CN109505237B - 一种钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造及施工方法 - Google Patents
一种钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造及施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造及施工方法，其包括混凝土桥面板、钢梁以及U型钢铰；所述混凝土桥面板由混凝土层、钢筋及伸缩缝组成；所述钢筋浇筑于混凝土层内；所述伸缩缝布置于混凝土桥面板的端部；所述钢梁支撑混凝土桥面板，其由型钢、加劲肋及剪力键组成；所述加劲肋焊接于型钢上；所述剪力键焊接于型钢顶部，其埋设于混凝土层中；所述U型钢铰连接于纵向相邻钢的梁两边端部。本发明结构简单、牢固且施工方便，可采用装配式施工，其采用U型钢铰连接，使伸缩缝位置的连接方式改为半刚性铰接，从而提高装配式钢混组合桥梁伸缩缝处的连接刚度，缓解其上伸缩缝局部翘曲，延长伸缩缝使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种桥梁连接构造及施工方法，具体涉及一种钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造及施工方法，属于桥梁工程技术领域。
背景技术
为了消除温度对装配式钢混组合桥梁的影响，在桥墩处的组合梁间设置伸缩缝，而组合梁的钢梁部分完全断开，不进行额外的连接。由于桥面伸缩缝在受力方面较为复杂，为保证装配式钢混组合桥梁结构在汽车荷载垂直和水平荷载作用、混凝土收缩与徐变、温度变化作用等影响下仍然适应桥梁纵、横位移的变化和梁端翘曲发生的转角变化，一般目前解决的措施往往是在伸缩缝的选型以及设计新型伸缩缝方面来考虑。但通过采用规范选定设置相应的伸缩缝装置，在桥梁完工通车后几年内桥面伸缩缝位置仍然出现局部翘曲，后期桥梁运营阶段，在混凝土徐变与收缩、车辆荷载的反复作用、温度变化引起的变形作用等影响下进一步加剧伸缩缝位置的局部翘曲，使得伸缩缝的使用性能和使用寿命大大降低。
因此，为解决上述技术问题，本发明提供一种创新的钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造及施工方法，以克服现有技术中的所述缺陷。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种结构简单、牢固，施工方便的提高装配式钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接刚度的构造。
本发明的第二目的在于提供一种钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造的施工方法。
为实现上述第一目的，本发明采取的技术方案为：一种钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造，其包括混凝土桥面板、钢梁以及U型钢铰；其中，所述混凝土桥面板由混凝土层、钢筋及伸缩缝组成；所述钢筋浇筑于混凝土层内；所述伸缩缝布置于混凝土桥面板的端部；所述钢梁支撑混凝土桥面板，其由型钢、加劲肋及剪力键组成；所述加劲肋焊接于型钢上；所述剪力键焊接于型钢顶部，其埋设于混凝土层中；所述U型钢铰连接于纵向相邻钢梁两端。
本发明的钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造进一步设置为：所述U型钢铰由螺栓和U型钢组成，所述U型钢通过螺栓穿过钢梁端部的腹板处的预留孔洞连接两边钢梁。
本发明的钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造进一步设置为：所述两边钢梁端部的腹板预留孔洞按水平对齐，且孔数和U型钢铰为多个。
本发明的钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造进一步设置为：所述U型钢铰具有弧度和长度，且U型钢外侧加有肋条。
本发明的钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造及施工方法进一步设置为：所述钢梁的横截面为工字型截面，或者箱型截面。
本发明的钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造还设置为：所述混凝土桥面板为矩形所述钢梁的截面尺寸和剪力键的尺寸及间距根据规范计算得到。
为实现上述第二目的，本发明采取的技术方案为：一种钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造的施工方法，其包括如下工艺步骤：
1），在工厂根据设计图纸加工钢梁，型钢、加劲肋、剪力键，按设计要求进行焊接或螺栓的方式进行连接，在钢梁相应位置设置预留孔洞，用于布置U型钢铰；
2），将工厂加工好的钢梁运至施工现场，并在永久支座上固定好，在钢梁上铺设模板，浇筑混凝土桥面板，并进行养护，待混凝土桥面板强度达到规范要求后，拆除模板；
3），用预制好的U型钢铰标准件将纵向相邻钢梁用螺栓相连接；
4），在混凝土桥面板相应位置布置伸缩缝，完成桥梁上部结构的施工。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1. 保证结构质量
采用本发明，可有效改善钢混组合桥梁伸缩缝处的受力情况，提高伸缩缝处主梁的纵向连接刚度。
2. 可采用快速装配式施工，施工时间短
采用本发明，标准构件在工厂生产完后，运至施工现场，通过螺栓或焊接的方式把两片主梁相连接，操作简单，采用快速装配化施工，节约成本。
3. 有效缓解伸缩缝的翘曲变形，延长使用寿命
采用本发明，充分发挥装配式钢混组合桥梁梁结构中的钢主梁连接作用，从减少钢主梁端部变形方面考虑，缓解上部伸缩缝的翘曲变形，在优选并发挥各类型伸缩缝的同时，从结构本身对局部变形进行优化，从而提高部分易损构件的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造的立面图。
图2是图1中未安装U型钢铰的立面图。
图3是图1中的U型钢铰的结构示意图。
图4是图3的侧视图。
图5是本发明的连接段的剖面图。
具体实施方式
请参阅说明书附图1至附图5所示，本发明为一种钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造，其由混凝土桥面板1、钢梁2以及U型钢铰3等几部分组成，混凝土桥面板1、钢梁2和U型钢铰3的尺寸和构造布置，根据结构形式，通过现有规范计算确定。
其中，所述混凝土桥面板1为矩形，其由混凝土层4、钢筋5及伸缩缝6组成。所述钢筋5浇筑于混凝土层4内。所述伸缩缝6布置于混凝土桥面板1的端部，其用于调节由气候温度变化所引起的上部结构之间的变形和位移，根据其设计的构造形式和设计要求在相应的混凝土桥面板1的预留位置上进行布置连接。
所述钢梁2支撑混凝土桥面板1，其由型钢7、加劲肋8及剪力键9组成。所述加劲肋8焊接于型钢7上，其提高钢梁2的稳定性，避免其发生局部屈曲。所述剪力键9焊接于型钢7顶部，其埋设于混凝土层4中，混凝土桥面板1与钢梁2通过剪力键9进行连接，共同承受外力。
所述钢梁2的横截面为工字型截面，或者箱型截面，其截面尺寸和剪力键9之间的间距及尺寸根据规范计算得出。进一步的，所述两边钢梁2端部的腹板预留孔洞24按水平对齐，且孔数和U型钢铰3为多个，具体根据施加在梁上的恒载和活载的大小以及梁的尺寸，通过现有规范的计算方法确定。
所述U型钢铰3连接于相邻两边的钢梁2处，从而提高伸缩缝处两边钢梁2间连接刚度，提高整体性，通过多U型钢铰3提供的连接强度以限制主梁变形，缓解其上伸缩缝6翘曲变形，使行车平顺、舒适，保证伸缩缝6正常工作并延长伸缩缝6使用寿命，保证结构质量，提高耐久性，减少后期运营维修的费用。所述U型钢铰3由螺栓10和U型钢11组成，所述U型钢11通过螺栓10穿过钢梁2端部的腹板23处的预留孔洞24连接两边钢梁2。所述U型钢铰3具有弧度和长度，为抵消主梁在温度变化下引起的变形，U型钢11外侧加有肋条13，提高U型钢铰侧向刚度，具体尺寸根据计算确定。
本发明的钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造的施工方法包括如下工艺步骤：
1），在工厂根据设计图纸加工钢梁2，型钢7、加劲肋8、剪力键9，按设计要求进行焊接或螺栓的方式进行连接，在钢梁2相应位置设置预留孔洞24，用于布置U型钢铰3；
2），将工厂加工好的钢梁2运至施工现场，并在永久支座上固定好，在钢梁2上铺设模板，浇筑混凝土桥面板1，并进行养护，待混凝土桥面板强度达到规范要求后，拆除模板；
3），用预制好的U型钢铰3标准件将纵向相邻钢梁2用螺栓10相连接；
4），在混凝土桥面板相应位置布置伸缩缝6，完成桥梁上部结构的施工。
本发明的钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造结构简单、牢固且施工方便，可采用装配式施工；在钢混组合桥梁伸缩缝处钢梁的两端采用U型钢铰3连接，使伸缩缝位置的连接方式改为半刚性铰接，从而提高装配式钢混组合桥梁伸缩缝处的连接刚度，缓解其上伸缩缝局部翘曲，延长伸缩缝使用寿命，同时也可以提高装配式钢混组合桥梁伸缩缝处主梁铰接位置的整体性和稳定性。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造的施工方法，其特征在于：所述钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造包括混凝土桥面板、钢梁以及U型钢铰；其中，所述混凝土桥面板由混凝土层、钢筋及伸缩缝组成；所述钢筋浇筑于混凝土层内；所述伸缩缝布置于混凝土桥面板的端部；所述钢梁支撑混凝土桥面板，其由型钢、加劲肋及剪力键组成；所述加劲肋焊接于型钢上；所述剪力键焊接于型钢顶部，其埋设于混凝土层中；所述U型钢铰连接于纵向相邻钢梁的两边端部；所述U型钢铰由螺栓和U型钢组成，所述U型钢通过螺栓穿过钢梁端部的腹板处的预留孔洞连接两边钢梁；所述U型钢铰具有弧度和长度，且U型钢外侧加有肋条；
其包括如下工艺步骤：
1），在工厂根据设计图纸加工钢梁，型钢、加劲肋、剪力键按设计要求以焊接的方式进行连接，在钢梁相应位置设置预留孔洞，用于布置U型钢铰；
2），将工厂加工好的钢梁运至施工现场，并在永久支座上固定好，在钢梁上铺设模板，浇筑混凝土桥面板，并进行养护，待混凝土桥面板强度达到规范要求后，拆除模板；
3），用预制好的U型钢铰标准件将纵向相邻钢梁用螺栓相连接；
4），在混凝土桥面板相应位置布置伸缩缝，完成桥梁上部结构的施工。
2.如权利要求1所述的钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造的施工方法，其特征在于：所述两边钢梁端部的腹板预留孔洞按水平对齐，且孔数和U型钢铰为多个。
3.如权利要求1所述的钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造的施工方法，其特征在于：所述钢梁的横截面为工字型截面，或者箱型截面。
4.如权利要求1所述的钢混组合桥梁伸缩缝处主梁纵向连接构造的施工方法，其特征在于：所述混凝土桥面板为矩形，所述钢梁的截面尺寸和剪力键尺寸及间距根据规范计算得到。
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