完成后，将第一节钢导梁吊放至与箱梁对应的位置，吊放钢导梁时，注意钢导梁的高程及平面位置必须准确，钢导梁底与箱梁底齐平，吊放就位后，采用方木支撑稳固；

第四步，绑扎箱梁底板及腹板钢筋，安装预应力管道，预埋精轧螺纹钢，精轧螺纹钢端部采用钢板通过螺栓连接为一体；具体来说，在离箱梁顶、底面219mm高度等间距150mm分别预埋入4排共64根PSB1080Φ40精轧螺纹钢，预埋长度为4米，螺纹钢预埋入箱梁内端部与24mm厚YGD—32钢垫板用螺栓连接固定，同时安装内径45mm铁皮套管。

第五步，浇筑箱梁混凝土；

第六步，待箱梁混凝土强度达到要求后，安装分配梁及钢垫板，然后对精轧螺纹钢进行张拉和压浆；具体来说，在精轧螺纹钢外端安装分配梁及YGD—32钢垫板并套上螺栓，用穿心式千斤顶将单根精轧螺纹钢张拉到60吨后持荷5min，卸荷到20吨后拧紧螺栓，再对精轧螺纹钢进行压浆，将铁皮套管与精轧螺纹钢间空隙填满。

实施例1 

钢导梁和箱梁的连接通过以下步骤实现：

一）、箱梁预制：

1.地基处理：首先将场地平整，将需搭设支架位置准确放线；支架搭设范围内地基需进行换填处理。

2.支架搭设：编制专项施工方案，搭设碗扣式满堂脚手架，立杆间距、横杆步距0.6~0.9m。满堂脚手支架顶部铺设方木，安装箱梁模板，支架搭设好以后，按 90%设计荷载进行预压检测，加载方式用砂袋，逐步施加荷载至 90%设计荷载，对测点每隔 2 小时进行一次观测，加载预压时间一般为 5～7 天，加载期间注意观测支架各部位的沉降量并做好记录，与原设置的支架沉降量核对，以便以后施工参考。

3.模板安装：支架经加载预压，并经观测完全达到设计与规范的要求后，进行模板安装。 

4.钢筋制作和安装：按底板底层钢筋距离位置，用粉笔在模板上作记号，以便绑扎。在布设钢筋时，如有相互碰撞，按照分布筋让主筋，细让粗的原则进行处理；  

支座钢筋骨架绑扎，底板底层钢筋绑扎，腹板钢筋绑扎；

底板上部钢筋及分布筋绑扎，对于支座及伸缩缝的锚固螺栓要保证其位置的准确性；

箱梁内侧模板安装，绑扎顶板钢筋及预埋件；

所有钢筋加工均在加工场进行，搬运至模内进行钢筋骨架绑扎。

5.箱梁浇筑：混凝土浇筑按先底板，后腹板、再顶板的顺序浇筑，每次叠合层面的浇注间隔时间不得大于混凝土初凝时间。这样一方面便于振捣密实，容易保证混凝土的浇筑质量，避免抽筋移位，另一方面可利用混凝土层面散热，降低混凝土块体升温，又可避免施工缝的形成。每次从低往高方向浇注。为保证砼均匀浇筑要求，采用人工将料摊平，砼浇筑应连续进行。

二）、钢导梁的制作：

在顶推箱梁前端安装钢导梁，正确传导顶推箱梁路径方向，将箱梁对支墩的竖向和水平反力及时传递和分散到前方桥墩上，保证顶推箱梁准确就位。

钢导梁顺桥向设置为楔形，两个主梁为“工”形截面。腹杆为角钢和万能杆件，用高强螺栓连接。导梁分四段进行吊装，在支架上安装，导梁一段长8000 mm（不含导梁顶、底板伸入砼梁内预埋段，预埋段长2000mm）；导梁二段长8000mm；导梁三段长8250mm；导梁四段长4250mm。四段导梁均在支架上安装，高强螺栓连接就位后进行终拧，“工”字形顶、底板和腹板要求全部熔透焊。

三）、钢导梁与混凝土箱梁的连接：

混凝土梁端预埋PSB1080Φ40精轧螺纹钢、590×270×30mm钢垫板和内径45mm铁皮套管。精轧螺纹钢筋采用YCW80B-200型穿心式千斤顶张拉到60吨后持荷5min，再卸荷到20吨后拧紧螺栓，然后压浆。导梁顶、底板钢板预埋入混凝土箱梁内，顶、底板各预埋四层钢板，钢板呈阶梯状布置。

钢导梁连接摩擦面一般在工厂处理好，当需在工地处理导梁摩擦面或经工地复查不合要求需重新处理时，其摩擦系数必须符合设计要求。一般采用喷砂处理或用砂轮打磨，打磨方向应与导梁受力方向垂直，打磨后的表面应是铁色，并无眼见明显的不平。经工厂处理的磨擦面上，如有氧化铁皮、毛刺、焊瘤、泥土或油漆、油脂，应进行处理，至略呈赤锈时为宜。

处理后的摩擦面应保持干燥。

钢导梁的螺栓孔采用钻孔，孔要钻成圆柱体，孔壁与钢板表面垂直，孔边应无毛刺。对连接不重合的孔，应用钻头或铰刀扩孔或修孔，使符合要求，方可进行安装。

高强螺栓连接处的钢板应平直，板边、孔边应无毛刺，以保证摩擦面紧密接触；对接头处的翘曲、变形等应予矫正，并应避免损伤摩擦面。因钢板厚度公差或制作偏差等产生的接触面间隙，当间隙值小于规定值时，可不处理；当间隙值为1.0～3.0mm时，应将高出一侧磨成1:10的斜面，打磨方向应与受力方向垂直；当间隙值大于3.0mm时，应加垫板，垫板两面的处理方法应与构件相同。

高强螺栓的紧固，应分二次拧紧，第一次为初拧，初拧紧固到螺栓标准预拉力的60%~80%；

第二次紧固为终拧，紧固到标准拉力，偏差不大于±10%。

连接件用高强度钢制成，通过张拉压浆和拧紧螺栓，对精轧螺纹钢施加以强大的预拉力，借螺栓轴力夹紧板束，从而使板面之间产生摩擦力，并以摩擦力传递外力。这种连接型式具有：传力均匀，受力性能好，承载力高，耐疲劳，安全可靠；施工简便、迅速，易于掌握，可以拆换等优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钢导梁和箱梁的连接方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，钢导梁分成四个节段加工制作，并在第一节段钢导梁顶板和钢导梁底板上设加强钢板；

第二步，安装箱梁底模及外侧模；

第三步，待箱梁底模及外侧模安装完成后，将第一节段钢导梁吊放至与箱梁相对应的位置；

第四步，绑扎箱梁底板及腹板钢筋，安装预应力管道；

第五步，预埋精轧螺纹钢，精轧螺纹钢端部采用钢板通过螺栓连接为一体；

第六步，浇筑箱梁混凝土；

第七步，待箱梁混凝土强度达到要求后，安装分配梁及钢垫板，然后对精轧螺纹钢进行张拉和压浆。

2.如权利要求1所述的钢导梁和箱梁的连接方法，其特征在于：所述加强钢板为三层，焊接在钢导梁腹板的顶板和底板内侧。

3.如权利要求2所述的钢导梁和箱梁的连接方法，其特征在于：在第三步中，吊放钢导梁时，钢导梁底与箱梁底齐平，吊放就位后，采用方木支撑稳固。

4.如权利要求1或3中任一权利要求所述的钢导梁和箱梁的连接方法，其特征在于：在第四步中，安装精轧螺纹钢之前，绑扎箱梁底板及腹板钢筋，安装预应力管道。

5.如权利要求4所述的钢导梁和箱梁的连接方法，其特征在于：在第五步中，在离箱梁顶、底面219mm高度等间距150mm分别预埋入4排共64根PSB1080Φ40精轧螺纹钢，预埋长度为4米，螺纹钢预埋入箱梁内端部与24mm厚YGD—32钢垫板用螺栓连接固定，同时安装内径45mm铁皮套管。

6.如权利要求5所述的钢导梁和箱梁的连接方法，其特征在于：在第七步中，在精轧螺纹钢外端安装分配梁及YGD—32钢垫板并套上螺栓，用穿心式千斤顶将单根精轧螺纹钢张拉到60吨后持荷5min，卸荷到20吨后拧紧螺栓，再对精轧螺纹钢进行压浆，将铁皮套管与精轧螺纹钢间空隙填满。

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