CN107245934A - 一种装配式钢‑压型钢板混凝土组合板小箱梁 - Google Patents

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刘昌永
孙大伟
王玉银
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哈尔滨工业大学
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D2/00Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
    • E01D2/04Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure of the box-girder type

Abstract

一种装配式钢‑压型钢板混凝土组合板小箱梁,本发明属于土木工程领域,它要解决现有钢‑混凝土组合箱梁桥现场浇筑的施工时间长的问题。该小箱梁包括钢箱和压型钢板混凝土组合桥面板,在钢底板的板面上焊接有两块波纹钢腹板形成矩形箱体结构,在波纹钢腹板的上边沿端面上设置有上部钢托,在两个上部钢托上设置有压型钢板混凝土组合桥面板,所述压型钢板混凝土组合桥面板由混凝土在带钢筋网的压型钢板上浇筑预制而成,在混凝土板上开有多个预留孔,在预留孔内焊接有栓钉群,在预留孔内后浇有混凝土。本发明通过构件预制和整体装配,能够适应现代化城市桥梁建设的需求,降低施工对周围环境的影响,实现人员少、快速化的施工。

Description

一种装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁

技术领域

[0001]本发明属于土木工程领域,具体涉及一种装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱 梁。

背景技术

[0002]钢-混凝土组合箱梁桥是组合结构桥的一种类型,在城市桥梁建设中有非常广泛 的应用前景。目前桥面板大多采用的是普通混凝土板,施工方法更多的也是采用现场浇筑, 混凝土底板的现场浇筑工作量大。传统的桥梁建设方式需要现场搭设大量支架和模板以及 绑扎钢筋,需要大量人工,施工时间长,危险性高且效率低;现场噪声大,对周围环境和道路 交通影响大。随着我国经济的快速发展,社会对文明施工、绿色施工的要求越来越迫切,特 别在城市人口密集区或交通繁忙等区域,要求快速施工、减少对周围环境和交通的干扰。

发明内容

[0003]本发明的目的是要解决现有钢-混凝土组合箱梁桥现场浇筑的施工时间长的问 题,而提供一种装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁。

[0004]本发明装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁包括钢箱和压型钢板混凝土组合 桥面板,所述钢箱由钢底板和两块波纹钢腹板组成,在钢底板的板面上焊接有两块波纹钢 腹板形成矩形箱体结构,在每块波纹钢腹板的上边沿端面上设置有上部钢托,上部钢托与 波纹钢腹板相垂直,在两个上部钢托上设置有压型钢板混凝土组合桥面板,所述压型钢板 混凝土组合桥面板由混凝土在带钢筋网的压型钢板上浇筑预制而成,钢筋网由横向钢筋和 纵向钢筋在交叉点焊接而成,混凝土浇筑后形成混凝土板,在混凝土板上开有多个预留孔, 在预留孔内焊接有栓钉群,通过栓钉群将压型钢板与上部钢托相连,在预留孔内后浇有混 凝土。

[0005] 与现有技术相比,本发明所述的装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁包含以 下有益效果:

[0006] 1、本发明提出的新型装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁,属于快速施工的 桥梁设计理论和施工方法,桥梁构件全部为工厂化生产预制,相对于传统的现场浇筑的构 件,能够充分保证生产质量;通过构件预制和整体装配,能够适应现代化城市桥梁建设的需 求,降低施工对周围环境的影响,实现人员少、快速化的施工。只考虑上部主梁结构,在路况 良好的情况下,整梁运输装配,施工时间可在24小时以内;在路况较差的情况,需要分段运 输到现场再组装,施工时间在72小时以内;

[0007] 2、单跨梁可以拆分为多段进行运输,现场进行拼接,使得装配钢箱的运输满足现 有道路的运输要求。小箱梁采用钢-混组合体系,使得结构受力合理,能够在现有的起重设 备和运输条件中进行操作;

[0008] 3、桥面板使用压型钢板混凝土组合板,在梁横向和纵向接缝连接时,自带浇筑模 板,免除了混凝土的模板架设步骤,大大缩短了施工时间;

[0009] 4、使用波形钢腹板,在保留传统组合梁优势的基础上,可提高混凝土桥面板的有 效预应力和抵抗剪切屈曲的能力。底板为钢板,能够避免传统波形钢腹板组合梁的混凝土 底板开裂问题;

[0010] 5、在桥面板与钢箱连接时,抗剪栓钉群为后焊接,减少了施工误差的影响,提高了 容错率;钢箱、波纹腹板和底板均采用螺栓连接,质量稳定,保证了现场施工的效果。

附图说明

[0011] 图1是本发明装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁的结构示意图;

[0012] 图2是本发明的混凝土板预留孔处的局部示意图;

[0013] 图3是具体实施方式五和六所述的装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁纵向 连接的结构示意图;

[0014] 图4是具体实施方式七所述的装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁横向连接 的结构示意图。

具体实施方式

[0015]

具体实施方式一:本实施方式装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁包括钢箱 和压型钢板混凝土组合桥面板,所述钢箱由钢底板5和两块波纹钢腹板4组成,在钢底板5的 板面上焊接有两块波纹钢腹板4形成矩形箱体结构,在每块波纹钢腹板4的上边沿端面上设 置有上部钢托3,上部钢托3与波纹钢腹板4相垂直,在两个上部钢托3上设置有压型钢板混 凝土组合桥面板,所述压型钢板混凝土组合桥面板由混凝土在带钢筋网的压型钢板2上浇 筑预制而成,钢筋网由横向钢筋7和纵向钢筋9在交叉点焊接而成,混凝土浇筑后形成混凝 土板1,在混凝土板1上开有多个预留孔6,在预留孔6内焊接有栓钉群8,通过栓钉群8将压型 钢板2与上部钢托3相连,在预留孔6内后浇有混凝土。

[0016]本实施方式中的压型钢板混凝土组合桥面板通过预制而成,根据桥梁的受力要 求,按照规范进行配筋,在浇筑时预留横向预应力钢筋的预留孔和混凝土板预留孔,在桥面 板的横纵向端部均伸出有用于连接的横向钢筋、纵向钢筋和压型钢板。

[0017]本实施方式中的波纹腹板均呈均匀或不均匀周期性重复的波形,波纹断面为梯形 或正弦曲线,对称放置。

[0018]现场单梁组装时,将桥面板吊装到钢箱上,在混凝土板预留孔处焊接抗剪栓钉,焊 透压型钢板,与钢箱的钢托连接,在预留孔处饶筑高性能混凝土;待达到一定强度时可完成 桥面板横向预应力钢筋的张拉。

[0019]具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是波纹腹板4呈均匀或不 均匀周期性重复的波形,波形断面为梯形或正弦曲线形。

[0020]具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是压型钢板混凝土组 合桥面板中的压型钢板2的断面为连续的梯形。

[0021]具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是在钢箱中间隔 设置有多个横隔板,横隔板设置在两块波纹钢腹板4之间并垂直设置在钢底板5的板面上。 [0022]本实施方式通过横隔板来增加截面横向刚度,限制箱梁截面变形。

[0023]具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是当相邻装配式 钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁进行纵向连接时,在两个相邻钢底板5的边界处分别开有 底部螺栓孔11,底部外加板12通过螺栓14固定在两个相邻钢底板的下板面上。

[0024]

具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式五不同的是当相邻装配式钢-压型 钢板混凝土组合板小箱梁进行纵向连接时,在两个相邻波纹钢腹板4的边界处分别开有侧 面螺栓孔10,侧面外加板13通过螺栓14固定在两个相邻波纹钢腹板4的外板面上。

[0025]具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是当相邻装配式 钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁进行横向连接时,两个相邻压型钢板2的端部相交叠并通 过螺栓14相连,在两个相邻压型钢板2的连接处后浇有混凝土。

[0026] 本实施方式相邻混凝土板中钢筋网的横向钢筋交错排列。

[0027] 实施例:本实施例装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁包括钢箱和压型钢板 混凝土组合桥面板,所述钢箱由钢底板5和两块波纹钢腹板4组成,在钢底板5的板面上焊接 有两块波纹钢腹板4形成矩形箱体结构,在每块波纹钢腹板4的上边沿端面上设置有上部钢 托3,上部钢托3与波纹钢腹板4相垂直,在两个上部钢托3上设置有压型钢板混凝土组合桥 面板,所述压型钢板混凝土组合桥面板由混凝土在带钢筋网的压型钢板2上浇筑预制而成, 钢筋网由横向钢筋7和纵向钢筋9在交叉点焊接而成,混凝土浇筑后形成混凝土板1,在混凝 土板1上开有多个预留孔6,在预留孔6内焊接有栓钉群8,通过栓钉群8将压型钢板2与上部 钢托3相连,在预留孔6内后浇有混凝土;

[0028] 当相邻装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁进行纵向连接时,在两个相邻钢 底板5的边界处分别开有底部螺栓孔11,底部外加板12通过螺栓固定在两个相邻钢底板的 下板面上,在两个相邻波纹钢腹板4的边界处分别开有侧面螺栓孔10,侧面外加板13通过螺 栓14固定在两个相邻波纹钢腹板4的外板面上;

[0029] 当相邻装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁进行横向连接时,两个相邻压型 钢板2的端部交叠并通过螺栓14相连,在两个相邻压型钢板2的连接处后浇有混凝土。

[0030] 本实施例在钢箱中每隔一定距离还设有横隔板。

[0031] 本实施例装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁的施工方法包括如下步骤:

[0032] 步骤(1)压型钢板混凝土组合桥面板的预制。根据桥梁的受力要求,按照规范进行 配筋,在浇筑时预留横向预应力钢筋的预留孔和桥面板与钢箱连接的长方形预留孔,在桥 面板的横纵向端部均设置伸出的用于连接的钢筋和压型钢板;

[0033] 步骤(2)钢箱的预制。预制钢箱时,完成钢底板、波纹腹板、横隔板、上部钢托板等 的连接;

[0034] 步骤(3)运输过程。使用运输车分别将桥面板、钢箱运送至施工现场(在现场运输 条件良好时,可将钢箱与桥面板先进行组装再运送至现场);

[0035] 步骤(4)现场单梁组装。将桥面板吊装到钢箱上,在预留孔处焊接栓钉群,焊透压 型钢板,与下方的钢托连接,在预留孔处浇筑高性能混凝土;待达到一定强度时可完成桥面 板横向预应力钢筋的张拉;

[0036] 步骤(5)现场梁纵向组装。在运输条件不佳时,可将一跨梁分为多段,分别运输至 现场后,再组装成整体。梁纵向组装时,钢箱底板和波纹腹板均使用外加板螺栓连接;对于 桥面板的连接,首先将接缝处压型钢板端部交叠到一起,使用螺栓进行连接,然后在其上浇 筑高性能混凝土,待达到一定强度时可以进行桥梁安装; t〇〇37]步骤(6)桥梁安装。将组装好的多个单跨梁依次吊装至桥墩上,横向相邻的梁连接 时,与纵向连接相似,首先将接缝处压型钢板端部交叠到一起,使用螺栓进行连接,然后在 其上浇筑高性能混凝土,最后可在相邻梁之间设置交叉钢构件作为侧向支撑;一跨完成后, 再进行其他跨的安装和连接;

[0038] 步骤(7)桥面铺装及附属设施的施工。在完成步骤1-6后,再对桥面进行铺装和附 属设施的施工。

[0039] 本实施例提出的新型装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁,能够适应现代化 城市桥梁建设的需求,实现人员少、快速化的施工;使用波形钢腹板,在保留传统组合梁优 势的基础上,可提高混凝土桥面板的有效预应力和抵抗剪切屈曲的能力;桥梁构件全部为 工厂化生产预制,压型钢板混凝土组合板自带浇筑模板,可以大幅节约建设时间,降低施工 对正常城市交通的影响。

[0040]使用工厂化的模块化施工技术,将每个单梁在预制场预制好,运送到现场,进行拼 装连接或接缝的填充。此方法不用在施工现场搭设支架,可以在不影响交通的情况下快速 完成桥梁的施工。

Claims (7)

1. 一种装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁,其特征在于该装配式钢-压型钢板混 凝土组合板小箱梁包括钢箱和压型钢板混凝土组合桥面板,所述钢箱由钢底板(5)和两块 波纹钢腹板(4)组成,在钢底板⑸的板面上焊接有两块波纹钢腹板⑷形成矩形箱体结构, 在每块波纹钢腹板⑷的上边沿端面上设置有上部钢托(3),上部钢托⑶与波纹钢腹板(4) 相垂直,在两个上部钢托(3)上设置有压型钢板混凝土组合桥面板,所述压型钢板混凝土组 合桥面板由混凝土在带钢筋网的压型钢板⑵上浇筑预制而成,钢筋网由横向钢筋⑺和纵 向钢筋0?)在交叉点焊接而成,混凝土浇筑后形成混凝土板(1),在混凝土板⑴上开有多个 预留孔(6),在预留孔(6)内焊接有栓钉群(8),通过栓钉群(8)将压型钢板(2)与上部钢托 (3)相连,在预留孔(6)内后浇有混凝土。
2. 根据权利要求1所述的一种装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁,其特征在于波 纹腹板(4)呈均匀或不均匀周期性重复的波形,波形断面为梯形或正弦曲线形。
3. 根据权利要求1所述的一种装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁,其特征在于压 型钢板混凝土组合桥面板中的压型钢板(2)的断面为连续的梯形。
4. 根据权利要求1所述的一种装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁,其特征在于在 钢箱中间隔设置有多个横隔板,横隔板设置在两块波纹钢腹板(4)之间并垂直设置在钢底 板⑸的板面上。
5. 根据权利要求1所述的一种装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁,其特征在于当 相邻装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁进行纵向连接时,在两个相邻钢底板(5)的边 界处分别开有底部螺栓孔(丨1),底部外加板(12)通过螺栓(14)固定在两个相邻钢底板的下 板面上。
6. 根据权利要求5所述的一种装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁,其特征在于当 相邻装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁进行纵向连接时,在两个相邻波纹钢腹板(4) 的边界处分别开有侧面螺栓孔(10),侧面外加板(13)通过螺栓(14)固定在两个相邻波纹钢 腹板⑷的外板面上。
7. 根据权利要求1所述的一种装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁,其特征在于当 相邻装配式钢-压型钢板混凝土组合板小箱梁进行横向连接时,两个相邻压型钢板(2)的端 部相交叠并通过螺栓(14)相连,在两个相邻压型钢板(2)的连接处后饶有混凝土。
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