CN109338899A - 一种无焊接连接件的钢混组合梁及其施工方法 - Google Patents

一种无焊接连接件的钢混组合梁及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无焊接连接件的钢混组合梁及其施工方法，该钢混组合梁包括多个桥梁节段，所述桥梁节段包括钢梁结构、钢筋网机构和设置于所述钢梁结构上的UHPC桥面板，所述钢梁结构包括底板、顶板和腹板，所述钢筋网机构设置在钢梁顶板的上下两侧，并由穿过钢梁顶板的竖向拉筋相连，所述钢梁顶板、钢筋网机构及竖向拉筋均包覆在UHPC桥面板内部；该施工方法对任一所述桥梁节段的施工过程如下步骤：一、钢梁结构的安装；二、钢筋网机构的安装；三、UHPC桥面板的形成；四、多次重复步骤一至步骤三，直至全部施工过程。本发明通过竖向拉筋传递桥面板及钢梁顶板之间的剪力，无需在顶板焊接剪力连接件，简化了施工，利于环保。

Description

一种无焊接连接件的钢混组合梁及其施工方法
技术领域
本发明属于桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种无焊接连接件的钢混组合梁及其施工方法。
背景技术
钢梁是一种高性能建筑材料，其抗拉抗压强度均较高，混凝土的抗压强度远大于其抗拉强度，且造价低于钢梁，钢—混凝土组合梁在钢梁顶部设置混凝土桥面板，通过剪力件将混凝土桥面板与钢梁连接在一起共同受力。同一截面内混凝土桥面板受压，钢梁受拉，可以充分发挥混凝土及钢梁的材料性能，力学性能较好。
传统的组合梁通过剪力件将混凝土桥面板与钢梁相连，剪力件的作用是传递混凝土和钢梁界面的剪力，常用的剪力件有栓钉、PBL剪力件、型钢剪力件，上述剪力件均是焊接在钢梁顶板上，埋入混凝土中，起到传递剪力并抵御混凝土和钢梁之间掀起力。剪力件数量多，焊接工作量大，质量往往难以保障，且不利于环保。
传统的钢混组合桥梁，桥面板采用普通混凝土，其材料强度远低于钢材强度，导致混凝土桥面板厚度较大，增大了结构自重；传统混凝土存在粗骨料，流动性差，桥面板无法做成包裹钢梁的结构形式，以改善钢梁的耐久性；传统钢混组合梁桥面板位于钢梁顶板的上表面上部，剪力件在钢梁顶部与混凝土桥面板底部之间传递剪力，混凝土桥面板的受压不均匀。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种无焊接连接件的钢混组合梁，其结构简单、设计合理且效果好，无需在顶板焊接剪力连接件，简化了施工，且桥梁的耐久性好、受力均匀，实用性强。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：包括多个沿桥梁纵向延伸长度方向由前至后布设的桥梁节段，多个所述桥梁节段的结构均相同，每个所述桥梁节段均包括布设在所施工桥梁桥墩上的钢梁结构、设置在所述钢梁结构上的钢筋网机构以及设置于所述钢梁结构和所述钢筋网机构上的UHPC桥面板；
所述钢梁结构包括底板、顶板和连接于底板与顶板之间的腹板，所述钢筋网机构设置在顶板上，所述钢筋网机构和顶板均包覆在所述UHPC桥面板内部，所述钢筋网机构包括对称设置在顶板上下的上钢筋网机构和下钢筋网机构以及连接于所述上钢筋网机构和所述下钢筋网机构之间的竖向拉筋，所述上钢筋网机构包括一个上钢筋网，所述下钢筋网机构包括两个对称设置在腹板两侧的下钢筋网，所述上钢筋网和下钢筋网之间钩挂有竖向拉筋，所述竖向拉筋的上部弯折与上钢筋网固定连接，所述竖向拉筋的下部弯折与下钢筋网固定连接，两个所述下钢筋网之间通过横向拉筋固定连接，所述顶板上设置有供竖向拉筋贯穿的竖向安装孔，所述腹板上设置有供横向拉筋贯穿的横向安装孔。
上述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述竖向安装孔的数量为多个，多个所述竖向安装孔呈三角形布设。
上述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述上钢筋网和下钢筋网均包括多排等间距布设的横向钢筋和多列等间距布设在所述横向钢筋上的纵向钢筋，相邻两个所述横向钢筋之间的间距和相邻两个所述纵向钢筋之间的间距均为8cm～20cm。
上述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述竖向安装孔为椭圆形孔，所述椭圆形孔的长轴方向沿顶板的长度方向布设，所述椭圆形孔的长轴大于所述竖向拉筋弯钩后较宽的方向长度。
上述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述顶板的上表面与上钢筋网之间设置有上垫块。
上述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述横向安装孔为圆形孔，所述圆形孔的直径大于所述横向拉筋的直径。
同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好的无焊接连接件的钢混组合梁施工方法，其特征在于，沿桥梁纵向延伸方向由前至后分多个桥梁节段对所施工桥梁进行施工，并且多个桥梁节段的施工方法均相同，其中，对任一个所述桥梁节段的施工过程如下：
步骤一、钢梁结构的安装：
步骤101、由左至右在当前相邻两个桥梁桥墩上安装多个钢梁结构；
步骤102、在所述钢梁结构中顶板下方安装底模板，并在所述底模板两端安装侧模板12；其中，所述底模板的横向长度大于多个所述钢梁结构的横向长度，所述底模板的底部设置多个模板临时支撑架13；
步骤二、钢筋网机构的安装：在多个所述钢梁结构上安装所述钢筋网机构的方法均相同，在任一个所述钢梁机构上安装所述钢筋网机构的具体过程如下：
步骤201、下钢筋网机构的安装：
步骤2011、在位于所述腹板两侧的所述底模板上等间距布设多个下垫块；
步骤2012、在所述腹板两侧的下垫块上分别安装下钢筋网，且下钢筋网与顶板平行布设；其中，所述下钢筋网的数量为两个，所述下钢筋网延伸出所述顶板；
步骤2013、将两个所述下钢筋网靠近所述腹板的一端通过横向拉筋固定连接；其中，所述横向拉筋穿过腹板；
步骤202、上钢筋网机构的安装：
步骤2021、在所述顶板上等间距布设多个上垫块；
步骤2022、在所述上垫块顶部布设上钢筋网，且所述上钢筋网与所述顶板平行布设；其中，所述上钢筋网延伸出所述顶板；
步骤203、绑扎固定：
步骤2031、将竖向拉筋穿过竖向安装孔，将竖向拉筋的上端弯折钩挂在上钢筋网上，将竖向拉筋的下端弯折钩挂在下钢筋网上，使上钢筋网、顶板和下钢筋网固定连接；
步骤2032、拆卸下垫块；
步骤204、多次重复步骤201至步骤203，完成多个所述钢梁结构上所述钢筋网机构的安装；
步骤三、UHPC桥面板的形成：
步骤301、在所述底模板、顶板和所述钢筋网机构上浇筑UHPC混凝土；
步骤302、在温度为20度，相对湿度为90％以上的潮湿环境中对浇筑的UHPC混凝土进行养护，形成UHPC桥面板；其中，所述UHPC桥面板的顶面高度高于所述竖向拉筋的高度；
步骤303、拆卸所述底模板、模板临时支撑架13和侧模板12；
步骤四、多次重复步骤一至步骤三，直至完成所施工桥梁的全部施工过程。
上述的方法，其特征在于：在步骤101中进行所述钢梁结构安装之前，先进行桥梁桥墩的施工，并在相邻两个所述桥梁桥墩之间搭建支架，所述桥梁桥墩沿桥梁纵向长度方向由前至后布设。
上述的方法，其特征在于：在步骤二中进行所述钢筋网机构安装之前，将多排等间距布设的横向钢筋和多列等间距布设在所述横向钢筋上的纵向钢筋进行绑扎，形成多个上钢筋网和下钢筋网；其中，相邻两个所述横向钢筋之间的间距和相邻两个所述纵向钢筋之间的间距均为8cm～20cm。
上述的方法，其特征在于：步骤2012中所述下钢筋网与所述底模板之间的间距为1cm～2cm；
步骤2022中所述上钢筋网与UHPC桥面板顶面之间的间距为1cm～3cm；
步骤302中所述UHPC桥面板的厚度为15cm～20cm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、所采用的无焊接连接件的钢混组合梁结构设计合理且施工简便、投入施工成本较低。
2、本发明省略了钢混组合梁桥的焊接连接件，钢筋网机构中穿过顶板的拉筋及包裹拉筋的UHPC材料起到了抗剪连接件的作用，充分利用了UHPC材料的高强度，取消焊接环节使得结构质量更有保障，并且有利于环保，经济性更优。
3、所采用的UHPC桥面板中UHPC材料的抗渗性优于普通混凝土材料，钢梁顶板包裹在UHPC材料内部，可以有效防止顶板钢材锈蚀，提高了桥梁的耐久性。
4、所采用的无焊接连接件的钢混组合梁包括布设在所施工桥梁桥墩上的钢梁结构、设置在所述钢梁结构上的钢筋网机构和铺装于所述钢梁结构和所述钢筋网机构上的UHPC桥面板，通过钢梁机构、钢筋网机构和UHPC桥面板的结合，通过钢筋网机构能扩散UHPC桥面板表面的载荷，使UHPC桥面板受力更均匀，钢筋网可防止UHPC桥面板的开裂，提高了桥梁的质量和使用寿命。
5、传统的钢混组合梁，混凝土桥面板仅位于钢梁顶板上部，钢梁与混凝土桥面板的传力是通过焊接于钢梁顶板上表面的抗剪连接件将剪力传递至混凝土桥面板底部；而本发明的抗剪连接件位于UHPC桥面板的中部，钢梁顶板直接将剪力传递至桥面板中部，桥面板受力更均匀。
6、所采用的钢筋网机构结构简单、加工制作及安装简便，快速安装在顶板的上部和下部，上下两层钢筋网与UHPC桥面板的上下表面处靠近，可以有效防止UHPC桥面板开裂，提高UHPC桥面板的抗弯承载力。
7、所采用的UHPC桥面板中UHPC材料性能远超普通混凝土，其力学性能与钢梁更加接近，UHPC桥面板与钢梁形成组合梁，能够使结构自重减轻，同时承载力提高。
8、所采用的无焊接连接件的钢混组合梁施工方法步骤简单、设计合理且投入施工成本较低，无焊接连接件的钢混组合梁质量易于保证，并且施工进度快，采用钢梁结构和混凝土相结合进行施工，且无需在钢梁结构上焊接剪力连接件，减少了大量的焊接作业，更环保、经济性能更优；并且施工桥梁质量易于保证，有效地提高成桥质量，降低了施工难度。
综上所述，本发明结构简单、设计合理且效果好，无需在顶板焊接剪力连接件，简化了施工，且桥梁的耐久性好、受力均匀，实用性强。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明无焊接连接件的钢混组合梁的结构示意图。
图2为本发明钢钢梁结构的结构示意图。
图3为图1的A-A剖视图。
图4为图1的B-B剖视图。
图5为本发明无焊接连接件的钢混组合梁的施工方法的流程框图。
图6为本发明无焊接连接件的钢混组合梁的施工方法中钢梁结构的安装的结构示意图。
附图标记说明:
1—顶板；2—腹板；3—底板；
4—上钢筋网；5—下钢筋网；6—竖向拉筋；
7—横向拉筋；8—UHPC桥面板；9—竖向安装孔；
10—横向安装孔；11—底模板；12—侧模板；
13—模板临时支撑架。
具体实施方式
如图1至图4所示的一种无焊接连接件的钢混组合梁，包括多个沿桥梁纵向延伸长度方向由前至后布设的桥梁节段，多个所述桥梁节段的结构均相同，每个所述桥梁节段均包括布设在所施工桥梁桥墩上的钢梁结构、设置在所述钢梁结构上的钢筋网机构以及设置于所述钢梁结构和所述钢筋网机构上的UHPC桥面板8；
所述钢梁结构包括底板3、顶板1和连接于底板3与顶板1之间的腹板2，所述钢筋网机构设置在顶板1上，所述钢筋网机构和顶板1均延伸至所述UHPC桥面板8内，所述钢筋网机构包括对称设置在顶板1上下的上钢筋网机构和下钢筋网机构以及连接于所述上钢筋网机构和所述下钢筋网机构之间的竖向拉筋6，所述上钢筋网机构包括一个上钢筋网4，所述下钢筋网机构包括两个对称设置在腹板2两侧的下钢筋网5，所述上钢筋网4和下钢筋网5之间钩挂有竖向拉筋6，所述竖向拉筋6的上部弯折与上钢筋网4固定连接，所述竖向拉筋6的下部弯折与下钢筋网5固定连接，两个所述下钢筋网5之间通过横向拉筋7固定连接，所述顶板1上设置有供竖向拉筋6贯穿的竖向安装孔9，所述腹板2上设置有供横向拉筋7贯穿的横向安装孔10。
本实施例中，所述竖向安装孔9的数量为多个，多个所述竖向安装孔9呈三角形布设。
本实施例中，所述上钢筋网4和下钢筋网5均包括多排等间距布设的横向钢筋和多列等间距布设在所述横向钢筋上的纵向钢筋，相邻两个所述横向钢筋之间的间距和相邻两个所述纵向钢筋之间的间距均为8cm～20cm。
本实施例中，所述竖向安装孔9为椭圆形孔，所述椭圆形孔的长轴方向沿顶板1的长度方向布设，所述椭圆形孔的长轴大于所述竖向拉筋6弯钩后较宽的方向长度。
本实施例中，所述顶板1的上表面与上钢筋网5之间设置有上垫块。
本实施例中，所述横向安装孔10为圆形孔，所述圆形孔的直径大于所述横向拉筋7的直径。
如图5和图6所示的一种无焊接连接件的钢混组合梁的施工方法，沿桥梁纵向延伸方向由前至后分多个桥梁节段对所施工桥梁进行施工，并且多个桥梁节段的施工方法均相同，其中，对任一个所述桥梁节段的施工过程如下：
步骤一、钢梁结构的安装：
步骤101、由左至右在当前相邻两个桥梁桥墩上安装多个钢梁结构；
步骤102、在所述钢梁结构中顶板1下方安装底模板11，并在所述底模板11两端安装侧模板12；其中，所述底模板11的横向长度大于多个所述钢梁结构的横向长度，所述底模板11的底部设置多个模板临时支撑架13；
步骤二、钢筋网机构的安装：在多个所述钢梁结构上安装所述钢筋网机构的方法均相同，在任一个所述钢梁机构上安装所述钢筋网机构的具体过程如下：
步骤201、下钢筋网机构的安装：
步骤2011、在位于所述腹板2两侧的所述底模板11上等间距布设多个下垫块；
步骤2012、在所述腹板2两侧的下垫块上分别安装下钢筋网5，且下钢筋网5与顶板1平行布设；其中，所述下钢筋网5的数量为两个，所述下钢筋网5延伸出所述顶板1；
步骤2013、将两个所述下钢筋网5靠近所述腹板2的一端通过横向拉筋7固定连接；其中，所述横向拉筋7穿过腹板2；
步骤202、上钢筋网机构的安装：
步骤2021、在所述顶板1上等间距布设多个上垫块；
步骤2022、在所述上垫块顶部布设上钢筋网4，且所述上钢筋网4与所述顶板1平行布设；其中，所述上钢筋网4延伸出所述顶板1；
步骤203、绑扎固定：
步骤2031、将竖向拉筋6穿过竖向安装孔9，将竖向拉筋6的上端钩挂在上钢筋网4上，将竖向拉筋6的下端钩挂在下钢筋网5上，使上钢筋网4、顶板1和下钢筋网5固定连接；
步骤2032、拆卸下垫块；
步骤204、多次重复步骤201至步骤203，完成多个所述钢梁结构上所述钢筋网机构的安装；
步骤三、UHPC桥面板的形成：
步骤301、在所述底模板11、顶板1和所述钢筋网机构上浇筑UHPC混凝土；
步骤302、在温度为20度，相对湿度为90％以上的潮湿环境中对浇筑的UHPC混凝土进行养护，形成UHPC桥面板8；其中，所述UHPC桥面板8的顶面高度高于所述竖向拉筋6的高度；
步骤303、拆卸所述底模板11、模板临时支撑架13和侧模板12；
步骤四、多次重复步骤一至步骤三，直至完成所施工桥梁的全部施工过程。
本实施例中，在步骤101中进行所述钢梁结构安装之前，先进行桥梁桥墩的施工，并在相邻两个所述桥梁桥墩之间搭建支架，所述桥梁桥墩沿桥梁纵向长度方向由前至后布设。
本实施例中，在步骤二中进行所述钢筋网机构安装之前，将多排等间距布设的横向钢筋和多列等间距布设在所述横向钢筋上的纵向钢筋进行绑扎，形成多个上钢筋网4和下钢筋网5；其中，相邻两个所述横向钢筋之间的间距和相邻两个所述纵向钢筋之间的间距均为8cm～20cm。
本实施例中，步骤2012中所述下钢筋网5与所述底模板11之间的间距为1cm～2cm；
步骤2022中所述上钢筋网4与UHPC桥面板8顶面之间的间距为1cm～3cm
步骤302中所述UHPC桥面板8的厚度为15cm～20cm。
本实施例中，UHPC桥面板8采用UHPC即超高性能混凝土的抗压强度可达150MPa以上，UHPC的抗拉强度可达8MPa～10MPa，UHPC的强度远超过传统混凝土，UHPC中不含粗骨料，UHPC的集料粒径由传统混凝土的厘米级降为毫米级，具有良好的流动性，可实现自流平，且具有良好的抗渗性；另外由于UHPC的强度高，与钢梁的性能差别小，相比于传统混凝土，UHPC与钢组合在一起受力更有利。由于UHPC材料性能远超过普通混凝土，可以充分利用UHPC材料的优良性能对传统的钢混凝土组合梁结构形式进行创新。
本实施例中，设置UHPC桥面板8为UHPC桥面板，是因为UHPC具有高强度，可有效减小桥面板厚度，减低结构自重，可以与拉筋共同传递钢梁顶板与桥面板之间的剪力；UHPC具有良好的自流平性能，可以充分填满钢梁顶板与钢筋网之间及钢梁开孔的空隙，有利于施工；UHPC材料抗渗性好，UHPC(即超高性能混凝土)作为桥面板包裹钢梁顶板，可以提高钢梁耐久性。
本实施例中，设置相邻两个所述横向钢筋之间的间距和相邻两个所述纵向钢筋之间的间距均为8cm～20cm，是因为如果钢筋网的间距小于8cm，一方面不利于UHPC的浇筑，容易将钢筋网上下的混凝土分成两层，不能有效地保证混凝土与钢筋网的粘结力；另一方面不利于混凝土有效地进入竖向安装孔9，不能有效地与竖向拉筋6形成土柱，减弱了剪力的传递；如果相邻两个所述横向钢筋之间的间距和相邻两个所述纵向钢筋之间的间距的大于20cm，不能有效地与浇筑的混凝土进行结合，不能有效地进行抗裂和抗弯，也不能把钢筋网所受的拉伸强度有效传递给混凝土，桥梁的使用寿命较短。
本实施例中，设置竖向安装孔9为椭圆形孔，所述椭圆形孔的长轴长度方向沿顶板1的长度方向布设，第一是因为便于竖向拉筋6弯钩后可穿过该安装孔，而使上钢筋网4、顶板1和下钢筋网5固定连接；第二是因为所述椭圆形孔的长轴方向与桥梁的剪力方向一致，穿过椭圆开孔的UHPC与拉筋形成了钢筋混凝土短柱，起到了抗剪连接件的作用，同时采用椭圆形状可以增大桥面铺装混凝土桥面板与钢梁顶板的受剪面积和传剪面积。
本实施例中，所述竖向安装孔9呈三角形布设，所述三角形的边长范围为15cm～30cm。
本实施例中，竖向安装孔9呈三角形布设与矩形排列相比，可以避免对顶板1的某一纵向和横向截面削弱过多，造成顶板1的截面积小，从而造成抗裂效果差。
本实施例中，如果所述三角形的边长小于15cm，竖向拉筋6的间距较小，增加了竖向拉筋6的安装量，施工量大；另外，开孔过多会减少顶板1的受力面积，顶板1抗弯效果差；如果所述三角形的边长大于30cm，竖向拉筋6的间距较大，多个竖向拉筋6受到的剪力不均匀，容易造成部分竖向拉筋6断裂；另外，竖向拉筋6的间距大时需要较厚的UHPC桥面板8才能使上钢筋网4和下钢筋网5受力。
本实施例中，设置所述上垫块，第一是因为上钢筋网4与顶板1之间预留间隙；第二，是为了满足上钢筋网4与顶板1之间的间隙的调整；第三，是为了在固定上钢筋网4位置的同时，通过竖向拉筋6实现对下钢筋网5位置的固定。
本实施例中，顶板1的设置，是因为顶板1作为传力构件，直接将桥梁承载的力传递到UHPC桥面板8的中部，使UHPC桥面板8桥面板受力更均匀；另外，顶板1嵌入在UHPC桥面板8中，使得顶板1与UHPC桥面板8之间具有粘结力，便于传递剪力；其次，UHPC桥面板8具有良好的抗渗性，防止顶板1锈蚀，提高了结构耐久性。
本实施例中，设置上钢筋网4和下钢筋网5，第一，钢筋网设置与UHPC桥面板8的上下表面处，可以防止UHPC桥面板8的开裂；第二，钢筋网的设置提高了UHPC桥面板8的抗弯、抗剪承载力，第三，是为了便于竖向拉筋6的布设，使得竖向拉筋6的上下端弯折钩挂在上钢筋网4和下钢筋网5之间，钢筋网起到了固定拉筋的作用，且便于竖向拉筋6起到传递剪力的作用；第四，是因为UHPC桥面板8的上下表面受力大，通过上钢筋网4和下钢筋网5分别对UHPC桥面板8的上表面和下表面的受力进行承载，一方面有效防止UHPC桥面板8开裂，阻止裂缝扩张；另一方面，可有效地增大UHPC桥面板8抗弯承载力。
本实施例中，所述底模板11距离所述钢梁结构中顶部1的底面的间距为6cm～10cm。
本实施例中，设置所述底模板11距离所述钢梁结构中顶部1的底面的间距不小于6cm，第一是因为考虑所述下钢筋网5的厚度、伸出所述下钢筋网5的混凝土的厚度、下钢筋网5与顶板1底部之间的间距以及竖向拉筋6的直径；第二是考虑相邻两个横向的钢梁结构之间的间距，间距与UHPC桥面板8的横向受力大小相关，从而确保UHPC桥面板8具有足够抗弯、抗剪承载力；第三是为了便于下垫块的安装，便于对下钢筋网5进行固定；第四，是避免上钢筋网4和下钢筋网5之间的间距增大而增大UHPC桥面板8的厚度。设置所述底模板11距离所述钢梁结构中顶板1的底面的间距不大于10cm，是因为考虑在UHPC桥面板8对下钢筋网5起保护作用的同时满足对上钢筋网4的保护作用；另外是避免上钢筋网4和下钢筋网5之间的间距小，不能有效增大UHPC桥面板8的承载力。
本实施例中，下钢筋网5与UHPC桥面板8底面之间的间距为1cm～2cm，是因为如果下钢筋网5与UHPC桥面板8底面之间的间距小于1cm，在UHPC桥面板8底面产生裂缝时，容易引发下钢筋网5的腐蚀，破坏下钢筋网5的结构，不能有效地与混凝土结合；另外，下钢筋网5的腐蚀产物容易对混凝土造成挤压，以使混凝土保护层会开裂、起鼓、剥落；如果下钢筋网5与UHPC桥面板8底面之间的间距大于2cm，钢筋网距离UHPC桥面板的表面距离大，不能有效地防止UHPC桥面板8下表面开裂，同时对UHPC桥面板8抗弯承载力的增强效果差。
本实施例中，上钢筋网4与UHPC桥面板8顶面之间的间距为1cm～3cm，是因为如果上钢筋网4与UHPC桥面板8顶面之间的间距小于1cm，在UHPC桥面板8表面产生裂缝时，容易引发上钢筋网4的腐蚀，破坏上钢筋网4与混凝土的结合；另外，上钢筋网4的腐蚀产物容易对混凝土造成挤压，以使混凝土保护层会开裂、起鼓、剥落；如果上钢筋网4与UHPC桥面板8顶面之间的间距大于3cm，钢筋网距离UHPC桥面板的表面距离大，不能有效地防止UHPC桥面板8上表面开裂，同时对UHPC桥面板8抗弯承载力的增强效果差；另外，上钢筋网4和下钢筋网5的结构破坏会造成竖向拉筋6结构的稳定性。
本实施例中，设置UHPC桥面板8的厚度为15cm～20cm，是因为如果UHPC桥面板8的厚度太小不能有效地抵抗汽车载荷，安全系数低，容易导致桥面开裂；另外，不能有效地确保UHPC桥面板8的上钢筋网4和下钢筋网5的保护层厚度，也不能有效地对上钢筋网4和下钢筋网5进行保护；另外不能有效地与上钢筋网4和下钢筋网5进行结合，提高其之间的粘结力；如果UHPC桥面板8的厚度过大，桥面板的自重较大，一方面给模板支撑的施工带来困难；另一方面桥面板的自重抵消了桥面板的承载力，不能有效地承载汽车载荷，减弱了桥梁的承载力；另外，桥面板伸出上钢筋网4和下钢筋网5的厚度较大，不便于上钢筋网4和下钢筋网5有效地承受UHPC桥面板8上下表面的力，减弱了桥梁承载。
综上所述，本发明无焊接连接件的钢混组合梁施工设计合理且投入施工成本较低，无焊接连接件的钢混组合梁质量易于保证，并且施工进度快，采用钢梁结构和混凝土相结合进行施工，且无需在钢梁结构上焊接剪力连接件，减少了大量的焊接作业，更环保、经济性能更优；并且施工桥梁质量易于保证，有效地提高成桥质量，降低了施工难度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：包括多个沿桥梁纵向延伸长度方向由前至后布设的桥梁节段，多个所述桥梁节段的结构均相同，每个所述桥梁节段均包括布设在所施工桥梁桥墩上的钢梁结构、设置在所述钢梁结构上的钢筋网机构以及设置于所述钢梁结构和所述钢筋网机构上的UHPC桥面板(8)；
所述钢梁结构包括底板(3)、顶板(1)和连接于底板(3)与顶板(1)之间的腹板(2)，所述钢筋网机构设置在顶板(1)上，所述钢筋网机构和顶板(1)均包覆在所述UHPC桥面板(8)内部，所述钢筋网机构包括对称设置在顶板(1)上下的上钢筋网机构和下钢筋网机构以及连接于所述上钢筋网机构和所述下钢筋网机构之间的竖向拉筋(6)，所述上钢筋网机构包括一个上钢筋网(4)，所述下钢筋网机构包括两个对称设置在腹板(2)两侧的下钢筋网(5)，所述上钢筋网(4)和下钢筋网(5)之间钩挂有竖向拉筋(6)，所述竖向拉筋(6)的上部弯折与上钢筋网(4)固定连接，所述竖向拉筋(6)的下部弯折与下钢筋网(5)固定连接，两个所述下钢筋网(5)之间通过横向拉筋(7)固定连接，所述顶板(1)上设置有供竖向拉筋(6)贯穿的竖向安装孔(9)，所述腹板(2)上设置有供横向拉筋(7)贯穿的横向安装孔(10)。
2.按照权利要求1所述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述竖向安装孔(9)的数量为多个，多个所述竖向安装孔(9)呈三角形布设。
3.按照权利要求1所述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述上钢筋网(4)和下钢筋网(5)均包括多排等间距布设的横向钢筋和多列等间距布设在所述横向钢筋上的纵向钢筋，相邻两个所述横向钢筋之间的间距和相邻两个所述纵向钢筋之间的间距均为8cm～20cm。
4.按照权利要求1所述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述竖向安装孔(9)为椭圆形孔，所述椭圆形孔的长轴方向沿顶板(1)的长度方向布设，所述椭圆形孔的长轴大于所述竖向拉筋(6)弯钩后较宽的方向长度。
5.按照权利要求1所述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述顶板(1)的上表面与上钢筋网(4)之间设置有上垫块。
6.按照权利要求1所述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述横向安装孔(10)为圆形孔，所述圆形孔的直径大于所述横向拉筋(7)的直径。
7.一种对如权利要求1所述无焊接连接件的钢混组合梁进行施工的方法，其特征在于，沿桥梁纵向延伸方向由前至后分多个桥梁节段对所施工桥梁进行施工，并且多个桥梁节段的施工方法均相同，其中，对任一个所述桥梁节段的施工过程如下：
步骤一、钢梁结构的安装：
步骤101、由左至右在当前相邻两个桥梁桥墩上安装多个钢梁结构；
步骤102、在所述钢梁结构中顶板(1)下方安装底模板(11)，并在所述底模板(11)两端安装侧模板(12)；其中，所述底模板(11)的横向长度大于多个所述钢梁结构的横向长度，所述底模板(11)的底部设置多个模板临时支撑架(13)；
步骤二、钢筋网机构的安装：在多个所述钢梁结构上安装所述钢筋网机构的方法均相同，在任一个所述钢梁机构上安装所述钢筋网机构的具体过程如下：
步骤201、下钢筋网机构的安装：
步骤2011、在位于所述腹板(2)两侧的所述底模板(11)上等间距布设多个下垫块；
步骤2012、在所述腹板(2)两侧的下垫块上分别安装下钢筋网(5)，且下钢筋网(5)与顶板(1)平行布设；其中，所述下钢筋网(5)的数量为两个，所述下钢筋网(5)延伸出所述顶板(1)；
步骤2013、将两个所述下钢筋网(5)靠近所述腹板(2)的一端通过横向拉筋(7)固定连接；其中，所述横向拉筋(7)穿过腹板(2)；
步骤202、上钢筋网机构的安装：
步骤2021、在所述顶板(1)上等间距布设多个上垫块；
步骤2022、在所述上垫块顶部布设上钢筋网(4)，且所述上钢筋网(4)与所述顶板(1)平行布设；其中，所述上钢筋网(4)延伸出所述顶板(1)；
步骤203、绑扎固定：
步骤2031、将竖向拉筋(6)穿过竖向安装孔(9)，将竖向拉筋(6)的上端弯折钩挂在上钢筋网(4)上，将竖向拉筋(6)的下端弯折钩挂在下钢筋网(5)上，使上钢筋网(4)、顶板(1)和下钢筋网(5)固定连接；
步骤2032、拆卸下垫块；
步骤204、多次重复步骤201至步骤203，完成多个所述钢梁结构上所述钢筋网机构的安装；
步骤三、UHPC桥面板的形成：
步骤301、在所述底模板(11)、顶板(1)和所述钢筋网机构上浇筑UHPC混凝土；
步骤302、在温度为20度，相对湿度为90％以上的潮湿环境中对浇筑的UHPC混凝土进行养护，形成UHPC桥面板(8)；其中，所述UHPC桥面板(8)的顶面高度高于所述竖向拉筋(6)的高度；
步骤303、拆卸所述底模板(11)、模板临时支撑架(13)和侧模板(12)；
步骤四、多次重复步骤一至步骤三，直至完成所施工桥梁的全部施工过程。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：在步骤101中进行所述钢梁结构安装之前，先进行桥梁桥墩的施工，并在相邻两个所述桥梁桥墩之间搭建支架，所述桥梁桥墩沿桥梁纵向长度方向由前至后布设。
9.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：在步骤二中进行所述钢筋网机构安装之前，将多排等间距布设的横向钢筋和多列等间距布设在所述横向钢筋上的纵向钢筋进行绑扎，形成多个上钢筋网(4)和下钢筋网(5)；其中，相邻两个所述横向钢筋之间的间距和相邻两个所述纵向钢筋之间的间距均为8cm～20cm。
10.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤2012中所述下钢筋网(5)与所述底模板(11)之间的间距为1cm～2cm；
步骤2022中所述上钢筋网(4)与UHPC桥面板(8)顶面之间的间距为1cm～3cm；
步骤302中所述UHPC桥面板(8)的厚度为15cm～20cm。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110042739A (zh) * 2019-03-14 2019-07-23 河海大学 一种整体式冷弯钢板u型组合板梁
CN114908665A (zh) * 2022-04-12 2022-08-16 东南大学 一种模块化轻型uhpc组合钢板梁桥体系及其施工方法

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2306295A1 (en) * 2000-04-20 2001-10-20 Bot Construction Limited Bridge structure with concrete deck having pre-cast slab
CN1446984A (zh) * 2002-03-26 2003-10-08 朝日工程株式会社 基板桥的结构
CN1553014A (zh) * 2003-05-29 2004-12-08 株式会社大宇建设 采用不对称截面钢梁的钢混凝土组合梁
CN2893034Y (zh) * 2006-06-14 2007-04-25 北京建工一建工程建设有限公司 腹板开槽式倒t形钢与混凝土组合梁
KR100727114B1 (ko) * 2006-08-23 2007-06-13 주식회사 포스코 하로교 제작용 프리캐스트 세그먼트와 이를 이용한 하로교제작방법
JP2008240429A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Ｐｃ床版箱桁橋
KR20090068536A (ko) * 2007-12-24 2009-06-29 (주)엠씨에스공법 콘크리트 복합 형강보 및 이를 이용한 슬래브 시공 방법
CN101787675A (zh) * 2010-03-09 2010-07-28 河海大学 圆钢管轻集料混凝土梁与钢筋混凝土桥面板连接结构及施工工艺
CN103437474A (zh) * 2013-09-11 2013-12-11 南京工业大学 一种新型箍筋剪力连接件及制备安装方法
CN105256723A (zh) * 2015-09-01 2016-01-20 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 多主梁式型钢-双层混凝土桥面板组合梁的实施技术
CN205224363U (zh) * 2015-11-19 2016-05-11 中国建筑第八工程局有限公司 楼板和钢梁的连接结构
CN205663076U (zh) * 2016-05-31 2016-10-26 安徽富煌建筑设计研究有限公司 一种可降低截面高度的钢混组合梁
CN206090273U (zh) * 2016-09-09 2017-04-12 湖南省交通规划勘察设计院 一种节段预制拼装uhpc‑波形钢腹板组合箱梁及斜拉桥
CN107938511A (zh) * 2017-10-18 2018-04-20 重庆大学 一种正交异性钢板‑混凝土组合桥面板及其施工方法
CN207686136U (zh) * 2017-12-20 2018-08-03 山东交通学院 一种可布置多向钢筋的钢-混凝土组合梁
CN207958956U (zh) * 2017-09-30 2018-10-12 郑州市交通规划勘察设计研究院 一种拼装钢混凝土组合梁
KR101913069B1 (ko) * 2018-04-19 2018-10-29 김연종 프리스트레스트 강합성 거더 세그먼트, 거더 및 그 제작방법
CN209292901U (zh) * 2018-11-30 2019-08-23 西安科技大学 一种无焊接连接件的钢混组合梁

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2306295A1 (en) * 2000-04-20 2001-10-20 Bot Construction Limited Bridge structure with concrete deck having pre-cast slab
CN1446984A (zh) * 2002-03-26 2003-10-08 朝日工程株式会社 基板桥的结构
CN1553014A (zh) * 2003-05-29 2004-12-08 株式会社大宇建设 采用不对称截面钢梁的钢混凝土组合梁
CN2893034Y (zh) * 2006-06-14 2007-04-25 北京建工一建工程建设有限公司 腹板开槽式倒t形钢与混凝土组合梁
KR100727114B1 (ko) * 2006-08-23 2007-06-13 주식회사 포스코 하로교 제작용 프리캐스트 세그먼트와 이를 이용한 하로교제작방법
JP2008240429A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Ｐｃ床版箱桁橋
KR20090068536A (ko) * 2007-12-24 2009-06-29 (주)엠씨에스공법 콘크리트 복합 형강보 및 이를 이용한 슬래브 시공 방법
CN101787675A (zh) * 2010-03-09 2010-07-28 河海大学 圆钢管轻集料混凝土梁与钢筋混凝土桥面板连接结构及施工工艺
CN103437474A (zh) * 2013-09-11 2013-12-11 南京工业大学 一种新型箍筋剪力连接件及制备安装方法
CN105256723A (zh) * 2015-09-01 2016-01-20 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 多主梁式型钢-双层混凝土桥面板组合梁的实施技术
CN205224363U (zh) * 2015-11-19 2016-05-11 中国建筑第八工程局有限公司 楼板和钢梁的连接结构
CN205663076U (zh) * 2016-05-31 2016-10-26 安徽富煌建筑设计研究有限公司 一种可降低截面高度的钢混组合梁
CN206090273U (zh) * 2016-09-09 2017-04-12 湖南省交通规划勘察设计院 一种节段预制拼装uhpc‑波形钢腹板组合箱梁及斜拉桥
CN207958956U (zh) * 2017-09-30 2018-10-12 郑州市交通规划勘察设计研究院 一种拼装钢混凝土组合梁
CN107938511A (zh) * 2017-10-18 2018-04-20 重庆大学 一种正交异性钢板‑混凝土组合桥面板及其施工方法
CN207686136U (zh) * 2017-12-20 2018-08-03 山东交通学院 一种可布置多向钢筋的钢-混凝土组合梁
KR101913069B1 (ko) * 2018-04-19 2018-10-29 김연종 프리스트레스트 강합성 거더 세그먼트, 거더 및 그 제작방법
CN209292901U (zh) * 2018-11-30 2019-08-23 西安科技大学 一种无焊接连接件的钢混组合梁

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李忠平;侯登高;吕凯;: "钢-混凝土混合梁桥设计", 市政技术, no. 05, pages 54 - 56 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110042739A (zh) * 2019-03-14 2019-07-23 河海大学 一种整体式冷弯钢板u型组合板梁
CN114908665A (zh) * 2022-04-12 2022-08-16 东南大学 一种模块化轻型uhpc组合钢板梁桥体系及其施工方法
CN114908665B (zh) * 2022-04-12 2024-06-18 东南大学 一种模块化轻型uhpc组合钢板梁桥体系及其施工方法

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