CN108221634A - 最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥 - Google Patents

最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥 Download PDF

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李刚
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges

Abstract

本发明涉及一种最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，包括纵向平行布置的多道工字钢梁、工字钢梁之间的横向连接、以及工字钢梁上部的预制桥面板；工字钢梁包括钢梁顶板、钢梁底板以及二者之间的波形钢腹板；预制桥面板通过钢梁顶板设置的剪力连接键固定于工字钢梁表面；横向相邻的工字钢梁之间设置有端横梁和中横梁。本发明能最大限度的提高波形钢腹板组合梁桥的装配化率，具有良好的可设计性和实用性。

Description

最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥
技术领域
本发明属于钢-混凝土组合结构桥梁技术领域，具体涉及一种最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥。
背景技术
桥梁结构采用预制装配式技术的主要优点有：（1）构件在工厂制作，生产标准化程度高；（2）现场安装快速便捷，施工周期短；（3）减少对大气环境和道路交通的影响；（4）提升工程品质和安全质量、文明施工水平。满足国家绿色、可持续发展的要求。
波形钢腹板桥源于法国，近年来在日本得到了深入的研究与广泛的应用，至今日本已建波形钢腹板桥200余座，成为日本高速公路的推荐桥型。由于其经济性、施工便捷性和技术先进性，正在越来越多的应用于工程实践中。
发明内容
本发明的目的是提供一种最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，能够最大限度的提高波形钢腹板组合梁的装配化率。
本发明所采用的技术方案为：
最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，其特征在于：
包括纵向平行布置的多道工字钢梁、工字钢梁之间的横向连接、以及工字钢梁上部的预制桥面板；
工字钢梁包括钢梁顶板、钢梁底板以及二者之间的波形钢腹板；
预制桥面板通过钢梁顶板设置的剪力连接键固定于工字钢梁表面；
横向连接包括横向相邻的工字钢梁之间设置的端横梁和中横梁。
工字钢梁由纵向顺接的多个节段拼接组成，相邻节段的钢梁顶板、钢梁底板和波形钢腹板分别通过接缝处的拼接板和拼接板上的高强螺栓相连接。
端横梁为工字型横梁，包括顶板、底板和二者之间的腹板，腹板中部开孔。
端横梁由左右两部分对接组成，顶板、底板和二者之间的腹板分别通过接缝处的拼接板和拼接板上的高强螺栓相连接。
中横梁包括K字形布置的三根角钢。
预制桥面板由呈格状布置的多块预制单元板拼接组成，拼接缝为横向湿接缝和纵向湿接缝。
中支点负弯矩区的桥面板为现浇桥面板，采用C50微膨胀聚丙烯纤维混凝土。
钢梁顶板设置的剪力连接键为栓钉，栓钉沿钢梁顶板纵向设置多组，预制桥面板与栓钉对应位置设置有桥面板预留槽口，组装后混凝土填充。
中支点负弯矩区的钢梁顶板设置的剪力连接键为开孔板和短钢筋，开孔板纵向布置两道，短钢筋横向穿过开孔板。
预制桥面板表面横向两侧对称设置预制护栏，预制护栏通过底部设置的装配式护栏连接件固定到预制桥面板表面。
本发明具有以下优点：
本发明中，所述波形腹板工字钢梁在预制厂内节段焊接成型，现场拼装、整孔架设，采用支点外节段拼接，避免了临时支座和体系转换，拼接采用高强度螺栓，架设效率与连接质量有所保证；横向连接采用栓接；剪力连接件除中支点负弯矩区采用开孔板剪力键形式外，其余位置均采用栓钉剪力键，并与预制桥面板槽口相配合；所述桥面板包含预制桥面板、纵向湿接缝及中支点现浇段，预制桥面板在工厂或者现场预制，并预留栓钉槽口，存放6个月以上方可按照由跨中向支点的方式铺设于钢主梁上；浇筑纵横向湿接缝；中支点负弯矩区采用现浇桥面板，采用C50微膨胀聚丙烯纤维混凝土，以降低桥面板混凝土的裂缝宽度；待全桥形成整体后，浇筑桥面铺装，安装预制护栏。本发明能最大限度的提高波形钢腹板组合梁桥的装配化率，具有良好的可设计性和实用性。
附图说明
图1为本发明最佳实施例的立体图。
图2为实施例中钢梁现场节段高强螺栓连接大样图（主视）。
图3为实施例中钢梁现场节段高强螺栓连接大样图（侧视）。
图4为实施例中支点横梁高强螺栓连接大样图。
图5为实施例中剪力连接件示意图。
图6为实施例中预制护栏连接示意图。
图中：1—钢梁顶板；2—波形钢腹板；3—钢梁底板；4—端横梁；5—中横梁；6—栓钉；7—预制桥面板；8—纵向湿接缝；9—横向湿接缝；10—桥面板预留槽口；11—预制护栏；12—开孔板；13—拼接板；14—高强螺栓；15—装配式护栏连接件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及一种最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，包括纵向平行布置的多道工字钢梁、工字钢梁之间的横向连接、以及工字钢梁上部的预制桥面板7。工字钢梁包括钢梁顶板1、钢梁底板3以及二者之间的波形钢腹板2。预制桥面板7通过钢梁顶板1设置的剪力连接键固定于工字钢梁表面。整体施工工艺采用钢梁整体架设，采用支点外节段拼接，避免了临时支座和体系转换，钢主梁现场采用高强度螺栓拼接，提高梁段架设效率与连接质量。
工字钢梁由纵向顺接的多个节段拼接组成，相邻节段的钢梁顶板1、钢梁底板3和波形钢腹板2分别通过接缝处的拼接板13和拼接板13上的高强螺栓14相连接。
横向连接包括横向相邻的工字钢梁之间设置的端横梁4和中横梁5。端横梁4为工字型横梁，包括顶板、底板和二者之间的腹板，腹板中部开孔。端横梁4由左右两部分对接组成，顶板、底板和二者之间的腹板分别通过接缝处的拼接板13和拼接板13上的高强螺栓14相连接。中横梁5包括K字形布置的三根角钢。
预制桥面板7由呈格状布置的多块预制单元板拼接组成，拼接缝为横向湿接缝9和纵向湿接缝8。预制桥面板7在工厂或者现场预制，存放6个月以上方可按照由跨中向支点的方式铺设于工字钢梁上。中支点负弯矩区采用现浇桥面板，采用C50微膨胀聚丙烯纤维混凝土，以降低桥面板混凝土的裂缝宽度。
剪力连接件除中支点负弯矩区采用开孔板剪力键形式外，其余位置均采用栓钉剪力键，并与预制桥面板槽口相配合。栓钉剪力键的结构形式为：钢梁顶板1设置的剪力连接键为栓钉6，栓钉6沿钢梁顶板1纵向设置多组，预制桥面板7与栓钉6对应位置设置有桥面板预留槽口10，组装后混凝土填充。开孔板剪力键的结构形式为：钢梁顶板1设置的剪力连接键为开孔板12和短钢筋，开孔板纵向布置两道，短钢筋横向穿过开孔板12。
预制桥面板7表面横向两侧对称设置预制护栏11，采用预制装配形式，预制护栏11通过底部设置的装配式护栏连接件15固定到预制桥面板7表面。
本发明的施工流程为钢梁、混凝土板工厂预制→工字钢梁架设→预制桥面板放置→浇筑纵横向湿接缝→浇筑支点现浇段→安装装配式护栏→施工桥面铺装。
实施例：
结构包含四片工字钢梁，每片工字钢梁包含钢梁顶板1、波形钢腹板2及钢梁底板3，钢梁顶板1、波形钢腹板2及钢梁底板3在工厂焊接成型，分段长度根据运输能力确定；在桥位现场拼装成型，连接方式采用高强螺栓14连接，如图2所示；两片工字钢梁同时吊装，端横梁采用高强螺栓14连接，如图3所示，提高梁段架设效率与连接质量。钢梁工厂预制时将剪力连接件提前焊接好，剪力连接件除中支点现浇段采用开孔板12外，其余位置采用栓钉6群的方式，栓钉群与桥面板预留槽口10对应，剪力连接件布置大样如图4所示。待一联钢梁全部吊装就位，并且横向联系均连接到位，即可安装预制桥面板7，预制桥面板7安装顺序建议按照由跨中到两端的方式安装。而后绑扎纵向湿接缝8、横向湿接缝9及中支点现浇段钢筋，并浇筑混凝土；全桥桥面板成型后，方可安装预制护栏11，预制护栏与桥面板连接方式如图5所示。最后浇筑桥面铺装。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，其特征在于：
包括纵向平行布置的多道工字钢梁、工字钢梁之间的横向连接、以及工字钢梁上部的预制桥面板（7）；
工字钢梁包括钢梁顶板（1）、钢梁底板（3）以及二者之间的波形钢腹板（2）；
预制桥面板（7）通过钢梁顶板（1）设置的剪力连接键固定于工字钢梁表面；
横向连接包括横向相邻的工字钢梁之间设置的端横梁（4）和中横梁（5）。
2.根据权利要求1所述的最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，其特征在于：
工字钢梁由纵向顺接的多个节段拼接组成，相邻节段的钢梁顶板（1）、钢梁底板（3）和波形钢腹板（2）分别通过接缝处的拼接板（13）和拼接板（13）上的高强螺栓（14）相连接。
3.根据权利要求1所述的最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，其特征在于：
端横梁（4）为工字型横梁，包括顶板、底板和二者之间的腹板，腹板中部开孔。
4.根据权利要求3所述的最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，其特征在于：
端横梁（4）由左右两部分对接组成，顶板、底板和二者之间的腹板分别通过接缝处的拼接板（13）和拼接板（13）上的高强螺栓（14）相连接。
5.根据权利要求1所述的最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，其特征在于：
中横梁（5）包括K字形布置的三根角钢。
6.根据权利要求1所述的最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，其特征在于：
预制桥面板（7）由呈格状布置的多块预制单元板拼接组成，拼接缝为横向湿接缝（9）和纵向湿接缝（8）。
7.根据权利要求1所述的最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，其特征在于：
中支点负弯矩区的桥面板为现浇桥面板，采用C50微膨胀聚丙烯纤维混凝土。
8.根据权利要求1所述的最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，其特征在于：
钢梁顶板（1）设置的剪力连接键为栓钉（6），栓钉（6）沿钢梁顶板（1）纵向设置多组，预制桥面板（7）与栓钉（6）对应位置设置有桥面板预留槽口（10），组装后混凝土填充。
9.根据权利要求1所述的最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，其特征在于：
中支点负弯矩区的钢梁顶板（1）设置的剪力连接键为开孔板（12）和短钢筋，开孔板纵向布置两道，短钢筋横向穿过开孔板（12）。
10.根据权利要求1所述的最大装配化的波形钢腹板工字组合梁桥，其特征在于：
预制桥面板（7）表面横向两侧对称设置预制护栏（11），预制护栏（11）通过底部设置的装配式护栏连接件（15）固定到预制桥面板（7）表面。
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