CN103711067A - 一种少支架横向拼装波形钢腹板组合箱梁及施工方法 - Google Patents

一种少支架横向拼装波形钢腹板组合箱梁及施工方法 Download PDF

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汤意
李华强
吴继峰
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Abstract

本发明公开的一种少支架施工的横向拼装波形钢腹板组合箱梁包括多个预制工字梁单元(1)及将相邻工字梁单元连接形成多跨连续组合箱梁的横梁(5),在所述两个相邻的预制工字梁单元(1)的顶板湿接缝(2)和底板湿接缝(3)的下端面分别连接有顶板下缘钢板(2-1)和底板下缘钢板(3-1)。本发明既具有波形钢腹板混凝土连续梁结构优点,又能够有效克服上述现浇波形钢腹板混凝土组合箱梁遇到的问题,且施工中桥下道路不断行。同时该结构形式的组合箱梁不需设置桥墩盖梁,预制梁通过桥墩上部横梁连接成整体。横梁、墩身采用预制或现浇,可设计成优美造型,满足了城市桥梁景观需要。

Description

一种少支架横向拼装波形钢腹板组合箱梁及施工方法
技术领域
[0001] 本发明属于公路和城市道路的桥梁技术领域,主要涉及的是一种横向拼装波形钢腹板组合箱梁及施工方法。
背景技术
[0002] 波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁作为一种新型的钢一混凝土组合结构,充分利用了混凝土抗压强度高、波形钢腹板抗剪强度高的优点,有效地将钢、混凝土两种材料结合起来,提高了材料的使用效率,是一种经济、合理、高效的结构形式。
[0003]目前,城市道路中波形钢腹板组合桥梁常见的施工方法有三种。第一种是满堂支架法施工。满堂支架法是按一定间隔,密布搭设起支撑作用的脚手架,形成操作平台,接着在支架上安装波形钢腹板、绑扎钢筋和浇注混凝土,待混凝土达到强度后拆除模板及支架。满堂支架法施工是一种长期被采用的方法,优点是不需要大型吊装设备。缺点是施工用的支架和模板消耗量大,现场混凝土浇筑量大、质量不易保证,工期长,施工期间桥下道路需要断行。第二种是挂篮节段悬浇注施工方法。既利用挂篮作为操作平台,并在此平台上拼装波形钢腹板、绑扎钢筋然后浇注混凝土,待混凝土达到强度后,挂篮前移施工下一节段。该方法优点是能适应大跨度桥梁,且分节段浇筑的混凝土量较小,施工期间桥下道路能部分通行。缺点是高空作业,对桥下道路通行存在安全隐患,由于分节段施工,工期较长,造价较高。第三种是横向预制拼装方法。即工厂预制波形钢腹板预应力混凝土工字梁,运输安装于桥梁墩台盖梁上,将纵、横桥向相邻工字梁构件单元通过现浇混凝土连接形成多跨连续梁。该方法优点是工厂化、标准化预制有利于梁体的质量控制,需现场浇筑的混凝土量较小,施工期间桥下道路不断行,工期短,造价低;缺点是:需要预制场和运输吊装设备,致使施工费用高、施工周期长。且需在桥墩处设置盖梁,致使桥梁景观效果差。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对波形钢腹板组合桥梁采用现有的满堂支架施工法、挂篮节段悬浇注施工和预制拼装施工方法技术存在的不足,提出了一种少支架横向拼装波形钢腹板组合箱梁施工方法。它既具有波形钢腹板混凝土连续梁结构优点,又能够有效克服上述现浇波形钢腹板混凝土组合箱梁遇到的问题,且施工中桥下道路不断行。同时该结构形式的组合箱梁不需设置桥墩盖梁,预制梁通过桥墩上部横梁连接成整体,有效缩短了施工周期,降低生产成本和施工成本,横梁、墩身采用预制或现浇,可设计成优美造型,满足了城市桥梁景观需要。
[0005] 本发明实现上述目的采取的技术方案是:一种少支架施工的横向拼装波形钢腹板组合箱梁,包括多个预制的工字梁单元及将相邻工字梁单元连接形成多跨连续组合箱梁的横梁,在所述两个相邻的预制工字梁单元的顶板湿接缝和底板湿接缝的下端面分别连接有顶板下缘钢板和底板下缘钢板。
[0006] 本发明所述的顶板下缘钢板和底板下缘钢板上均设置有多个栓钉。[0007] 本发明所述的预制工字梁单元为施工预制波形钢腹板工字梁。
[0008] 本发明所述的栓钉与顶板下缘钢板和底板下缘钢板为焊接连接。
[0009] 本发明实现上述少支架施工的横向拼装波形钢腹板组合箱梁的施工方法,首先,施工桥墩及墩身和桥台盖梁,在桥墩外侧搭设支架,将预制工字梁安装在支架上;其次,将连接有栓钉的顶板下缘钢板固定在相邻两个预制工字梁单元的顶板湿接缝处,并以该顶板下缘钢板为支撑模板浇筑顶板湿接缝混凝,再将连接有栓钉的底板下缘钢板固定在相邻两个预制工字梁单元的底板湿接缝处,并以该底板下缘钢板为支撑模板浇筑底板湿接缝混凝土,完成顶板湿接缝和底板湿接缝施工形成连续箱梁;最后,在支架上纵向浇注墩顶横梁或预制的墩顶横梁连接成整体形成多跨连续梁或连续刚构。
[0010] 本发明所述的顶板下缘钢板和底板下缘钢板与所述预制工字梁单元通过焊接或螺栓连接。
[0011] 本发明所述顶板下缘钢板采用预埋螺栓连接或焊接连接固定在相邻两个预制工字梁单元的顶板湿接缝处,所述底板下缘钢板采用预埋螺栓连接或焊接连接固定在相邻两个预制工字梁单元的底板湿接缝处。
[0012] 本发明所述在支架上纵向浇注墩顶横梁或预制的墩顶横梁采用胶拼连接成整体形成多跨连续梁或连续刚构。
[0013] 本发明较现有技术具有下述优点:
(1) 减少了支架及模板用量,仅在墩身两侧搭设少量支架,减少了支架及模板用量,节约了成本,提高了经济性。
[0014] (2) 施工过程中桥下道路不断行,社会效益好。
[0015] (3) 结构关键部件波形钢腹板组合预制梁采用工厂化、标准化集中预制,现场浇筑的混凝土量较小,可有效保证施工质量,缩短施工工期。
[0016] (4) 取消了桥墩盖梁,工字梁单元通过在支架上浇注墩顶横梁或与预制的墩顶横梁连接成整体,墩身和横梁可设计成优美造型,满足了城市桥梁景观需要。
附图说明
[0017] 图1是本发明少支架横向拼装波形钢腹板组合箱梁施工步骤图(一)。
[0018] 图2是图1的俯视图。
[0019] 图3是本发明少支架横向拼装波形钢腹板组合箱梁施工步骤图(二)。
[0020] 图4是图3的俯视图。
[0021] 图5是本发明少支架横向拼装波形钢腹板组合箱梁施工步骤图(三)。
[0022] 图6是图5的俯视图。
[0023] 图7是本发明支座方式中横梁断面图。
[0024] 图8是本发明墩梁固结方式中横梁断面图。
[0025] 图9是本发明顶、底板采用钢混组合结构的横向拼装波形钢腹板组合箱梁断面示意图。
[0026] 图10是本发明顶、底板采用钢混组合结构的横向拼装波形钢腹板组合箱梁总体示意图。
[0027] 图11是本发明预埋钢板与湿接缝焊接连接的结构立面、平面示意图。[0028] 图12是本发明预埋钢板与湿接缝螺栓连接的结构立面、平面示意图。
[0029] 图中:1、预制工字梁单元,2、顶板湿接缝,2-1、顶板下缘钢板,2-2、栓钉,2-3、顶板现浇混凝土,3、底板湿接缝,3-1、底板下缘钢板,3-2、栓钉,3-3、底板现浇混凝土,4、桥台盖梁,5横梁,5-1端横梁,6、墩身,7、支座,8、支架,9预埋钢筋。
具体实施方式
[0030] 结合附图,给出本发明的实施例如下,但本发明不局限以下实施例。
[0031] 如图9所示:本实施例所述的一种少支架横向拼装波形钢腹板组合箱梁包括多个预制的工字梁单元I及将相邻工字梁单元I连接形成多跨连续组合箱梁的横梁5。多个工字梁单元I横向拼装连接,横梁5纵向连接在相邻两工字梁单元I之间。所述的预制工字梁单元I为施工预制波形钢腹板工字梁,采用先张法或后张法施工,其结构及具体施工步骤见本申请人已申请的“一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁”(ZL201120098202.6)。所述两个相邻的预制工字梁单元I的顶板及底板横向连接可采用湿接缝混凝土或湿接缝混凝土+钢板的方式。采用湿接缝混凝土连接的方法就是,预制施工工字梁单元I时,将其顶板翼缘及底板翼缘横向钢筋伸出,然后将两相邻工字梁单元I顶板翼缘及底板翼缘横向钢筋焊接在一起,利用模板浇注顶板湿接缝2和底板湿接缝3,形成单跨整体箱梁。采用湿接缝混凝土 +钢板方式即在顶板湿接缝2和底板湿接缝3的下端面分别连接有顶板下缘钢板2-1和底板下缘钢板3-1,并在顶板下缘钢板2-1和底板下缘钢板3-1上均布有多个栓钉2-2,
3-2,其作用是使混凝土与钢板连接成整体。所述的栓钉2-2,3-2与顶板下缘钢板2-1和底板下缘钢板3-1焊接成整体。且预制工字梁单元I横向连接不限于这些横向拼接方式。
[0032] 上述横向拼装波形钢腹板组合箱梁的施工方法的具体施工步骤如下:
首先,如图1、2、7所示:采用常规施工方法施工桥墩及墩身6,在墩身6的顶部施工桥台盖梁4,其作用是支撑工字梁单元I。墩身6顶部不需设置盖梁。在墩身6的上端安装支座7或预埋钢筋9,在桥墩外侧搭设支架8,支架8可采用钢管脚手架或型钢支架搭设。预制工字梁单元I吊装在桥台墩身6的支架8上。
[0033] 其次,如图3、4、9所示:采用常规方法施工两相邻预制工字梁单元I之间的顶板横向接缝2和底板横向接缝3。顶板横向接缝2、底板接缝3可采用湿接缝混凝土或湿接缝混凝土 +钢板的方式。采用湿接缝混凝土连接的方法就是,预制施工工字梁单元I时,将其顶板翼缘及底板翼缘横向钢筋伸出,然后将两相邻工字梁单元I顶板翼缘及底板翼缘横向钢筋焊接在一起,利用模板浇注顶板湿接缝2和底板湿接缝3,形成单跨整体箱梁;采用湿接缝混凝土 +钢板的方式既将连接有栓钉2-2,3-2的顶板下缘钢板2-1和底板下缘钢板3-1用螺栓连接或焊接连接的方式固定在相邻两个预制波形钢腹板工字梁单元的顶板湿接缝2和底板湿接缝3部位(如图10所示)。在施工底板湿接缝3时,将底板下缘钢板3-1与栓钉
3-1焊接成整体,固定连接在两相邻预制工字梁单元I的底板湿接缝3的下端面部位,采用预埋螺栓连接(如图11所示)或焊接连接(如图12所示),形成临时横向支撑,并以该底板下缘钢板3-1作为底板湿接缝3支撑模板浇筑底板湿接缝混凝土 3-3的模板,绑扎底板湿接缝3横向钢筋和纵向钢筋,浇注底板湿接缝混凝土 3-3。重复上描述步骤施工顶板湿接缝,即将顶板下缘钢板2-1与栓钉2-2焊接成整体,连接在两相邻预制工字梁单元I的顶板湿接缝2的下端面部位,采用预埋螺栓连接(如图11所示)或焊接连接(如图12所示),形成临时横向支撑,并以该顶板下缘钢板2-1作为顶板湿接缝2支撑模板浇筑顶板湿接缝混凝土2-3的模板,绑扎顶板湿接缝2横向钢筋和纵向钢筋,浇注底板湿接缝混凝土 2-3。顶板湿接缝2、底板湿接缝3施工完成形成整体单跨箱梁。
[0034] 最后,如图5、6所示:施工纵向两相邻预制工字梁单元I之间的横梁5,将各单跨箱梁连接成多跨连续箱梁。横梁5可采用在支架上与墩身6现浇注成整体,形成连续刚构;也可采用预制方式施工,然后采用胶拼或其它方式与单跨箱梁连接成整体形成多跨连续梁或连续刚构。最后拆除支架8,完成施工。

Claims (9)

1.一种少支架施工的横向拼装波形钢腹板组合箱梁,包括多个预制的工字梁单元(I)及将相邻工字梁单元连接形成多跨连续组合箱梁的横梁(5),其特征是:在所述两个相邻的预制工字梁单元(I)的顶板湿接缝(2)和底板湿接缝(3)的下端面分别连接有顶板下缘钢板(2-1)和底板下缘钢板(3-1)。
2.根据权利要求1所述的少支架施工的横向拼装波形钢腹板组合箱梁,其特征是:所述的顶板下缘钢板(2-1)和底板下缘钢板(3-1)上均设置有多个栓钉(2-2,3-2 )。
3.根据权利要求1所述的少支架施工的横向拼装波形钢腹板组合箱梁,其特征是:所述的预制工字梁单元(I)为施工预制波形钢腹板工字梁。
4.根据权利要求1所述的少支架施工的横向拼装波形钢腹板组合箱梁,其特征是:所述的栓钉(2-2,3-2 )与顶板下缘钢板(2-1)和底板下缘钢板(3-1)为焊接连接。
5.一种实现权利要求1所述少支架施工的横向拼装波形钢腹板组合箱梁的施工方法,其特征是:首先,施工桥墩及墩身(6)和桥台盖梁(4),在桥墩外侧搭设支架(8),将预制工字梁(I)安装在支架(8)上;其次,将连接有栓钉的顶板下缘钢板(2-1)固定在相邻两个预制工字梁单元的顶板湿接缝(2)处,并以该顶板下缘钢板为支撑模板浇筑顶板湿接缝混凝土(2-3),再将连接有栓钉的底板下缘钢板(3-1)固定在相邻两个预制工字梁单元的底板湿接缝(3)处,并以该底板下缘钢板为支撑模板浇筑底板湿接缝混凝土( 3-3),完成顶板湿接缝(2)和底板湿接缝(3)施工形成连续箱梁;最后,在支架(8)上纵向浇注墩顶横梁或预制的墩顶横梁连接成整体形成多跨连续梁或连续刚构。
6.根据权利要求5所述的少支架施工的横向拼装波形钢腹板组合箱梁的施工方法,其特征是:所述的顶板下缘钢板(2-1)和底板下缘钢板(3-1)与所述预制工字梁单元(I)通过焊接或螺栓连接。
7.根据权利要求5所述的少支架施工的横向拼装波形钢腹板组合箱梁的施工方法,其特征是:所述的桥台墩身(6)上设置有支座(7)或预埋钢筋。
8.根据权利要求5所述的少支架施工的横向拼装波形钢腹板组合箱梁的施工方法,其特征是:所述顶板下缘钢板(2-1)采用预埋螺栓连接或焊接连接固定在相邻两个预制工字梁单元的顶板湿接缝(2)处,所述底板下缘钢板(3-1)采用预埋螺栓连接或焊接连接固定在相邻两个预制工字梁单元的底板湿接缝(3)处。
9.根据权利要求5所述的少支架施工的横向拼装波形钢腹板组合箱梁的施工方法,其特征是:所述在支架(8)上纵向浇注墩顶横梁或预制的墩顶横梁采用胶拼连接成整体形成多跨连续梁或连续刚构。
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