CN105970799B - 一种防止桥梁横向倾覆的构造及其施工方法 - Google Patents

一种防止桥梁横向倾覆的构造及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防止桥梁横向倾覆的构造及其施工方法,属于桥梁结构技术领域。本发明包括桥面板底部预埋钢板、槽形钢板、牛腿、钢锚杆和螺帽。在桥面板底部沿横向两侧预埋钢板,钢板通过锚固件与桥面板牢固相连,槽形钢板与预埋钢板焊接连接,在桥墩接近顶部的位置设置钢牛腿或钢筋混凝土牛腿,其中槽形钢板底部与牛腿上均预留椭圆形孔洞,钢锚杆的直径小于椭圆孔宽度,沿竖向穿过预留孔洞,两端采用螺帽进行拧固,下端螺帽与牛腿底面之间留有微小间隙,以允许桥面系沿桥梁纵向自由滑动,同时又能形成桥面系与桥墩之间的拉接。本发明的防止桥梁横向倾覆的构造受力合理,取材容易,构造简单,施工方便,经济实用。

Description

一种防止桥梁横向倾覆的构造及其施工方法
技术领域
[0001]本发明一种防止桥梁横向倾覆的构造,应用于桥梁结构中桥面系与桥墩的连接部 位,属于桥梁结构领域。
背景技术
[0002] _在城市公路桥梁及高速公路桥梁建设中,受地形、地物等影响,桥梁下部桥墩往往 采用独立柱或类似独立柱的支承方式,以减少占地面积,避免建筑之间的布局冲突。虽然独 柱墩桥梁具有结构简洁、适应性强等诸多优点,但其单点支撑的桥面系的横向稳定性和安 全性较差,尤其当发生车辆严重偏载时,由于上部桥面的竖向位移仅在中部受到约束,因而 易发生桥面横向整体倾覆的恶性事故。
[0003]为了提高桥梁的横向抗倾覆能力,同时不影响桥梁结构的整体设计方案,需要对 桥梁的支座加强局部构造连接,主要目的在于增加桥面系在承受偏心荷载时的抗倾覆力 矩,从而增强桥面结构的整体性和牢固性。
发明内容
[0004]本发明提出了一种设置在桥梁支座位置的防止桥梁横向倾覆的构造,用于解决现 有桥梁支座尤其是独柱墩桥梁桥面系抗倾覆能力弱的问题。所述的防止桥梁横向倾覆的构 造,力学概念明确,一方面提供足够的抗拔力,约束桥面系的竖向位移,防止倾覆事故的发 生,另一方面,不约束桥面系由于混凝土收缩徐变以及温度效应引起的变形,避免在桥面系 内部引起附加应力,构造简单,施工方便,经济实用,易于实现。
[0005] 本发明的技术方案如下:
[0006] 一种防止桥梁横向倾覆的构造,其特征在于,所述的构造包括桥面板底部预埋钢 板、槽形钢板、牛腿、钢锚杆和螺帽;所述预埋钢板沿桥梁横向布置于桥面板底部两侧,通过 锚固件与桥面系牢固相连,槽形钢板的竖向翼缘板通过焊接与预埋钢板相连,牛腿位于桥 墩接近顶部的位置,其中槽形钢板的水平腹板与牛腿上均预留椭圆形孔洞;钢锚杆的直径 小于椭圆孔宽度,竖向穿过预留孔洞,将槽形钢板和牛腿进行拉接,在钢锚杆两端采用螺帽 进行拧固;所述预埋钢板与槽形钢板形成中空的箱形构造,内部可容纳螺帽的布置和施拧。
[0007] 所述槽形钢板的水平腹板预留椭圆形孔洞,孔洞的短轴与桥面系横方向平行,允 许钢锚杆穿过,孔洞的长轴与桥长方向平行,允许钢锚杆在其中滑动。
[0008] 所述牛腿为钢牛腿或钢筋混凝土牛腿。
[0009] 所述钢牛腿,在牛腿的上下翼缘板预留椭圆孔;所述混凝土牛腿,在牛腿上预留竖 向贯穿椭圆孔;牛腿上的预留孔的大小和形状与槽形钢板水平腹板上的预留孔相同,同时 所有开孔位置在竖向保持一致。
[0010] 所述钢锚杆的直径小于椭圆孔宽度,竖向穿过槽形钢板与牛腿的预留孔洞,两端 采用螺帽进行拧固,下端螺帽与牛腿底面之间留有间隙3mm〜5mm。
[0011] 一种防止桥梁横向倾覆构造的施工方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
[0012] a•在桥面板底部沿桥梁横向布置预埋钢板,钢板通过锚固件与桥面板牢固相连; [0013] b•预制完成槽形钢板的拼接和开孔,将其与预埋钢板通过焊接相连,形成中空的 箱形构造;
[0014] C •完成牛腿安装;
[0015] d.将钢锚杆自下而上穿过牛腿和槽形钢板的预留孔,在两端采用螺帽进行拧固, 但下端螺帽与牛腿底面之间留有微小间隙。
[0016]上述步骤c的牛腿采用钢牛腿,首先在工厂预制完成牛腿的焊接和开孔,在现场将 钢牛腿与桥墩一起施工;牛腿采用钢筋混凝土牛腿,则牛腿在现场与桥墩一起施工并在牛 腿的开孔位置预留套管。
[0017] 本发明相对于现有技术具有以下显著效果:
[0018] (1)钢锚杆将桥面系和牛腿在竖向进行有效拉接,使桥面系在承受偏心荷载时,能 够产生足够的抗倾覆力矩,避免了桥面向一侧倾斜发生过大的竖向位移甚至整体的倾覆; (2)钢锚杆沿桥长方向可以自由滑动,不会对桥面系由于混凝土收缩徐变或温度效应引起 的纵向变形产生约束。(3)该构造力学概念明确,根据车辆偏载情况容易得到所需要的抗拔 力,进而确定所需要的钢锚杆的直径和数量,受力合理,取材容易,构造简单,施工方便,经 济实用。
附图说明
[0019]图1为本发明的的立面图;其中,图la为采用钢牛腿;图lb为采用钢筋混凝土牛腿。 [0020]图2为本发明的各组成部分相对关系透视图;其中图2a为采用钢牛腿;图2b为采用 钢筋混凝土牛腿。
[0021]图3为图2的俯视图(不包含螺帽5和预埋钢板1的锚固件)。
[0022]图中:1 一预埋钢板;2—槽形钢板;3—牛腿;4一钢错杆;5—螺帽。
具体实施方式
[0023]以下结合附图,对本发明的结构、施工过程作进一步描述如下。
[0024]如图1所示,本发明的防止桥梁横向倾覆的构造包括桥面板底部预埋钢板1、槽形 钢板2、牛腿3、钢锚杆4和螺帽5,其中预埋钢板1沿桥梁横向布置于桥面板底部两侧,通过锚 固件与桥面板牢固相连,槽形钢板2的竖向翼缘板通过焊接与预埋钢板1相连,形成中空的 箱形构造,内部可容纳螺帽5的布置和施拧。牛腿3可以为钢牛腿,如图1(a)所示,或钢筋混 凝土牛腿,如图1⑹所示。
[0025]如图2所示,槽形钢板2水平腹板预留椭圆形孔洞。牛腿3位于接近桥墩顶部的位 置,其中图2 (a)采用钢牛腿,在牛腿3的上下翼缘板预留椭圆孔,图2 (b)采用钢筋混凝土牛 腿,在牛腿3上预留竖向贯穿椭圆孔。位于牛腿3上的预留孔的大小和形状与槽形钢板2水平 腹板上的预留孔相同,同时所有开孔位置在竖向保持一致。钢锚杆4的直径小于椭圆孔宽 度,竖向穿过槽形钢板2与牛腿3的预留孔洞,两端采用螺帽5进行拧固,但下端螺帽与牛腿 底面之间留有微小间隙3mtn〜5mm,以允许桥面系沿桥梁纵向自由滑动,同时又能形成桥面 系与桥墩之间的拉接。
[0026]如图3所示,槽形钢板2水平腹板以及牛腿3上均预留椭圆形孔洞,孔洞短轴与桥面 糸横万冋平订,允许钢锚杆4穿过,长轴与桥长方向平行,钢锚杆4可自由滑动。
[0027]本发明的施工方法为:
[0028] 本发明所述的防止桥梁横向倾覆的构造,其施工方法如下:在桥面板底部沿桥梁 横向布置预埋钢板1,钢板通过锚固件与桥面板牢固相连,工厂预制完成槽形钢板2的拼接 和开孔,将其与预埋钢板1通过焊接相连,形成中空的箱形构造。牛腿3的施工方法分为两种 情况:若采用钢牛腿,则首先在工厂预制完成牛腿3的焊接和开孔,在现场与桥墩一起施工, 保证钢牛腿传力可靠;若采用钢筋混凝土牛腿,则牛腿3在现场与桥墩一起施工并在牛腿3 的开孔位置预留套管。钢锚杆4自下而上穿过牛腿3和槽形钢板2的预留孔,在上下两端采用 螺帽5进行拧固,但下端螺帽与牛腿底面之间留有微小间隙3mm〜5mm,完成对桥面系与桥墩 之间的拉接。需要说明的是,图2中设置钢锚杆4的直径和数量并不固定,可根据实际所需抗 拔力进行设计和布置。
[0029] 本发明提供了一种防止桥梁横向倾覆的构造,能够在桥面系承受偏心荷载时提供 足够的抗倾覆力矩,大幅提高桥面系(尤其是独柱墩桥梁的桥面系)的整体牢固性。该构造 力学概念明确,受力合理,取材容易,构造简单,施工方便,经济实用。

Claims (5)

1.一种防止桥梁横向倾覆的构造,其特征在于,所述的构造包括桥面板底部预埋钢板、 槽形钢板、牛腿、钢锚杆和螺帽;所述预埋钢板沿桥梁横向布置于桥面板底部两侧,通过锚 固件与桥面系牢固相连;槽形钢板的竖向翼缘板通过焊接与预埋钢板相连;牛腿位于桥墩 接近顶部的位置;槽形钢板的水平腹板与牛腿上均预留相同的椭圆形孔洞,孔洞的短轴与 桥面系横方向平行,宽度允许钢锚杆穿过,孔洞的长轴与桥长方向平行,孔长允许钢锚杆在 其中滑动;钢锚杆的直径小于椭圆孔宽度,竖向穿过预留孔洞,将槽形钢板和牛腿进行拉 接,在钢锚杆两端采用螺帽进行拧固,其中下端螺帽与牛腿底面之间留有间隙3_〜5_;所 述预埋钢板与槽形钢板形成中空的箱形构造,内部可容纳螺帽的布置和施拧。
2.根据权利要求1所述的防止桥梁横向倾覆的构造,其特征在于,所述牛腿为钢牛腿或 钢筋混凝土牛腿。
3.根据权利要求2所述的防止桥梁横向倾覆的构造,其特征在于,所述钢牛腿,在钢牛 腿的上下翼缘板预留椭圆孔;所述钢筋混凝土牛腿,在钢筋混凝土牛腿上预留竖向贯穿椭 圆孔;钢牛腿上的上下翼缘板预留椭圆孔、钢筋混凝土牛腿上预留竖向贯穿椭圆孔的大小 和形状分别与槽形钢板水平腹板上的预留孔相同,同时所有开孔位置在竖向保持一致。
4.一种防止桥梁横向倾覆构造的施工方法,其特征在于,该方法包括以下步骤: a •在桥面板底部沿桥梁横向布置预埋钢板,钢板通过锚固件与桥面板牢固相连; b •预制完成槽形钢板的拼接和开孔,将其与预埋钢板通过焊接相连,形成中空的箱形 构造; c. 完成牛腿安装; d. 将钢锚杆自下而上穿过牛腿和槽形钢板的预留孔,在两端采用螺帽进行拧固,但下 端螺帽与牛腿底面之间留有间隙3mm〜5mm; 所述预埋钢板沿桥梁横向布置于桥面板底部两侧,通过锚固件与桥面系牢固相连;槽 形钢板的竖向翼缘板通过焊接与预埋钢板相连;牛腿位于桥墩接近顶部的位置;槽形钢板 的水平腹板与牛腿上均预留相同的椭圆形孔洞,孔洞的短轴与桥面系横方向平行,宽度允 许钢锚杆穿过,孔洞的长轴与桥长方向平行,孔长允许钢锚杆在其中滑动;钢锚杆的直径小 于椭圆孔宽度,竖向穿过预留孔洞,将槽形钢板和牛腿进行拉接,在钢锚杆两端采用螺帽进 行拧固。
5.根据权利要求4所述的施工方法,其特征在于,步骤c的牛腿采用钢牛腿,首先在工厂 预制完成牛腿的焊接和开孔,在现场将钢牛腿与桥墩一起施工;牛腿采用钢筋混凝土牛腿, 则牛腿在现场与桥墩一起施工并在牛腿的开孔位置预留套管。
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