CN108060636A - 整体装配式组合梁桥的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种整体装配式组合梁桥的施工方法,采用顶推或吊装预制砼桥道板在钢梁上就位,实现整体预制混凝土桥道板单元与整体钢梁单元的整体装配式结合,在工厂内拼接形成整体钢梁一整体预制全宽长区段混凝土桥道板‑整体安装桥道板至钢梁上就位‑压力灌注纵向结合腔内结合混凝土形成组合梁‑顶推组合梁前移直至全部组合梁在相应桥墩上就位的整体单元装配式工厂化桥梁建造方法;为组合梁桥全工厂化、自动化、智能化建造提供了一种全新构造和实施方案,克服了现有桥梁建造不可避免的露天作业和以人工为主的受环境和人为因素困扰的显著缺陷,使实际桥梁与设计理想结构较吻合,从而最大限度减少桥梁后期病害隐患。
Description
技术领域
本发明属于建筑结构和桥梁工程领域,特别涉及一种整体装配式组合梁桥的施工方法。
背景技术
钢-混凝土组合结构在材料强度的发挥、施工简便快捷、结构性能可靠、能耗较低等方面均具有明显的优良,因而越来越成为桥梁结构的发展趋势;由于钢结构与桥道板材质及特性具有不同,因而二者之间如何简便快捷联结并长期性能可靠,则是工程界一直都在探索解决的问题。
现有钢-砼组合梁桥中,通常在钢梁顶面设置剪力钉,通过整体或部分现浇桥道板来实现桥道板与钢梁的联结,不能实施全装配式施工,且在桥道板与钢梁联结后再对负弯矩区段桥道板施加预应力,其部分预应力被钢梁所平衡,桥道板能获得预应力的有效性较差,且施工麻烦,受力不尽合理。
名称为PCSS剪力联结构造的中国专利ZL201310130786.4,公开了一种钢- 混凝土组合结构,采用在预制桥道板肋侧预埋剪力传递钢板,在钢梁上安装预制桥道板就位,并按设计要求对桥道板施加纵向预应力,再将预制桥道板肋侧的预埋剪力传递钢板与钢梁顶面形成的纵缝进行焊接联结形成钢-混凝土组合梁,实现了无需现浇联结混凝土的全装配式钢-混凝土组合梁桥施工,并克服了常规钢-混凝土组合连续梁桥中对桥道板施加预应力的有效性差的问题。但该方法需要对桥道板肋侧的预埋剪力传递钢板与钢梁顶面形成沿桥梁全长的多条纵缝进行现场单面焊接,致使现场焊接工作量很大,焊接质量难以保证,且如此的单面角焊缝抗疲劳性能较差,存在安全隐患。而为了将上述结构进行实际施工,出现了节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥及其建造方法(发明专利申请号:2016111547567),采用先钢梁节段连续预制—顶推至桥梁墩台上就位,再桥道板节段连续预制—顶推至钢梁顶面上就位,后对桥道板肋侧的预埋剪力传递钢板与钢梁顶面的各条纵缝进行现场焊接,克服了现有装配式桥梁施工所存在的问题:需要:A庞大预制/存放场地;B大型吊运装备及道路运输条件;C预制件间结构性接缝病害隐患的缺陷。虽然存在一系列优点,但钢梁与桥道板的制作及就位施工必须是先后进行,不能同期实施,增加了施工周期;施工阶段存在桥道板自重仅由钢梁承受的不利工况,使用钢量因此明显增加;现场焊接工作量很大,焊接质量难以保证;同时,为了实现预制以及顶推施工,还发明了桥道板节段连续快速预制—顶推建造组合桥梁的装备(专利申请号 201611155859.5)。
因此,需要对现有的钢-混凝土组合结构及施工方法进行改进,既具有PCSS 剪力联结构造便于装配式施工的优点,又避免由于PCSS剪力联结构造现场焊接工作量大及较敏感的焊缝疲劳问题,提高工作效率,保证桥梁的长期安全可靠性,并减小工程风险,具有显著的技术经济综合效益;同时,对施工方法也进行改进,优化现场施工,保证施工质量,实现工厂化整体装配式施工。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种整体装配式组合梁桥的施工方法,既具有PCSS剪力联结构造便于装配式施工的优点,又避免由于PCSS剪力联结构造现场焊接工作量大及较敏感的焊缝疲劳问题,提高工作效率,保证桥梁的长期安全可靠性,并减小工程风险,具有显著的技术经济综合效益;同时,对施工方法也进行改进,优化现场施工,保证施工质量,实现工厂化整体装配式施工。
本发明的整体装配式组合梁桥的施工方法,包括下列步骤:
a.在桥头前方合适位置建造预制桥道板场地,在预制桥道板场地后方建造钢梁拼接场地;
b.在预制桥道板场地快速预制桥道板节段,同时,在钢梁拼接场地由钢梁节段沿纵向拼接形成钢梁单元;
c.将预制好的桥道板节段移至拼接好的钢梁单元上就位并通过桥道板节段形成桥道板单元,或者将预制好的桥道板节段形成桥道板单元后移至拼接好的钢梁单元上就位;
并通过桥道板节段形成桥道板单元使得预制好的桥道板单元与拼接好的钢梁单元之间联结形成桥梁的钢-砼组合梁单元;
d.将步骤c的钢-砼组合梁单元移至桥梁的设定位置;
e.重复步骤b至d,直至桥梁形成。
进一步,步骤b中,预制墩顶区段的桥道板节段并布置预应力束时,预应力束分为两组,两组预应力束内端锚固于墩顶区段的桥道板节段内且两组预应力束在墩顶区段沿纵向具有重叠,外端分别向两端延伸并在墩顶区段的桥道板节段两端为张拉端。
进一步,墩顶区段的桥道板节段的长度使得其端部至少延伸至桥梁的正负弯矩交界处。
进一步,步骤c中,将桥道板节段移至钢梁单元并与钢梁单元对应形成桥道板单元,该桥道板单元可由一个或多个桥道板节段形成。
进一步,步骤c中,在桥道板单元与钢梁单元之间形成相对封闭的纵向灌注空间,纵向灌注空间内设有剪力连接结构;压力灌注混凝土至纵向灌注空间使得预制好的桥道板单元与拼接好的钢梁单元之间联结形成整体的钢-砼组合梁单元;并浇筑桥道板节段之间的横向湿接缝。
进一步,步骤c中,采用顶推的方式将钢-砼组合梁单元移至桥梁的设定位置;顶推钢-砼组合梁单元至设定位置时,将该钢-砼组合梁单元的钢梁单元与之前顶推就位的钢-砼组合梁单元的钢梁之间的横向接缝采用临时固定连接,全部钢-砼组合梁单元就位后,拆除所述临时固定连接形成相邻各联钢-砼组合梁单元之间的结构断缝。
进一步,步骤a中,预制桥道板场地和钢梁拼接场地之间具有纵向连通的轨道,轨道上设有可在轨道上行走的门式吊车;步骤b中,预制桥道板单元前通过门式吊车吊装钢筋骨架就位;且通过门式吊车吊装钢梁节段至钢梁拼接场地并拼接成整体钢梁单元;步骤c中,通过门式吊车将预制好的桥道板单元吊移至拼接好的钢梁单元上就位。
进一步,步骤c中,门式吊车通过转换梁将所述预制好的桥道板单元吊移至拼接好的钢梁单元上;所述转换梁下部沿纵向并列设有下吊环,预制好的桥道板单元上部沿纵向并列设有上吊环,且上吊环和下吊环的穿入口均位于纵向;吊装时,门式吊车将转换梁下落至预制好的桥道板单元上部并使上吊环和下吊环交叉沿纵向并列且穿入孔正对,沿纵向穿入吊绳且将吊绳两端固定在两端对应的上吊环或/和下吊环上,起吊后将桥道板单元运至拼接好的钢梁单元上就位后拆除吊绳。
进一步,步骤a中,所述钢梁拼接场地可设置在桥台后方的顶面标高与桥墩顶面标高一致的路基区域,或位于靠近桥头的桥梁区域,在该区段的桥墩之间搭接支架以及在支架顶部设置用于支撑钢梁节段并完成钢梁单元的拼接顶部平台,所述预制桥道板场地紧邻钢梁拼接场地。
本发明的有益效果是:本发明的预制桥道板在钢梁上就位后压力灌注纵向结合区混凝土的整体装配式组合梁桥的施工方法,采用顶推或吊装预制砼桥道板在钢梁上就位,并使预制砼桥道板下方预埋剪力钢筋与钢梁顶面固定设置的剪力钉形成纵向交错布置,然后压力灌注该二者间形成纵向灌注空间的结合混凝土形成钢-砼组合梁,再沿纵向顶推至全部钢-砼组合梁在相应桥墩上就位,实现了预制混凝土桥道板单元与整体钢梁单元的整体装配式结合,在工厂内拼接形成整体钢梁-整体预制全宽长区段混凝土桥道板-整体安装桥道板至钢梁上就位-压力灌注纵向结合腔内结合混凝土形成组合梁-顶推组合梁前移直至全部组合梁在相应桥墩上就位的整体单元装配式工厂化桥梁建造方法;为组合梁桥全工厂化、自动化、智能化建造提供了一种全新构造和实施方案,克服了现有桥梁建造不可避免的露天作业和以人工为主的受环境和人为因素困扰的显著缺陷,使实际桥梁与设计理想结构较吻合,从而最大限度减少桥梁后期病害隐患;用通长索相间穿过转换梁和桥道板吊环起吊运输安装,确保了大尺度长宽超薄混凝土桥道板受力均衡,巧妙解决了大尺度长宽超薄混凝土桥道板吊装运输难题;较常规钢-砼组合梁桥先安装钢梁,再现浇混凝土桥道板或吊装分块预制桥道板就位后浇筑结合混凝土的结构及施工工艺,能够显著简化现场施工工作、缩短工期、确保质量,并避免了主梁自重仅由钢梁承受的不利受力工况,可明显节省钢材用量;克服了混凝土桥道板与钢梁结合后再对桥道板施加预应力的有效性明显降低的问题,并使结构构造及受力性能更为合理;具有PCSS剪力联结构造的全部优点,并克服了其现场焊接工作量大、制作适配精度要求极高和单面焊缝抗疲劳性能差的三大问题。
本发明的方法形成的钢-砼组合梁单元可以用在可以直接吊装、顶推就位的桥梁,也可以用在同一条道路上的所有桥梁,以简支梁的方式进行运输以及使用,节约道路上的桥梁的施工成本并提高工作效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为桥道板单元吊装就位的施工过程图;
图2为桥道板单元顶推就位的施工过程图;
图3为桥道板单元结构示意图;
图4为图3的俯视图;
图5为桥道板单元吊装结构图;
图6为吊装桥道板单元时穿绳过程结构示意图。
图7为本发明的方法形成的第一种实施例结构示意图;
图8为图7沿A-A向剖视图;
图9为本发明的方法形成的第二种实施例结构示意图;
图10为图9沿B-B向剖视图;
图11为本发明的方法形成的第三种实施例结构示意图;
图12为图11沿C-C向剖视图;
图13未桥道板节段与桥梁弯矩分布对应图。
具体实施方式
如图1、图2所示:本发明还公开了一种用于所述整体装配式组合梁桥的施工方法的钢-砼组合梁桥工厂化建造方法,包括下列步骤:
a.在桥头前方合适位置建造预制桥道板场地,在预制桥道板场地后方建造钢梁拼接场地;桥头前方指的是桥头的延伸方向,而向着桥的中部一方则相对为后;预制桥道板场地和钢梁拼接场地前后并列设置,形成能够建造整体一联钢-砼组合梁桥上部结构的装配式桥头工厂,便于连续施工,提高工作效率,场地的建造根据不同需要具有不同的建造方式,在此不再赘述;
b.在预制桥道板场地快速预制桥道板节段,同时,在钢梁拼接场地由钢梁节段沿纵向拼接形成钢梁单元;二者同步进行不分先后,节约施工周期;快速预制桥道板单元指的是采用节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥及其建造方法(发明专利申请号:2016111547567)和桥道板节段连续快速预制—顶推建造组合桥梁的装备(专利申请号201611155859.5)快速预制的方法,在此不再赘述;桥道板单元指的是与拼接好的钢梁单元相配合的单元,由不同桥道板节段构成,也可以是一整体足够长的桥道板节段直接构成;而钢梁单元则是指通过钢梁节段拼接而成的设定单元长度,与桥梁整体长度以及桥墩之间的间距有关;
c.将预制好的桥道板节段移至拼接好的钢梁单元上就位并通过桥道板节段形成桥道板单元,或者将预制好的桥道板节段形成桥道板单元后移至拼接好的钢梁单元上就位;
并通过桥道板节段形成桥道板单元使得预制好的桥道板单元与拼接好的钢梁单元之间联结形成桥梁的钢-砼组合梁单元;可采用吊装或者顶推的方式,如采用顶推的方式,可采用节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥及其建造方法(发明专利申请号:2016111547567)和桥道板节段连续快速预制—顶推建造组合桥梁的装备(专利申请号201611155859.5)中的装置实现,在此不再赘述;使得预制好的桥道板单元与拼接好的钢梁单元之间联结形成桥梁的钢- 砼组合梁单元;
d.将步骤c的钢-砼组合梁单元移至桥梁的设定位置;可采用吊装或者顶推的方式,如采用顶推的方式,可采用节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥及其建造方法(发明专利申请号:2016111547567)和桥道板节段连续快速预制—顶推建造组合桥梁的装备(专利申请号201611155859.5)中的装置实现,在此不再赘述;顶推过程中,在顶推方向的首个钢-砼组合梁单元的端部固定连接有导向梁,用于导向至相邻桥墩,以避免钢-砼组合梁单元承受悬臂载荷,减少前期的施工病害,保证桥梁的安全性和稳定性;
e.重复步骤b至d,直至桥梁形成;当然,在最终就位之前,相邻钢-砼组合梁单元之间需要在各联钢箱处作临时螺栓连接,全主梁就位后再解除临时连接并永久固定连接,便于顶推就位。
本实施例中,步骤b中,预制墩顶区段的桥道板节段101并布置预应力束 103时,预应力束103分为两组,两组预应力束103内端锚固于墩顶区段的桥道板节段101内且两组预应力束在墩顶区段沿纵向具有重叠,外端分别向两端延伸并在墩顶区段的桥道板节段101两端为张拉端;本实施例中,墩顶区段的桥道板节段的长度使得其端部至少延伸至桥梁的正负弯矩交界处,即使得预制桥道板节段之间的接缝位于桥道板的非受拉区,如图13所示,a表示所指的曲线 (包括两侧的正弯矩曲线)为弯矩分布情况,获得最好的受力状态;步骤c中,将桥道板节段移至钢梁单元并与钢梁单元对应形成桥道板单元,该桥道板单元可由一个或多个桥道板节段形成;当墩顶区段的桥道板节段与边跨相邻时,在墩顶区段的桥道板节段101的一端布置预制好的边跨桥道板节段102(也需张拉预应力,以适应施工阶段的需要并利于后期受力),即在预制一联钢-砼组合梁的桥道板单元时,可先浇筑纵向预应力束需要数量较大的负弯矩区段桥道板,待混凝土达到强度后在该节段的板端张拉并锚固设计需要的预应力束;同时浇筑其余各区段的桥道板混凝土。如图3、图4所示,墩顶(负弯矩较大区段)的桥道板节段,预应力束分为两组,两组预应力束内侧一端锚固于墩顶桥道板节段内,另一端分别向外端(向桥道板节段两端)延伸并贯穿墩顶的桥道板节段 101(整体长度到达正负弯矩交界处)并张拉;同时,两组预应力束之间沿横向间隔并列设置,适应大宽度桥道板;该结构更能适应墩顶区段负弯矩较大的特点,预应力束的布置结构更能适应墩顶的桥道板单元的受力特征,节约材料且受力条件较好;预应力束锚固分别位于中墩理论支承线的两侧混凝土桥道板内,张拉端均在板端以便张拉,施工方面可实施一次性浇筑全款长区段桥道板;受力方面既满足中墩顶部承受负弯矩区段桥道板预应力束需要量较多的要求,也为其余区段混凝土桥道板预在顶推过程中可能受拉储备了必要的预应力;全款长区段桥道板划分:以3跨一联的组合连续梁为例,划分为边跨桥道板和中墩区段桥道板4段或(边跨+墩顶区段)两段,实现最大限度桥道板整体预制,节约工序,缩短周期并减少成本。
所述的预应力束可据组合梁桥道板在施工及使用阶段的受力需要布设,墩顶区段的桥道板节段的预应力束锚固端设于坂内,张拉端设于预制桥道板节段端部;正弯矩区段的预制桥道板也设置普通预应力束,利于施工过程,保护不受破坏;墩顶区段的桥道板节段釆用全宽沿纵向大尺度(桥墩单侧至少超过正负弯矩交界处,甚至大于或等于跨径/2)节段分块或整体预制,使得横向湿接缝位于组合梁桥道板在使用荷载下的非受拉区(受压区)。
本实施例中,步骤c中,在桥道板单元与钢梁单元之间形成相对封闭的纵向灌注空间,纵向灌注空间内设有剪力连接结构;压力灌注混凝土至纵向灌注空间使得预制好的桥道板单元与拼接好的钢梁单元之间联结形成整体的钢-砼组合梁单元;并浇筑桥道板节段之间的横向湿接缝;即场内压力灌注纵向灌注空间内混凝土形成一联组合梁,并用高抗拉混凝土浇筑桥道板的横向湿接缝,由于墩顶的预制桥道板长度上具有上述控制,使得横向湿接缝位于正负弯矩交界处或位于非受拉区,具有良好的受力效果,实现了全工厂化建造,在最大限度减少接缝的前提下并减少后期病害隐患。
本实施例中,步骤c中,采用顶推的方式将钢-砼组合梁单元移至桥梁的设定位置;顶推钢-砼组合梁单元至设定位置时,将该钢-砼组合梁单元的钢梁单元与之前顶推就位的钢-砼组合梁单元的钢梁之间的横向接缝临时固定连接,全部钢-砼组合梁单元就位后,拆除所述临时固定连接形成相邻各联钢-砼组合梁单元之间的结构断缝;即在工厂(场)内完成建造一联组合梁,对相邻各联组合梁间的钢梁横向接缝采取附加临时连接钢板的螺栓连接,前移顶推该联及已成联组合梁直至各联组合梁在相应桥墩对号就位,最后拆除相邻各联组合梁间的钢梁临时连接。
本实施例中,步骤a中,预制桥道板场地和钢梁拼接场地之间具有纵向连通的轨道,轨道上设有可在轨道上行走的门式吊车;步骤b中,预制桥道板单元前通过门式吊车吊装钢筋骨架就位;且通过门式吊车吊装钢梁节段至钢梁拼接场地并拼接成钢梁单元;步骤c中,通过门式吊车将预制好的桥道板单元吊移至拼接好的钢梁单元上。
本实施例中,步骤c中,门式吊车通过转换梁11将所述预制好的桥道板单元吊移至拼接好的钢梁单元上;所述转换梁11下部沿纵向并列设有下吊环12,预制好的桥道板单元上部沿纵向并列设有上吊环14,且上吊环和下吊环的穿入口均位于纵向;吊装时,门式吊车将转换梁下落至预制好的桥道板单元上部并使上吊环和下吊环交叉沿纵向并列且穿入孔正对,沿纵向穿入吊绳且将吊绳两端固定在两端对应的上吊环或/和下吊环上,起吊后将桥道板单元运至拼接好的钢梁单元上就位后拆除吊绳13。
本实施例中,步骤a中,所述钢梁拼接场地位于桥梁区域且靠近桥头的区段,在该区段的桥墩之间搭接支架以及在支架顶部设置用于支撑钢梁节段并完成钢梁单元的拼接顶部平台,所述预制桥道板场地紧邻钢梁拼接场地;结构简单,施工后最后的钢梁单元后,直接拆除支架和顶部平台即可,而且施工时,还利于整体的对正。
图7为本发明的方法第一种实施例结构示意图,图8为图7沿A-A向剖视图;本实施例采用预制桥道板在钢梁上就位后纵向灌注结合的整体装配式组合梁桥的施工方法形成的组合梁,整体装配式组合梁桥的施工方法具体为:在预制桥道板(PC)设定位置沿纵向预埋下方伸出板底面的剪力件Ⅰ(连接钢筋),在钢梁(S)顶面沿纵向设置剪力件Ⅱ(剪力钉)和纵向侧板4,安装桥道板在钢梁上就位,使桥道板预埋连接钢筋嵌入钢梁顶面的纵向侧板4内,再对由钢梁顶面及二侧挡板与桥道板顶面形成的长条形封闭腔进行压力灌注结合混凝土(C),形成预制桥道板(PC)与钢梁(S)通过后灌注结合混凝土(C)的整体装配式组合梁桥的施工方法;具体包括钢梁2和预制桥道板1,所述钢梁2上具有纵向侧板4,一般采用焊接结构,当然也可螺栓可拆卸连接;所述预制桥道板1就位于钢梁2后支撑于纵向侧板4,位于预制桥道板1和钢梁2之间形成纵向灌注空间3,所述纵向灌注空间3内设有剪力连接结构,预制桥道板1和钢梁2之间通过对纵向灌注空间3进行纵向灌注的方式利用剪力连接结构使预制桥道板1固定联结于钢梁2上;钢梁2可采用现有技术的任何钢梁结构,包括并列设置的工字钢梁、并列设置的钢箱梁、或者整体结构的钢箱梁等等;当然,工字钢梁之间可设有横向联系,属于现有技术,在此不再赘述;纵向灌注空间指的是沿纵向贯通的灌注空间,结合剪力连接结构使得灌注后的钢梁和桥道板之间结合强度高于现有技术的现浇结构。
本实施例中,所述预埋于预制桥道板1就位于钢梁2的方式为顶推就位,所述顶推就位为将预制桥道板1支撑于所述纵向侧板4并通过纵向顶推滑移至指定位置,顶推的方法可采用已公开的专利文件201611154756.7所公开的方法,在此不再赘述;所述剪力连接结构包括固定于钢梁上并延伸至纵向灌注空间3 的的剪力件Ⅰ和预埋于预制桥道板并延伸至纵向灌注空间的剪力件Ⅱ,所述剪力件Ⅰ和剪力件Ⅱ在纵向灌注空间内具有交错且在纵向空间上让位,纵向空间让位指的是二者在纵向上互相让开,使预制桥道板纵向滑移就位时剪力件Ⅰ和剪力件Ⅱ不发生干涉。
本实施例中,所述剪力件Ⅰ为固定在钢梁上并向上延伸至纵向灌注空间的剪力钉5,所述剪力钉为纵向成列排布,所述剪力件Ⅱ为预埋于预制桥道板并向下延伸至纵向灌注空间的钢筋6,所述剪力钉可以分布多个或者沿横向并排设置,钢筋沿纵向布置且可以是横向并列的多个。
本实施例中,所述钢筋6沿纵向设置且在上下方向上呈周期形往复折弯结构,折弯部分的上半部分预埋在预制桥道板1,下半部分位于纵向灌注空间3;周期形往复折弯结构指的是同一根钢筋上下方向折弯形成周期波形,增加整体的强度。
本实施例中,所述周期形往复折弯结构为矩形波结构,矩形波结构指的是折弯形成矩形,并沿纵向周期性排列,矩形波加工方便,预埋于桥道板后增加预埋长度,强度较高,同时,位于灌注空间内的矩形波部分也具有较长的灌注长度,增加灌注强度;同时,矩形波中位于纵向灌注空间内的矩形波与剪力钉在纵向上互相错开,使得剪力连接结构在灌注空间内分布均匀,从而提高灌注的整体性。
本实施例中,所述钢梁2由沿纵向延伸的钢梁单元构成,位于钢梁单元的顶部的横向两端分别构造成所述纵向灌注空间,位于所述纵向灌注空间的横向外侧对应布置所述纵向侧板;所述预制桥道板1与所述纵向侧板相对应形成向下凸出的纵向凸台1a,所述纵向凸台1a的横向两侧与对应的纵向侧板4之间形成所述纵向灌注空间3;如图所示,预制桥道板1就位后支撑于纵向侧板4,纵向凸台1a下部与钢梁2顶部具有足够小的间隙(期望较小的间隙甚至没有间隙),则纵向侧板4与纵向凸台1a与其对应的一侧之间则具有相对封闭的空间,该空间则形成纵向灌注空间,该方案可以具有足够大的灌注空间以及剪力连接结构,增加连接强度;同时,纵向凸台还可增加预制桥道板的整体强度,与灌注空间内灌注的混凝土结合成一体,保证桥道板结合钢梁的整体稳定性和安全性。
图9为本发明的方法第二种实施例结构示意图,图10为图9沿B-B向剖视图,本发明的另一种实施例,图中附图标记相同的部件与第一种实施例相同,不会造成混淆,本实施例与第一种实施例的不同仅在于灌注空间3的形成不同,即所述钢梁2由沿纵向延伸的钢梁单元构成,位于钢梁单元的顶部的横向两端分别具有横向并列的两个所述纵向侧板(纵向侧板4和纵向侧板4a),所述纵向灌注空间3位于两个所述纵向侧板(纵向侧板4和纵向侧板4a)之间,所述预制桥道板1就位后支撑于纵向侧板(纵向侧板4和纵向侧板4a)之上;如图所示,纵向灌注空间3形成于两个纵向侧板(纵向侧板4和纵向侧板4a)之间,该方案同样可以具有足够大的灌注空间以及剪力连接结构,增加连接强度,且结构稳定规整,后期维护方便。本实施中,所述预制桥道板与所述纵向灌注空间相对应向下凸出设有沿纵向的导向凸台1b,导向凸台1b位于纵向灌注空间的两个纵向侧板之间用于顶推就位时的导向,避免走偏,同时增加灌注后的连接强度。
上述实施例中,所述钢梁单元为钢箱,与所述钢箱两侧的腹板的顶部对应分别设有纵向翼板,所述纵向灌注空间对应位于翼板之上;如图所示,钢箱为上部开口结构,可减轻整体重量,并能保证整体承载能力;钢箱的两侧的腹板上各焊接设有一个纵向翼板,宽度与所要形成的灌注空间相适应,如需安装其他辅助设备,则可适当加宽宽度,在此不再赘述;第一种实施例中,纵向侧板固定于翼板的上表面靠近横向外侧,翼板的上表面靠近横向内侧(内外相对于钢箱的纵向中心线而言)支撑纵向凸台或有较小的间隙;第二种实施例中,一个纵向翼板的上表面靠近横向内外侧分别具有纵向侧板,灌注空间位于两个纵向侧板之间;为了增加灌注强度,纵向侧板与灌注空间对应的表面进行粗糙处理。
图11为本发明的方法第三种实施例结构示意图,图12为图11沿C-C向剖视图,本发明的第三种实施例,图中附图标记相同的部件与第一、二种实施例相同,不会造成混淆,与前两实施例的区别为:所述预埋于预制桥道板1就位于钢梁2的方式为吊装就位;所述剪力连接结构包括固定于钢梁上并延伸至纵向灌注空间的的剪力钉5和预埋于预制桥道板并延伸至纵向灌注空间的剪力钢筋,所述剪力钢筋预埋于预制桥道板内的纵向钢筋Ⅰ9、位于纵向灌注空间内的纵向钢筋Ⅱ10以及箍于纵向钢筋Ⅰ9和纵向钢筋Ⅱ10外围的箍筋8,所述箍筋8 上半部分预埋于预制桥道板内,本结构剪力钢筋包括位于桥道板内的纵向钢筋Ⅰ9和位于纵向灌注空间内的纵向钢筋Ⅱ10,并通过箍筋8联系,提高整体的灌注强度,保证桥梁的使用安全,吊装就位相对于前述的顶推就位施工稍复杂。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种整体装配式组合梁桥的施工方法,其特征在于:包括下列步骤:
a.在桥头前方合适位置建造预制桥道板场地,在预制桥道板场地后方建造钢梁拼接场地;
b.在预制桥道板场地快速预制桥道板节段,同时,在钢梁拼接场地由钢梁节段沿纵向拼接形成钢梁单元;
c.将预制好的桥道板节段移至拼接好的钢梁单元上就位并通过桥道板节段形成桥道板单元,或者将预制好的桥道板节段形成桥道板单元后移至拼接好的钢梁单元上就位;
并通过桥道板节段形成桥道板单元使得预制好的桥道板单元与拼接好的钢梁单元之间联结形成桥梁的钢-砼组合梁单元;
d.将步骤c的钢-砼组合梁单元移至桥梁的设定位置;
e.重复步骤b至d,直至桥梁形成。
2.根据权利要求1所述的整体装配式组合梁桥的施工方法,其特征在于:步骤b中,预制墩顶区段的桥道板节段并布置预应力束时,预应力束分为两组,两组预应力束内端锚固于墩顶区段的桥道板节段内且两组预应力束在墩顶区段沿纵向具有重叠,外端分别向两端延伸并在墩顶区段的桥道板节段两端为张拉端。
3.根据权利要求2所述的整体装配式组合梁桥的施工方法,其特征在于:墩顶区段的桥道板节段的长度使得其端部至少延伸至桥梁的正负弯矩交界处。
4.根据权利要求3所述的整体装配式组合梁桥的施工方法,其特征在于:步骤c中,将桥道板节段移至钢梁单元并形成桥道板单元,该桥道板单元可由一个或多个桥道板节段形成。
5.根据权利要求2所述的整体装配式组合梁桥的施工方法,其特征在于:步骤c中,在桥道板单元与钢梁单元之间形成相对封闭的纵向灌注空间,纵向灌注空间内设有剪力连接结构;压力灌注混凝土至纵向灌注空间使得预制好的桥道板单元与拼接好的钢梁单元之间联结形成整体的钢-砼组合梁单元;并浇筑桥道板节段之间的横向湿接缝。
6.根据权利要求3所述的整体装配式组合梁桥的施工方法,其特征在于:步骤c中,采用顶推的方式将钢-砼组合梁单元移至桥梁的设定位置;顶推钢-砼组合梁单元至设定位置时,将该钢-砼组合梁单元的钢梁单元与之前顶推就位的钢-砼组合梁单元的钢梁之间的横向接缝采用临时固定连接,全部钢-砼组合梁单元就位后,拆除所述临时固定连接形成相邻各联钢-砼组合梁单元之间的结构断缝。
7.根据权利要求1所述的整体装配式组合梁桥的施工方法,其特征在于:步骤a中,预制桥道板场地和钢梁拼接场地之间具有纵向连通的轨道,轨道上设有可在轨道上行走的门式吊车;步骤b中,预制桥道板单元前通过门式吊车吊装钢筋骨架就位;且通过门式吊车吊装钢梁节段至钢梁拼接场地并拼接成整体钢梁单元;步骤c中,通过门式吊车将预制好的桥道板单元吊移至拼接好的钢梁单元上就位。
8.根据权利要求7所述的整体装配式组合梁桥的施工方法,其特征在于:步骤c中,门式吊车通过转换梁将所述预制好的桥道板单元吊移至拼接好的钢梁单元上;所述转换梁下部沿纵向并列设有下吊环,预制好的桥道板单元上部沿纵向并列设有上吊环,且上吊环和下吊环的穿入口均位于纵向;吊装时,门式吊车将转换梁下落至预制好的桥道板单元上部并使上吊环和下吊环交叉沿纵向并列且穿入孔正对,沿纵向穿入吊绳且将吊绳两端固定在两端对应的上吊环或/和下吊环上,起吊后将桥道板单元运至拼接好的钢梁单元上就位后拆除吊绳。
9.根据权利要求1所述的整体装配式组合梁桥的施工方法,其特征在于:步骤a中,所述钢梁拼接场地可设置在桥台后方的顶面标高与桥墩顶面标高一致的路基区域,或位于靠近桥头的桥梁区域,在该区段的桥墩之间搭接支架以及在支架顶部设置用于支撑钢梁节段并完成钢梁单元的拼接顶部平台,所述预制桥道板场地紧邻钢梁拼接场地。
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