CN107059613B - 道路桥梁无缝钢桥面结构及施工方法 - Google Patents

道路桥梁无缝钢桥面结构及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种道路桥梁无缝钢桥面结构及其施工方法，属于道路桥梁施工领域，其结构包括两个桥台、多个桥墩、多跨预制梁等，并在多跨预制梁上部设有连续无缝跨越该多跨预制梁的钢桥面和铺筑在钢桥面上的沥青混凝土，从而形成了道路桥梁无缝钢桥面结构，还在钢桥面的横向外部两侧设置防撞护栏，以及在该防撞护栏与钢桥面之间安装多个沿桥梁纵向等距设置的挡块；同时，沥青混凝土两侧外缘设置排水孔，防撞护栏内设有泄水管，用可于接通排水孔至桥面外部，这种结构具有构造简单、安全可靠、工厂化和标准化程度高、应用范围广、跨越长度大等优点，可广泛适用于多跨中小跨径桥梁，结合施工方法，还具有节能减排的效果，经济效益和社会效益十分显著。

Description

道路桥梁无缝钢桥面结构及施工方法
技术领域
本发明涉及一种道路桥梁施工领域，具体是指道路桥梁无缝钢桥面结构及施工方法。
背景技术
受技术、材料、经济和环境等条件的限制，道路桥梁一般由多跨组成，每跨桥面留有适应材料胀缩变形的间隙，即伸缩缝，并配以使车辆平稳通过桥面并满足桥面变形需要的各种伸缩装置。桥梁伸缩装置长期暴露在大气中，承受着来自车辆轮胎的磨损和冲击作用，还承受着因热胀冷缩、收缩徐变、基础沉降等外界条件的影响，极易造成伸缩装置破损并引起桥面乃至桥梁结构的破坏。伸缩装置的破坏反过来会引起更大的车辆冲击荷载，影响行车舒适性，且维修困难、费用较大。
目前对道路桥梁伸缩缝的研究主要有三个方向：一是采用多跨连续结构减少伸缩装置的数量，包括先简支后连续和桥面连续等；二是将中小跨径桥梁和路基路面综合设计成半整体式或整体式全无缝桥梁；三是研制高性能的伸缩装置，包括弹塑体伸缩装置。方法一虽然减少了伸缩装置的数量，但对伸缩装置性能要求更高；方法二虽然在一定桥长范围内取消了伸缩装置，但桥梁的无缝长度有限，国内外最大无缝长度300m左右，难再有较大的突破；由于伸缩装置材料、制作工艺和使用条件等原因的限制，方法三也研究进展缓慢。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单、安全可靠、工厂化和标准化程度高、应用范围广、跨越长度大的适用于多跨中小跨径的道路桥梁无缝钢桥面结构及其施工方法。
本发明的技术问题通过以下技术方案实现：
一种道路桥梁无缝钢桥面结构，包括两个桥台、间距设置在两个桥台之间的多个桥墩、及连接在每个桥台上的护坡，所述的两个桥台和多个桥墩上安装多跨预制梁，相邻每跨预制梁端之间预留伸缩缝，所述的多跨预制梁上部设有连续无缝跨越该多跨预制梁的钢桥面和铺筑在所述钢桥面上的沥青混凝土；所述钢桥面的横向外部两侧分别设置防撞护栏，该防撞护栏与钢桥面之间安装多个沿桥梁纵向等距设置的挡块；所述的沥青混凝土两侧外缘设置排水孔，防撞护栏内设有分别连通排水孔和接通至桥面外部的泄水管。
所述的钢桥面是由沿桥梁轴线方向布置的多根工字钢纵梁、横向连接多根工字钢纵梁的多根钢横隔梁、及固定安装在多根工字钢纵梁和多根钢横隔梁顶部的钢面板组成，该多根工字钢纵梁和多根钢横隔梁固定形成井字形钢桥面骨架；每根所述的工字钢纵梁长度与桥面总长度相同，每根工字钢纵梁的下翼缘均由多个扣件弹性固定在预制梁上，每根工字钢纵梁的纵向两端点下翼缘底部与预埋在所述桥台上的桥台钢板固定，相邻两根工字钢纵梁之间的间距a=2m~3m；相邻两根钢横隔梁之间的间距b=3m~5m；所述钢面板的总体平面是由多块钢面板A和多块钢面板B组成，每块钢面板与所述井字形钢桥面骨架的井字形框格尺寸相同，且多块钢面板A安放在桥面最外侧各一排，并悬出最外侧工字钢纵梁，多块钢面板B安放在其余井字形框格上，相邻两块钢面板的相接处平面为互相咬合的凹凸齿，该凹凸齿的凸处设有钢面板螺栓连接在工字钢纵梁和钢横隔梁的顶部；所述钢面板的总宽度小于两侧防撞护栏内侧之间的宽度2cm~3cm，作为排泄桥面水的缝隙。
多个所述的挡块设置在防撞护栏与钢桥面的最外侧工字钢纵梁之间，每个挡块均为矩形块，相邻两个挡块之间的间距为5m~7m，且每个挡块的一端固定在最外侧工字钢纵梁的外侧面上，另一端固定有橡胶块，该橡胶块的外侧面与预埋在防撞护栏内侧面的护栏钢板相贴。
所述的扣件是由弹性垫板、钢垫板、轨距块、弹条、平垫圈和扣件螺栓组成，该弹性垫板安放在预制梁上预埋的预制板钢板上，并用轨距块定位工字钢纵梁，弹条压紧工字钢纵梁的下翼缘，再用平垫圈和扣件螺栓紧固工字钢纵梁，每根工字钢纵梁上的相邻两个扣件之间的间距d=50cm~60cm。
所述的预制梁与钢桥面的叠合梁结构计算模型根据经典梁理论和弹性地基梁理论进行建立：
⑴钢桥面与弹性垫板之间、弹性垫板与预制梁之间光滑接触，钢桥面和预制梁独立承受弯曲，共同承担桥梁恒载和车辆荷载的作用；
⑵弹性垫板满足文克勒假定，钢桥面底某一点的压力只与该点的沉陷有关，而与钢桥面底其他各点的沉陷无关，钢桥面单位面积所受的压力与弹性垫板的沉陷成正比，其比例常数为k；
⑶弹性垫板只起着传递压力的作用，即钢桥面底的压力不会在预制梁顶产生压力重分布，弹性垫板不承受弯矩、弹性垫板自重作为预制梁的荷载；
由以上计算模型可知，钢桥面实际是简支梁上的弹性地基梁，预制梁为普通的简支梁，于是可得钢桥面与预制梁叠合梁在均布荷载作用下的线性微分方程组，进而导出钢桥面和预制梁弯矩和剪力计算公式，
公式一、
Figure DEST_PATH_IMAGE001
公式二、
Figure DEST_PATH_IMAGE002
在公式一、公式二中，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
——钢桥面或预制梁从一个端点至另一个端点之间的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
；
d——弹性固定每根工字钢纵梁上的相邻两个扣件之间的距离，cm；
Figure DEST_PATH_IMAGE005
——相邻两根工字钢纵梁中心的距离，
Figure 514858DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
——钢桥面在均布荷载
Figure DEST_PATH_IMAGE007
和弹性垫板沉陷所受的压力共同作用下的挠度曲线方程，
Figure 369682DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure DEST_PATH_IMAGE008
——预制梁在均布荷载
Figure DEST_PATH_IMAGE009
和钢桥面传递压力共同作用下的挠度曲线方程，
Figure 520391DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 728649DEST_PATH_IMAGE007
——钢桥面和沥青混凝土恒载及车辆荷载的均布荷载强度总和，
Figure DEST_PATH_IMAGE010
；
Figure 605339DEST_PATH_IMAGE009
——预制梁、弹性垫板和找平层恒载均布荷载强度总和，
Figure 739385DEST_PATH_IMAGE010
；
Figure DEST_PATH_IMAGE011
——弹性垫板弹性系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure DEST_PATH_IMAGE013
——钢桥面计算宽度
Figure 881785DEST_PATH_IMAGE005
的抗弯刚度，
Figure 143002DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure DEST_PATH_IMAGE014
——预制梁计算宽度
Figure 126395DEST_PATH_IMAGE005
的抗弯刚度，
Figure 182076DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure DEST_PATH_IMAGE015
——钢桥面计算宽度
Figure 749454DEST_PATH_IMAGE005
所受的弯矩，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
；
Figure DEST_PATH_IMAGE017
——预制梁计算宽度
Figure 860368DEST_PATH_IMAGE005
所受的弯矩，
Figure 446070DEST_PATH_IMAGE016
；
Figure DEST_PATH_IMAGE018
——钢桥面计算宽度
Figure 688963DEST_PATH_IMAGE005
所受的剪力，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure DEST_PATH_IMAGE020
——预制梁计算宽度
Figure 324998DEST_PATH_IMAGE005
所受的剪力，
Figure 662438DEST_PATH_IMAGE019
；
公式三、
Figure DEST_PATH_IMAGE021
在公式三中
Figure DEST_PATH_IMAGE022
——设计钢桥面锁定温度，
Figure DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure DEST_PATH_IMAGE024
——当地历年最高钢桥面温度，
Figure 492860DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure DEST_PATH_IMAGE025
——当地历年最低钢桥面温度，
Figure 703393DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure DEST_PATH_IMAGE026
——保证钢桥面满足强度条件的允许降温幅度，
Figure 494631DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure DEST_PATH_IMAGE027
——保证钢桥面满足温度条件的允许升温幅度，
Figure 887960DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure DEST_PATH_IMAGE028
——保证当地钢桥面季节性变化情况的设计钢桥面锁定温度修整值，取0
Figure 261303DEST_PATH_IMAGE023
～5
Figure 32950DEST_PATH_IMAGE023
；
由公式一、公式二计算得到钢桥面和预制梁所受控制弯矩和剪力后，再按有关规范计算车辆制动力，并与钢桥面车辆荷载的横向分布系数、材料强度分项系数、极限状态设计方法的分项系数和由公式三计算的设计钢桥面锁定温度引起的温差内力作多种组合，取其最不利情况下的控制内力验算钢桥面和预制梁的结构承载能力，再用有限元软件计算复核，并满足有关规范要求。
所述的钢桥面最外侧工字钢纵梁中心至防撞护栏内边缘的距离为
Figure DEST_PATH_IMAGE029
～50cm，即钢面板A悬出最外侧工字钢纵梁中心为c=(30cm～50cm）-排泄桥面水缝隙(2cm～3cm)/2；所述工字钢纵梁的单根总长度与桥面总长度相同，并多段焊接而成，每段定尺长度12.5m、25m、50m或100m，总高度130 mm～190mm、上翼缘宽度68mm～75mm，下翼缘宽度114 mm～150mm，腹板厚度13mm～20mm；所述的挡块长度与钢桥面最外侧工字钢纵梁中心至防撞护栏内边缘的距离c匹配，高度7cm～10cm、宽度3cm～5cm，橡胶块厚度2cm，高度和宽度与挡块尺寸相同。
所述的预制梁为钢筋混凝土或预应力混凝土结构，单跨跨径5m～40m，安放在桥台和桥墩顶的支座上；所述的预制梁上按照扣件的设置位置预埋预制板钢筋，在该预制板钢筋上焊接预制板钢板，预制板钢筋与预制板钢板之间用水泥沥青砂浆弹性找平层找平，再在预制板钢板上安放扣件并固定钢桥面的工字钢纵梁。
所述的防撞护栏为钢筋混凝土结构，每跨防撞护栏与预制梁端相同位置设一道伸缩缝。
所述的两个桥台和多个桥墩为多跨桥梁的下部结构，所述的护坡为桥台的组成部分，并用于衔接路基、边坡和桥台主体。
一种道路桥梁无缝钢桥面结构的施工方法，其包括如下步骤：
步骤一、拟定道路桥梁无缝钢桥面结构方案：
①根据使用要求和地质钻探资料，拟定桥梁总长、宽度、桥台、桥墩尺寸；
②初拟预制梁、钢桥面的所有构件尺寸和采用材料；
③按照公式一、公式二计算预制梁和钢桥面的控制弯矩和控制剪力；
④设计配置桥梁各部件的钢筋；
⑤确定设计钢桥面锁定温度，用公式三计算的设计钢桥面锁定温度引起的温差内力与按照公式一、公式二计算预制梁和钢桥面的控制弯矩和控制剪力作多种组合，取其最不利情况下的控制内力验算钢桥面和预制梁的结构承载能力；
⑥用有限元软件计算复核道路桥梁无缝钢桥面结构受力情况，直至满足要求；
步骤二、施工桥台、桥墩，预制预制梁，定制钢桥面的各部件：
①采用钻孔灌注桩机械施工桥台、桥墩，并检验合格；
②现浇桥台、桥墩的各部件混凝土，并检验合格；
③安放桥台和桥墩支座、工厂预制预制梁和运输并安装就位，要求预制梁伸缩缝宽度符合设计要求，测量预制梁桥面标高，确定找平层厚度；
④浇筑水泥沥青砂浆弹性找平层，安装预制板钢板和扣件的钢垫板；
⑤定制钢桥面的各部件，检验合格并运到工地，用接触焊或气压焊组装工字钢纵梁、钢横隔梁和挡块备用；
步骤三、安装工字钢纵梁、钢横隔梁和挡块组装件：
①安放弹性垫板；
②整体安装工字钢纵梁、钢横隔梁和挡块组装件；
③测量工字钢纵梁、钢横隔梁和挡块组装件安装位置，并调整准确；
④安装轨距块、弹条、平垫圈，做扣件螺栓固定钢桥面的准备工作；
⑤根据设计要求的钢桥面锁定温度，测量全天钢桥面温度，准确确定钢桥面与桥台钢板焊接固定时间，在允许设计钢桥面温度范围的时间内焊接牢固工字钢纵梁的纵向两端点下翼缘与桥台钢板；
⑥紧固全部扣件螺栓，压紧弹条弹性固定工字钢纵梁；
⑦安装挡块和橡胶块；
骤四、现浇防撞护栏：
①绑扎防撞护栏钢筋、安装护栏钢板预埋件和泄水管以及预留伸缩缝，并检验质量合格；
②安装防撞护栏模板，并检查合格后；
③采用泵送混凝土分层浇筑防撞护栏混凝土，伸缩缝符合要求；
步骤五、安装钢面板：
①在工字钢纵梁、钢横隔梁顶部预拼装齿状钢面板，要求各钢面板定位准确，各齿缝相互嵌固密合、表面平整；
②用钢面板螺栓固定钢面板；
步骤六、铺筑沥青混凝土：
①抛丸处理钢面板，要求达到规定的粗糙度；
②采用环氧树脂或其他方法施工钢面板与沥青混凝土之间的粘结层，符合规定要求；
③拌和、运输、摊铺和碾压沥青混凝土，质量符合要求；
在以上全部施工程序中，根据设计要求的钢桥面锁定温度测量至关重要，必须在允许的设计钢桥面锁定温度范围时间内焊接固定工字钢纵梁纵向两端点下翼缘底部与预埋在桥台上的桥台钢板，并紧固扣件螺栓而弹性固定钢桥面的工字钢纵梁，才能确保工程质量。
与现有技术相比，本发明主要是在桥梁的多跨预制梁上部设有连续无缝跨越该多跨预制梁的钢桥面和铺筑在钢桥面上的沥青混凝土，从而形成了道路桥梁无缝钢桥面结构，还在钢桥面的横向外部两侧设置防撞护栏，以及在该防撞护栏与钢桥面之间安装多个沿桥梁纵向等距设置的挡块；同时，沥青混凝土两侧外缘设置排水孔，防撞护栏内设有泄水管，并通过泄水管将排水孔的积水接通至桥面外部排出，这种道路桥梁无缝钢桥面结构具有构造简单、安全可靠、工厂化和标准化程度高、应用范围广、跨越长度大等优点，故能广泛适用于多跨中小跨径桥梁，其结合相应的施工方法，还具有节能减排的效果，行车舒适，经济效益和社会效益十分显著。
附图说明
图1为本发明的结构立面示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为图2的A—A剖面图。
图4为钢面板结构图。
图5为扣件立面图。
图6为扣件俯视图。
图7为钢桥面和预制梁的受力计算图式。
具体实施方式
下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。
如图1~图7所示，1.桥台、11.护坡、12.桥台钢板、2.桥墩、3.预制梁、31.支座、32.伸缩缝、33.预制板钢筋、34.预制板钢板、35.找平层、4.扣件、41.弹性垫板、42.钢垫板、43.轨距块、44.弹条、45.扣件螺栓、46.平垫圈、5.钢桥面、51.工字钢纵梁、511.下翼缘、512.腹板、513.上翼缘、514.钢面板螺栓孔、52.钢横隔梁、53.钢面板、531.钢面板A、532.钢面板B、533.凹凸齿、54.钢面板螺栓、6.挡块、7.沥青混凝土、8.防撞护栏、81.护栏钢板、82.泄水管、9.橡胶块。
道路桥梁无缝钢桥面结构及施工方法，如图1、图2所示，属于道路桥梁施工领域，其结构主要包括两个桥台1、两个护坡11、多个桥墩2、多跨预制梁3、钢桥面5和沥青混凝土7等，本实施例是将桥梁长度方向作为纵向、桥梁宽度方向作为横向进行描述，即图1、图2的视图左、右方向为纵向，视图前、后方向为横向。
其中，两个桥台1和多个桥墩2为多跨桥梁的下部结构，起到承受桥梁上部结构、车辆荷载和温差内力等的作用，多个桥墩2按照一定的间距距离设置在两个桥台1之间，多个桥台和多个桥墩2的顶部均安放支座31，则多跨预制梁3可依次安装在多个支座31上，具体结构如图1所示，是在两个桥台1和
Figure DEST_PATH_IMAGE030
个桥墩2上安装
Figure DEST_PATH_IMAGE031
跨跨径为
Figure DEST_PATH_IMAGE032
的预制梁3；其中，
Figure 232856DEST_PATH_IMAGE032
——包括伸缩缝长度的单跨预制梁的长度，
Figure 177679DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 838817DEST_PATH_IMAGE031
——预制梁的总跨数；每跨预制梁3之间留有一定设计宽度的伸缩缝32，作为温差变化引起的预制梁沿桥梁轴线、即纵向的伸缩余地；伸缩缝的宽度根据预制梁
Figure 781366DEST_PATH_IMAGE032
的长度由预制梁结构的特性、当地气温条件等因素确定；而护坡11为桥台1的组成部分，并起到与路基、边坡和桥台主体的衔接作用。
所述的预制梁3为钢筋混凝土或预应力混凝土结构，工厂化预制，单跨跨径5m～40m，安放在多个桥台1和多个桥墩2顶部的支座31上，主要承受桥面恒载和车辆荷载的作用；所述的预制梁3上按照扣件4的设置位置预埋预制板钢筋33，该预制板钢筋上焊接预制板钢板34，预制板钢筋33与预制板钢板34之间用水泥沥青砂浆弹性找平层35找平，再在预制板钢板34上安放扣件4并固定钢桥面5的工字钢纵梁51，找平层35具有设计要求的弹性和强度不仅能够支撑钢桥面5和保证钢桥面结构的平稳性，同时还能起到缓冲车辆撞击力的作用。
所述的钢桥面5为连续无缝跨越在多跨预制梁3上部，主要是由沿桥梁轴线方向布置的多根工字钢纵梁51、横向连接多根工字钢纵梁的钢横隔梁52、及固定安装在多根工字钢纵梁51和多根钢横隔梁52顶部的钢面板53组成；所述的工字钢纵梁51单根长度与桥面总长度相同，可采用U74、U70Mn等钢的牌号，工厂定制的单段长度不足桥面总长度时，可多段焊接而成，每段定尺长度12.5m、25m、50m、100m等，也可按实际定制，总高度130 mm～190mm、上翼缘513宽度68mm～75mm,下翼缘511宽度114 mm～150mm，腹板512厚度13mm～20mm。
所述的多根工字钢纵,51的下翼缘511由多个扣件4弹性固定在预制梁3上，其纵向两端点下翼缘511底部与预埋在桥台1上的桥台钢板12焊接固定，要求在设计钢桥面5锁定温度范围内焊接固定；同时，需按照桥面的总宽度来设置多排工字钢纵梁51，相邻两根工字钢纵梁之间的间距a=2m~3m；每排工字钢纵梁51横向相隔一定距离用钢横隔梁52焊接固定，并形成井字形钢桥面骨架，相邻两根钢横隔梁52之间的间距b=3 m～5m。
所述钢面板53的总体平面是由多块钢面板A531和多块钢面板B532组成，每块钢面板53与井字形钢桥面骨架的井字形框格尺寸相同，厚度1cm～3cm，且多块钢面板A安放在桥面最外侧各一排，悬出最外侧工字钢纵梁
Figure 281617DEST_PATH_IMAGE029
～50cm，多块钢面板B安放在其余的井字形框格上；相邻两块钢面板53的相接处平面为凹凸齿533，以利相邻钢面板53相互咬合，该凹凸齿533的凸处设钢面板螺栓孔514，进而通过钢面板螺栓54与工字钢纵梁51、钢横隔梁52顶部连接固定。
所述钢桥面5的横向外部两侧分别设置多跨防撞护栏8，该多跨防撞护栏为钢筋混凝土结构，每跨防撞护栏8与预制梁3端相同位置设一道伸缩缝32，钢面板53的总宽度需小于两侧防撞护栏8内侧之间的宽度2cm～3cm，可作为排泄桥面水的缝隙，起到排泄桥面水的作用，而最边缘工字钢纵梁51中心至防撞护栏8内边缘的距离为
Figure 515283DEST_PATH_IMAGE029
～50cm，即钢面板A悬出最边缘工字钢纵梁中心为c=(30cm～50cm）-排泄桥面水缝隙(2cm～3cm)/2。
所述的防撞护栏8与钢桥面5之间安装多个沿桥梁纵向等距设置的挡块6，具体是：多个挡块设置在防撞护栏8与最外侧工字钢纵梁51之间，每个挡块6均为矩形挡块，挡块长度与最外侧工字钢纵梁中心至防撞护栏内边缘的距离c匹配，高度7cm～10cm、宽度3cm～5cm，相邻两个挡块6之间的间距为5 m～7m；并且，每个挡块的一端均与最外侧工字钢纵梁51外侧面焊接固定，另一端固定橡胶块9，该橡胶块厚度2cm，高度和宽度与挡块尺寸相同，橡胶块9的外侧面与预埋在防撞护栏8内侧面的护栏钢板81相贴，起到限制钢桥面5横向移动的作用，同时由于橡胶块9存在剪切变形，允许工字钢纵梁51以及钢桥面5总体可以产生沿桥梁轴线纵向微量移动。
所述的扣件4为连接工字钢纵梁51与预制梁3的部件，由弹性垫板41、钢垫板42、轨距块43、弹条44、平垫圈46和扣件螺栓45组成，其作用是将工字钢纵梁51弹性固定在预制梁3上，保持和阻止工字钢纵梁钢轨相对于预制梁3的纵横向移动，弹性垫板41安放在预制梁3预埋的预制板钢板34上，用轨距块43定位工字钢纵梁51，用弹条44压紧工字钢纵梁51的下翼缘511，再用平垫圈46和扣件螺栓45紧固工字钢纵梁51，每根工字钢纵梁上的相邻两个扣件4之间的间距d=50cm~60cm。
所述的沥青混凝土7铺筑在钢面板53顶部以作为车辆的承重结构层，可直接承受车辆荷载，在沥青混凝土7两侧外缘设置排水孔，防撞护栏8内设有分别连通排水孔和接通至桥面外部的泄水管82。
根据经典梁理论和弹性地基梁理论，建立预制梁3与钢桥面5的叠合梁结构计算模型：
⑴钢桥面5与弹性垫板41之间、弹性垫板41与预制梁3之间光滑接触，钢桥面5和预制梁3独立承受弯曲，共同承担桥梁恒载和车辆荷载的作用；
⑵弹性垫板41满足文克勒假定，钢桥面5底某一点的压力只与该点的沉陷有关，而与钢桥面5底其他各点的沉陷无关，钢桥面5单位面积所受的压力与弹性垫板41的沉陷成正比，其比例常数为k；
⑶弹性垫板41只起着传递压力的作用，即钢桥面5底的压力不会在预制梁顶产生压力重分布，弹性垫板41不承受弯矩、弹性垫板自重作为预制梁的荷载；
由以上计算模型可知，钢桥面5实际是简支梁上的弹性地基梁，预制梁3为普通的简支梁，于是可得钢桥面5与预制梁3叠合梁在均布荷载作用下的线性微分方程组，进而导出钢桥面和预制梁弯矩和剪力计算公式，
公式一、
Figure 50170DEST_PATH_IMAGE001
公式二、
Figure 163619DEST_PATH_IMAGE002
在公式一、公式二中，
Figure 400435DEST_PATH_IMAGE003
——钢桥面5或预制梁3从一个端点至另一个端点之间的距离，
Figure 687059DEST_PATH_IMAGE004
；
d——弹性固定每根工字钢纵梁51上的相邻两个扣件4之间的距离，cm；
Figure 561606DEST_PATH_IMAGE005
——相邻两根工字钢纵梁51中心的距离，
Figure 908273DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 320800DEST_PATH_IMAGE006
——钢桥面5在均布荷载
Figure 663313DEST_PATH_IMAGE007
和弹性垫板41沉陷所受的压力共同作用下的挠度曲线方程，
Figure 907213DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 909935DEST_PATH_IMAGE008
——预制梁3在均布荷载
Figure 872075DEST_PATH_IMAGE009
和钢桥面5传递压力共同作用下的挠度曲线方程，
Figure 438185DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 51438DEST_PATH_IMAGE007
——钢桥面5和沥青混凝土7恒载及车辆荷载的均布荷载强度总和，
Figure 474329DEST_PATH_IMAGE010
；
Figure 674497DEST_PATH_IMAGE009
——预制梁3、弹性垫板41和找平层35恒载均布荷载强度总和，
Figure 44299DEST_PATH_IMAGE010
；
Figure 997211DEST_PATH_IMAGE011
——弹性垫板41弹性系数，
Figure 102921DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 774074DEST_PATH_IMAGE013
——钢桥面5计算宽度
Figure 760615DEST_PATH_IMAGE005
的抗弯刚度，
Figure 833614DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 113154DEST_PATH_IMAGE014
——预制梁3计算宽度
Figure 209286DEST_PATH_IMAGE005
的抗弯刚度，
Figure 983207DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 661444DEST_PATH_IMAGE015
——钢桥面5计算宽度
Figure 862618DEST_PATH_IMAGE005
所受的弯矩，
Figure 760561DEST_PATH_IMAGE016
；
Figure 10276DEST_PATH_IMAGE017
——预制梁3计算宽度
Figure 57867DEST_PATH_IMAGE005
所受的弯矩，
Figure 180675DEST_PATH_IMAGE016
；
Figure 313716DEST_PATH_IMAGE018
——钢桥面5计算宽度
Figure 678707DEST_PATH_IMAGE005
所受的剪力，
Figure 518487DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 61464DEST_PATH_IMAGE020
——预制梁3计算宽度
Figure 166954DEST_PATH_IMAGE005
所受的剪力，
Figure 86369DEST_PATH_IMAGE019
；
公式三、
Figure 89310DEST_PATH_IMAGE021
在公式三中
Figure 803188DEST_PATH_IMAGE022
——设计钢桥面锁定温度，
Figure 848504DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure 56763DEST_PATH_IMAGE024
——当地历年最高钢桥面5温度，
Figure 667873DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure 67499DEST_PATH_IMAGE025
——当地历年最低钢桥面5温度，
Figure 396849DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure 595749DEST_PATH_IMAGE026
——保证钢桥面5满足强度条件的允许降温幅度，
Figure 812098DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure 133358DEST_PATH_IMAGE027
——保证钢桥面5满足温度条件的允许升温幅度，
Figure 202202DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure 939214DEST_PATH_IMAGE028
——保证当地钢桥面季节性变化情况的设计钢桥面锁定温度修整值，取0
Figure 524916DEST_PATH_IMAGE023
～5
Figure 767809DEST_PATH_IMAGE023
；
由公式一、公式二计算得到钢桥面5和预制梁3所受控制弯矩和剪力后，再按有关规范计算车辆制动力，并与钢桥面车辆荷载的横向分布系数、材料强度分项系数、极限状态设计方法的分项系数和由公式三计算的设计钢桥面5锁定温度引起的温差内力作多种组合，取其最不利情况下的控制内力验算钢桥面和预制梁的结构承载能力，再用有限元软件计算复核，并满足有关规范要求。
本发明涉及的道路桥梁无缝钢桥面结构的施工方法包括如下步骤：
步骤一、拟定道路桥梁无缝钢桥面结构方案：
①根据使用要求和地质钻探资料，拟定桥梁总长、宽度、桥台、桥墩尺寸；
②初拟预制梁、钢桥面的所有构件尺寸和采用材料；
③按照公式一、公式二计算预制梁3和钢桥面5的控制弯矩和控制剪力；
④设计配置桥梁各部件的钢筋；
⑤确定设计钢桥面锁定温度，用公式三计算的设计钢桥面锁定温度引起的温差内力与按照公式一、公式二计算预制梁和钢桥面的控制弯矩和控制剪力作多种组合，取其最不利情况下的控制内力验算钢桥面和预制梁的结构承载能力；
⑥用有限元软件计算复核道路桥梁无缝钢桥面结构受力情况，直至满足要求；
步骤二、施工桥台、桥墩，预制预制梁，定制钢桥面的各部件：
①采用钻孔灌注桩机械施工桥台1、桥墩2，并检验合格；
②现浇桥台、桥墩的各部件混凝土，并检验合格；
③安放桥台1和桥墩2支座31、工厂预制预制梁3和运输并安装就位，要求预制梁伸缩缝宽度符合设计要求，测量预制梁桥面标高，确定找平层35厚度；
④浇筑水泥沥青砂浆弹性找平层，安装预制板钢板34和扣件4的钢垫板42；
⑤定制钢桥面的各部件，检验合格并运到工地，用接触焊或气压焊组装工字钢纵梁51、钢横隔梁52和挡块6备用；
步骤三、安装工字钢纵梁51、钢横隔梁52和挡块6组装件：
①安放弹性垫板；
②整体安装工字钢纵梁51、钢横隔梁52和挡块6组装件；
③测量工字钢纵梁51、钢横隔梁52和挡块6组装件安装位置，并调整准确；
④安装轨距块43、弹条44、平垫圈46，做扣件螺栓45固定钢桥面5的准备工作；
⑤根据设计要求的钢桥面5锁定温度，测量全天钢桥面5温度，准确确定钢桥面与桥台钢板12焊接固定时间，在允许设计钢桥面5温度范围的时间内焊接牢固工字钢纵梁51的纵向两端点下翼缘511与桥台钢板12；
⑥紧固全部扣件螺栓45，压紧弹条44弹性固定工字钢纵梁51；
⑦安装挡块6和橡胶块9；
骤四、现浇防撞护栏：
①绑扎防撞护栏钢筋、安装护栏钢板81预埋件和泄水管82以及预留伸缩缝32，并检验质量合格；
②安装防撞护栏模板，并检查合格后；
③采用泵送混凝土分层浇筑防撞护栏混凝土，伸缩缝符合要求；
步骤五、安装钢面板：
①在工字钢纵梁51、钢横隔梁52顶部预拼装齿状钢面板53，要求各钢面板定位准确，各齿缝相互嵌固密合、表面平整；
②用钢面板螺栓54固定钢面板53；
步骤六、铺筑沥青混凝土：
①抛丸处理钢面板53，要求达到规定的粗糙度；
②采用环氧树脂或其他方法施工钢面板53与沥青混凝土7之间的粘结层，符合规定要求；
③拌和、运输、摊铺和碾压沥青混凝土7，质量符合要求；
在以上全部施工程序中，根据设计要求的钢桥面锁定温度测量至关重要，必须在允许的设计钢桥面锁定温度范围时间内焊接固定工字钢纵梁51纵向两端点下翼缘511底部与预埋在桥台上的桥台钢板，并紧固扣件螺栓45而弹性固定钢桥面的工字钢纵梁51，才能确保工程质量。
本发明所述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外还应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种道路桥梁无缝钢桥面结构，包括两个桥台（1）、间距设置在两个桥台之间的多个桥墩（2）、及连接在每个桥台（1）上的护坡（11），所述的两个桥台（1）和多个桥墩（2）上安装多跨预制梁（3），相邻每跨预制梁端之间预留伸缩缝（32），其特征在于所述的多跨预制梁（3）上部设有连续无缝跨越该多跨预制梁（3）的钢桥面（5）和铺筑在所述钢桥面上的沥青混凝土（7）；所述钢桥面（5）的横向外部两侧分别设置防撞护栏（8），该防撞护栏与钢桥面（5）之间安装多个沿桥梁纵向等距设置的挡块（6）；所述的沥青混凝土（7）两侧外缘设置排水孔，防撞护栏（8）内设有分别连通排水孔和接通至桥面外部的泄水管（82）。
2.根据权利要求1所述的道路桥梁无缝钢桥面结构，其特征在于所述的钢桥面（5）是由沿桥梁轴线方向布置的多根工字钢纵梁（51）、横向连接多根工字钢纵梁的多根钢横隔梁（52）、及固定安装在多根工字钢纵梁（51）和多根钢横隔梁（52）顶部的钢面板（53）组成，该多根工字钢纵梁（51）和多根钢横隔梁（52）固定形成井字形钢桥面骨架；每根所述的工字钢纵梁（51）长度与桥面总长度相同，每根工字钢纵梁（51）的下翼缘（511）均由多个扣件（4）弹性固定在预制梁（3）上，每根工字钢纵梁（51）的纵向两端点下翼缘（511）底部与预埋在所述桥台（1）上的桥台钢板（12）固定，相邻两根工字钢纵梁（51）之间的间距a=2m~3m；相邻两根钢横隔梁（52）之间的间距b=3m~5m；所述钢面板（53）的总体平面是由多块钢面板A（531）和多块钢面板B（532）组成，每块钢面板（53）与所述井字形钢桥面骨架的井字形框格尺寸相同，且多块钢面板A（531）安放在桥面最外侧各一排，并悬出最外侧工字钢纵梁（51），多块钢面板B（532）安放在其余井字形框格上，相邻两块钢面板（53）的相接处平面为互相咬合的凹凸齿（533），该凹凸齿的凸处设有钢面板螺栓（54）连接在工字钢纵梁（51）和钢横隔梁（52）的顶部；所述钢面板（53）的总宽度小于两侧防撞护栏（8）内侧之间的宽度2cm~3cm，作为排泄桥面水的缝隙。
3.根据权利要求2所述的道路桥梁无缝钢桥面结构，其特征在于多个所述的挡块（6）设置在防撞护栏（8）与钢桥面（5）的最外侧工字钢纵梁（51）之间，每个挡块（6）均为矩形块，相邻两个挡块（6）之间的间距为5m~7m，且每个挡块（6）的一端固定在最外侧工字钢纵梁（51）的外侧面上，另一端固定有橡胶块（9），该橡胶块的外侧面与预埋在防撞护栏（8）内侧面的护栏钢板（81）相贴。
4.根据权利要求2所述的道路桥梁无缝钢桥面结构，其特征在于所述的扣件（4）是由弹性垫板（41）、钢垫板（42）、轨距块（43）、弹条（44）、平垫圈（46）和扣件螺栓（45）组成，该弹性垫板（41）安放在预制梁（3）上预埋的预制板钢板（34）上，并用轨距块（43）定位工字钢纵梁（51），弹条（44）压紧工字钢纵梁（51）的下翼缘（511），再用平垫圈（46）和扣件螺栓（45）紧固工字钢纵梁（51），每根工字钢纵梁（51）上的相邻两个扣件（4）之间的间距d=50cm~60cm。
5.根据权利要求4所述的道路桥梁无缝钢桥面结构，其特征在于所述的预制梁（3）与钢桥面（5）的叠合梁结构计算模型根据经典梁理论和弹性地基梁理论进行建立：
⑴钢桥面（5）与弹性垫板（41）之间、弹性垫板（41）与预制梁（3）之间光滑接触，钢桥面（5）和预制梁（3）独立承受弯曲，共同承担桥梁恒载和车辆荷载的作用；
⑵弹性垫板（41）满足文克勒假定，钢桥面（5）底某一点的压力只与该点的沉陷有关，而与钢桥面（5）底其他各点的沉陷无关，钢桥面（5）单位面积所受的压力与弹性垫板（41）的沉陷成正比，其比例常数为k；
⑶弹性垫板（41）只起着传递压力的作用，即钢桥面（5）底的压力不会在预制梁（3）顶产生压力重分布，弹性垫板（41）不承受弯矩、弹性垫板自重作为预制梁的荷载；
由以上计算模型可知，钢桥面（5）实际是简支梁上的弹性地基梁，预制梁（3）为普通的简支梁，于是可得钢桥面与预制梁叠合梁在均布荷载作用下的线性微分方程组，进而导出钢桥面（5）和预制梁（3）弯矩和剪力计算公式，
公式一、
Figure 129141DEST_PATH_IMAGE001
公式二、
Figure 501216DEST_PATH_IMAGE002
在公式一、公式二中，
Figure 135722DEST_PATH_IMAGE003
——钢桥面（5）或预制梁（3）从一个端点至另一个端点之间的距离，
Figure 923549DEST_PATH_IMAGE004
；
d——弹性固定每根工字钢纵梁（51）上的相邻两个扣件（4）之间的距离，cm；
Figure 825646DEST_PATH_IMAGE005
——相邻两根工字钢纵梁（51）中心的距离，
Figure 103044DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 723381DEST_PATH_IMAGE006
——钢桥面（5）在均布荷载
Figure 144260DEST_PATH_IMAGE007
和弹性垫板（41）沉陷所受的压力共同作用下的挠度 曲线方程，
Figure 635285DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 349163DEST_PATH_IMAGE008
——预制梁（3）在均布荷载
Figure 253534DEST_PATH_IMAGE009
和钢桥面（5）传递压力共同作用下的挠度曲线方 程，
Figure 946945DEST_PATH_IMAGE004
；
Figure 26897DEST_PATH_IMAGE010
——钢桥面（5）和沥青混凝土（7）恒载及车辆荷载的均布荷载强度总和，
Figure 442835DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure 772185DEST_PATH_IMAGE012
——预制梁（3）、弹性垫板（41）和找平层（35）恒载均布荷载强度总和，
Figure 122483DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure 56941DEST_PATH_IMAGE013
——弹性垫板（41）弹性系数，
Figure 473141DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 289787DEST_PATH_IMAGE015
——钢桥面（5）计算宽度
Figure 292378DEST_PATH_IMAGE016
的抗弯刚度，
Figure 674818DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 668444DEST_PATH_IMAGE017
——预制梁（3）计算宽度
Figure 706807DEST_PATH_IMAGE016
的抗弯刚度，
Figure 309827DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 218877DEST_PATH_IMAGE018
——钢桥面（5）计算宽度
Figure 117825DEST_PATH_IMAGE016
所受的弯矩，
Figure 768118DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 643670DEST_PATH_IMAGE020
——预制梁（3）计算宽度
Figure 965149DEST_PATH_IMAGE016
所受的弯矩，
Figure 2375DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 608806DEST_PATH_IMAGE021
——钢桥面（5）计算宽度
Figure 320673DEST_PATH_IMAGE016
所受的剪力，
Figure 938736DEST_PATH_IMAGE022
；
Figure 943601DEST_PATH_IMAGE023
——预制梁（3）计算宽度
Figure 538792DEST_PATH_IMAGE016
所受的剪力，
Figure 287306DEST_PATH_IMAGE022
；
公式三、
Figure 291034DEST_PATH_IMAGE024
在公式三中
Figure 296161DEST_PATH_IMAGE025
——设计钢桥面锁定温度，
Figure 80446DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 835913DEST_PATH_IMAGE027
——当地历年最高钢桥面（5）温度，
Figure 337824DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 418913DEST_PATH_IMAGE028
——当地历年最低钢桥面（5）温度，
Figure 723117DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 813433DEST_PATH_IMAGE029
——保证钢桥面（5）满足强度条件的允许降温幅度，
Figure 57332DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 574901DEST_PATH_IMAGE030
——保证钢桥面（5）满足温度条件的允许升温幅度，
Figure 507348DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 463671DEST_PATH_IMAGE031
——保证当地钢桥面季节性变化情况的设计钢桥面锁定温度修整值，取0
Figure 827656DEST_PATH_IMAGE026
～5
Figure 17592DEST_PATH_IMAGE026
；
由公式一、公式二计算得到钢桥面（5）和预制梁（3）所受控制弯矩和剪力后，再按有关规范计算车辆制动力，并与钢桥面车辆荷载的横向分布系数、材料强度分项系数、极限状态设计方法的分项系数和由公式三计算的设计钢桥面（5）锁定温度引起的温差内力作多种组合，取其最不利情况下的控制内力验算钢桥面和预制梁的结构承载能力，再用有限元软件计算复核，并满足有关规范要求。
6.根据权利要求3所述的道路桥梁无缝钢桥面结构，其特征在于所述的钢桥面（5）最外 侧工字钢纵梁（51）中心至防撞护栏（8）内边缘的距离为
Figure 670290DEST_PATH_IMAGE032
～50cm，即钢面板A悬出最 外侧工字钢纵梁中心为c=(30cm～50cm）-排泄桥面水缝隙(2cm～3cm)/2；所述工字钢纵梁 （51）的单根总长度与桥面总长度相同，并多段焊接而成，每段定尺长度12.5m、25m、50m或 100m，总高度130 mm～190mm、上翼缘（513）宽度68mm～75mm，下翼缘（511）宽度114 mm～ 150mm，腹板（512）厚度13mm～20mm；所述的挡块（6）长度与钢桥面（5）最外侧工字钢纵梁 （51）中心至防撞护栏（8）内边缘的距离c匹配，高度7cm～10cm、宽度3cm～5cm，橡胶块（9）厚 度2cm，高度和宽度与挡块（6）尺寸相同。
7.根据权利要求2所述的道路桥梁无缝钢桥面结构，其特征在于所述的预制梁（3）为钢筋混凝土或预应力混凝土结构，单跨跨径5m～40m，安放在桥台（1）和桥墩（2）顶的支座（31）上；所述的预制梁（3）上按照扣件（4）的设置位置预埋预制板钢筋（33），在该预制板钢筋上焊接预制板钢板（34），预制板钢筋与预制板钢板之间用水泥沥青砂浆弹性找平层（35）找平，再在预制板钢板（34）上安放扣件（4）并固定钢桥面（5）的工字钢纵梁（51）。
8.根据权利要求1所述的道路桥梁无缝钢桥面结构，其特征在于所述的防撞护栏（8）为钢筋混凝土结构，每跨防撞护栏（8）与预制梁（3）端相同位置设一道伸缩缝（32）。
9.根据权利要求1所述的道路桥梁无缝钢桥面结构，其特征在于所述的两个桥台（1）和多个桥墩（2）为多跨桥梁的下部结构，所述的护坡（11）为桥台（1）的组成部分，并用于衔接路基、边坡和桥台主体。
10.一种根据权利要求1~9任一项所述的道路桥梁无缝钢桥面结构的施工方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
步骤一、拟定道路桥梁无缝钢桥面结构方案：
①根据使用要求和地质钻探资料，拟定桥梁总长、宽度、桥台（1）、桥墩（2）尺寸；
②初拟预制梁（3）、钢桥面（5）的所有构件尺寸和采用材料；
③按照公式一、公式二计算预制梁和钢桥面的控制弯矩和控制剪力；
④设计配置桥梁各部件的钢筋；
⑤确定设计钢桥面锁定温度，用公式三计算的设计钢桥面锁定温度引起的温差内力与按照公式一、公式二计算预制梁和钢桥面的控制弯矩和控制剪力作多种组合，取其最不利情况下的控制内力验算钢桥面和预制梁的结构承载能力；
⑥用有限元软件计算复核道路桥梁无缝钢桥面结构受力情况，直至满足要求；
步骤二、施工桥台、桥墩，预制预制梁，定制钢桥面的各部件：
①采用钻孔灌注桩机械施工桥台（1）、桥墩（2），并检验合格；
②现浇桥台、桥墩的各部件混凝土，并检验合格；
③安放桥台和桥墩支座（31）、工厂预制预制梁和运输并安装就位，要求预制梁伸缩缝宽度符合设计要求，测量预制梁桥面标高，确定找平层（35）厚度；
④浇筑水泥沥青砂浆弹性找平层，安装预制板钢板（34）和扣件（4）的钢垫板（42）；
⑤定制钢桥面的各部件，检验合格并运到工地，用接触焊或气压焊组装工字钢纵梁（51）、钢横隔梁（52）和挡块（6）备用；
步骤三、安装工字钢纵梁（51）、钢横隔梁（52）和挡块（6）组装件：
①安放弹性垫板；
②整体安装工字钢纵梁（51）、钢横隔梁（52）和挡块（6）组装件；
③测量工字钢纵梁（51）、钢横隔梁（52）和挡块（6）组装件安装位置，并调整准确；
④安装轨距块（43）、弹条（44）、平垫圈（46），做扣件螺栓（45）固定钢桥面（5）的准备工作；
⑤根据设计要求的钢桥面（5）锁定温度，测量全天钢桥面（5）温度，准确确定钢桥面与桥台钢板焊接固定时间，在允许设计钢桥面温度范围的时间内焊接牢固工字钢纵梁的纵向两端点下翼缘与桥台钢板；
⑥紧固全部扣件螺栓（45），压紧弹条（44）弹性固定工字钢纵梁（51）；
⑦安装挡块（6）和橡胶块（9）；
骤四、现浇防撞护栏：
①绑扎防撞护栏钢筋、安装护栏钢板（81）预埋件和泄水管（82）以及预留伸缩缝（32），并检验质量合格；
②安装防撞护栏模板，并检查合格后；
③采用泵送混凝土分层浇筑防撞护栏混凝土，伸缩缝符合要求；
步骤五、安装钢面板：
①在工字钢纵梁（51）、钢横隔梁（52）顶部预拼装齿状钢面板（53），要求各钢面板定位准确，各齿缝相互嵌固密合、表面平整；
②用钢面板螺栓（54）固定钢面板（53）；
步骤六、铺筑沥青混凝土：
①抛丸处理钢面板（53），要求达到规定的粗糙度；
②采用环氧树脂或其他方法施工钢面板（53）与沥青混凝土（7）之间的粘结层，符合规定要求；
③拌和、运输、摊铺和碾压沥青混凝土（7），质量符合要求；
在以上全部施工程序中，根据设计要求的钢桥面（5）锁定温度测量至关重要，必须在允许的设计钢桥面（5）锁定温度范围时间内焊接固定工字钢纵梁（51）纵向两端点下翼缘（511）底部与预埋在桥台（1）上的桥台钢板（12），并紧固扣件螺栓（45）而弹性固定钢桥面的工字钢纵梁（51），才能确保工程质量。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108487059B (zh) * 2018-06-05 2024-02-06 华东交通大学 一种型钢-格室桥梁伸缩缝
CN110820578A (zh) * 2019-11-15 2020-02-21 中交一公局第五工程有限公司 一种小荷载钢结构桥梁桥面铺装的施工方法
CN111560856B (zh) * 2020-05-28 2022-02-08 广西交科集团有限公司 软土地基上分层浇筑混凝土梁的施工方法
CN112199774B (zh) * 2020-09-27 2022-11-25 一汽解放青岛汽车有限公司 整车状态下的商用车车架弯曲挠度计算方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102660922A (zh) * 2012-05-17 2012-09-12 四川成渝高速公路股份有限公司成仁分公司 道路工程无缝桥面伸缩缝结构及其施工工艺
CN204475161U (zh) * 2015-02-16 2015-07-15 西安公路研究院 梁端与桥台间的拱形钢筋加劲型无缝化伸缩装置
CN204803744U (zh) * 2015-07-03 2015-11-25 四川遂广遂西高速公路有限责任公司 一种全桥桥面连续结构桥梁
CN105178171A (zh) * 2015-09-09 2015-12-23 盐城工学院 一种基于无缝桥的链条式搭板构造
CN106065564A (zh) * 2016-06-07 2016-11-02 长安大学 一种钢混组合结构整体式无缝桥
CN106284044A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 武汉理工大学 一种新型钢‑混凝土组合桥梁及其施工方法
CN206828961U (zh) * 2017-03-29 2018-01-02 宁波交通工程建设集团有限公司 道路桥梁无缝钢桥面结构

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102660922A (zh) * 2012-05-17 2012-09-12 四川成渝高速公路股份有限公司成仁分公司 道路工程无缝桥面伸缩缝结构及其施工工艺
CN204475161U (zh) * 2015-02-16 2015-07-15 西安公路研究院 梁端与桥台间的拱形钢筋加劲型无缝化伸缩装置
CN204803744U (zh) * 2015-07-03 2015-11-25 四川遂广遂西高速公路有限责任公司 一种全桥桥面连续结构桥梁
CN105178171A (zh) * 2015-09-09 2015-12-23 盐城工学院 一种基于无缝桥的链条式搭板构造
CN106065564A (zh) * 2016-06-07 2016-11-02 长安大学 一种钢混组合结构整体式无缝桥
CN106284044A (zh) * 2016-08-29 2017-01-04 武汉理工大学 一种新型钢‑混凝土组合桥梁及其施工方法
CN206828961U (zh) * 2017-03-29 2018-01-02 宁波交通工程建设集团有限公司 道路桥梁无缝钢桥面结构

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