CN106906736B - 一种双层钢箱混凝土墩柱与钢梁刚性连接构造形式及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双层钢箱混凝土墩柱与钢梁刚性连接构造形式及施工方法，包括双层钢箱混凝土墩柱和上部的钢箱梁或钢‑混组合梁；所述钢箱梁或钢‑混组合梁的上翼缘板、底板、腹板通过焊接为整体，底板上设有底板加劲肋，腹板之间设有横隔板；钢‑混组合梁的上翼缘板上还设有栓钉，栓钉上浇筑混凝土顶板；底板在节点连接处断开，并插入双层钢箱混凝土墩柱，双层钢箱混凝土墩柱外钢板与所述底板、上翼缘板焊接，双层钢箱混凝土墩柱外钢板和双层钢箱混凝土墩柱内钢板、所述腹板之间焊接有加劲肋，加劲肋开孔并且穿入钢筋。本发明的节点刚性构造形式用于连续刚构钢桥或者钢‑混组合连续刚构桥。

Description

一种双层钢箱混凝土墩柱与钢梁刚性连接构造形式及施工 方法

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体涉及一种双层钢箱混凝土墩柱与钢梁刚性连接构造形式及施工方法。

背景技术

双层钢箱混凝土墩除了具有承载力高、塑性和韧性好、经济效果好等钢管混凝土的一般优点之外，还具有以下特点：(1)截面开展，抗弯刚度大；(2)自重轻，刚重比大；(3)防火性能优于实心钢管混凝土；(4)内外钢管作为模板使用，可以有效加快施工进度。双层钢箱混凝土作为一种新型组合构件，作为桥梁墩柱的结构形式优点不言而喻。而刚构桥是将墩梁刚性连接的一种结构形式，具有桥下净空大、无支座病害、跨中弯矩小、桥面平顺等优点。而采用双层钢箱混凝土墩柱的刚构桥，其墩柱与主梁刚性构造是其关键构造。

传统刚构桥一般采用混凝土墩柱和混凝土上部结构，存在明显缺陷：施工阶段质量不易控制，质量难以保证，施工工期长，投入成本高；后期运营阶段容易出现病害，且治标不治本；混凝土结构的自重大限制该桥的跨径。而本发明采用上部钢梁或者钢—混组合梁，墩柱采用双层钢箱混凝土，并且刚性连接，有效地改善了现存结构的缺陷。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种性能优越、连接可靠、施工便利的双层钢箱混凝土墩柱与钢梁刚性连接构造形式及施工方法。

本发明采用的技术方案：一种双层钢箱混凝土墩柱与钢梁刚性连接构造形式，包括双层钢箱混凝土墩柱和上部的钢箱梁或钢—混组合梁；

所述钢箱梁或钢—混组合梁包括上翼缘板、底板、腹板、底板加劲肋和横隔板，所述上翼缘板、底板、腹板通过焊接为整体，底板上设有底板加劲肋，腹板之间设有横隔板；钢—混组合梁的上翼缘板上还设有栓钉，栓钉上浇筑混凝土顶板；

所述双层钢箱混凝土墩柱包括双层钢箱混凝土墩柱外钢板、双层钢箱混凝土墩柱内钢板和高强度无收缩混凝土，高强度无收缩混凝土填充在双层钢箱混凝土墩柱内部；

所述钢箱梁或钢—混组合梁的底板在节点连接处断开，并插入双层钢箱混凝土墩柱，双层钢箱混凝土墩柱外钢板与所述底板、上翼缘板焊接，双层钢箱混凝土墩柱外钢板和双层钢箱混凝土墩柱内钢板之间焊接有加劲肋，所述腹板和双层钢箱混凝土墩柱内钢板之间焊接有加劲肋，加劲肋设置在腹板高度范围内，加劲肋开孔并且穿入钢筋。

采用上述双层钢箱混凝土墩与钢梁刚性连接构造形式的施工方法，包括如下步骤：

1)先将双层钢箱混凝土墩柱外钢板、双层钢箱混凝土墩柱内钢板焊接布置完成，并且焊接好加劲肋；

2)焊接上部的钢箱梁或钢—混组合梁的底板，焊接底板加劲肋，再将整块腹板与底板和双层钢箱混凝土墩柱外钢板焊接完成，然后焊接腹板处加劲肋，并且穿入钢筋，采用高强度无收缩混凝土浇筑墩柱；

3)焊接钢箱梁或钢—混组合梁的上翼缘板，如上部结构为钢—混组合梁则继续焊接栓钉，之后浇筑混凝土顶板。

本发明的节点刚性构造形式用于连续刚构钢桥或者钢—混组合连续刚构桥。本发明构造连接不仅适用于穿孔钢筋，还适用于其他剪力键；不仅适用内钢板伸至顶板高度，还适用伸至底板高度处，并且连接处浇实混凝土。

本发明的有益效果：

1)针对双层钢箱混凝土墩柱使用于刚构桥，解决了与上部钢箱梁或者钢—混组合梁的连接构造问题，构造简单，施工方便。

2)双层钢箱混凝土桥墩与钢主梁或者钢—混组合梁刚性连接，提供了一种新型桥梁结构形式，可以显著提高桥梁的抗震性能、强度和延性。

3)双层钢箱混凝土墩柱的内外钢管可以在施工时当作模板使用。

4)解决了混凝土刚构桥梁施工阶段质量不易控制，质量难以保证，施工工期长，投入成本高；后期运营阶段容易出现病害，且治标不治本；混凝土结构的自重大限制该桥的跨径的缺陷。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明双层钢箱混凝土墩柱与钢梁刚性连接构造形式的结构示意图。

图2是本发明双层钢箱混凝土墩柱的结构示意图。

图3是本发明双层钢箱混凝土墩柱的剖面图。

图中：1、混凝土顶板，2、上翼缘板，3、腹板，4、加劲肋，5、高强度无收缩混凝土，6、双层钢箱混凝土墩柱外钢板，7、横隔板，8、底板，9、底板加劲肋，10、栓钉，11、钢筋，12、双层钢箱混凝土墩柱内钢板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1、2和3所示，一种双层钢箱混凝土墩柱与钢梁刚性连接构造形式，包括双层钢箱混凝土墩柱和上部的钢箱梁或钢—混组合梁；

所述钢箱梁或钢—混组合梁包括上翼缘板2、底板8、腹板3、底板加劲肋9和横隔板7，所述上翼缘板2、底板8、腹板3通过焊接为整体，底板8上设有底板加劲肋9，腹板3之间设有横隔板7；钢—混组合梁的上翼缘板2上还设有栓钉10，栓钉10上浇筑混凝土顶板1；

所述双层钢箱混凝土墩柱包括双层钢箱混凝土墩柱外钢板6、双层钢箱混凝土墩柱内钢板12和高强度无收缩混凝土5，高强度无收缩混凝土5填充在双层钢箱混凝土墩柱内部；

所述钢箱梁或钢—混组合梁的底板8在节点连接处断开，并插入双层钢箱混凝土墩柱，双层钢箱混凝土墩柱外钢板6与所述底板8、上翼缘板2焊接，双层钢箱混凝土墩柱外钢板和双层钢箱混凝土墩柱内钢板之间焊接有加劲肋，所述腹板和双层钢箱混凝土墩柱内钢板之间焊接有加劲肋4，加劲肋4设置在腹板3高度范围内，加劲肋3开孔并且穿入钢筋11。

采用上述双层钢箱混凝土墩与钢梁刚性连接构造形式的施工方法，包括如下步骤：

1)先将双层钢箱混凝土墩柱外钢板6、双层钢箱混凝土墩柱内钢板12焊接布置完成，并且焊接好加劲肋4；

2)焊接上部的钢箱梁或钢—混组合梁的底板8，焊接底板加劲肋9，再将整块腹板3与底板8和双层钢箱混凝土墩柱外钢板6焊接完成，然后焊接腹板3处加劲肋4，并且穿入钢筋11，采用高强度无收缩混凝土5浇筑墩柱；

3)焊接钢箱梁或钢—混组合梁的上翼缘板2，如上部结构为钢—混组合梁则继续焊接栓钉10，之后浇筑混凝土顶板1。

当然，本发明创造不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造的精神前提下还可作出等同变形或者替换，这些等同的变形和替换均包含在本申请权利要求所限定的范围之内。

Claims (2)

1.一种双层钢箱混凝土墩柱与钢梁刚性连接构造形式，其特征在于：包括双层钢箱混凝土墩柱和上部的钢箱梁或钢—混组合梁；

所述钢箱梁或钢—混组合梁包括上翼缘板、底板、腹板、底板加劲肋和横隔板，所述上翼缘板、底板、腹板通过焊接为整体，底板上设有底板加劲肋，腹板之间设有横隔板；钢—混组合梁的上翼缘板上还设有栓钉，栓钉上浇筑混凝土顶板；

所述双层钢箱混凝土墩柱包括双层钢箱混凝土墩柱外钢板、双层钢箱混凝土墩柱内钢板和高强度无收缩混凝土，高强度无收缩混凝土填充在双层钢箱混凝土墩柱内部；

所述钢箱梁或钢—混组合梁的底板在节点连接处断开，并插入双层钢箱混凝土墩柱，双层钢箱混凝土墩柱外钢板与所述底板、上翼缘板焊接，双层钢箱混凝土墩柱外钢板和双层钢箱混凝土墩柱内钢板之间焊接有加劲肋，所述腹板和双层钢箱混凝土墩柱内钢板之间焊接有加劲肋，加劲肋设置在腹板高度范围内，加劲肋开孔并且穿入钢筋。

2.采用权利要求1所述双层钢箱混凝土墩与钢梁刚性连接构造形式的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)先将双层钢箱混凝土墩柱外钢板、双层钢箱混凝土墩柱内钢板焊接布置完成，并且焊接好加劲肋；

2)焊接上部的钢箱梁或钢—混组合梁的底板，焊接底板加劲肋，再将整块腹板与底板和双层钢箱混凝土墩柱外钢板焊接完成，然后焊接腹板处加劲肋，并且穿入钢筋，采用高强度无收缩混凝土浇筑墩柱；

3)焊接钢箱梁或钢—混组合梁的上翼缘板，如上部结构为钢—混组合梁则继续焊接栓钉，之后浇筑混凝土顶板。