CN109518585A - 一种全装配式钢-砼结合梁及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全装配式钢‑砼结合梁及其施工方法，其中，钢‑砼结合梁包括钢翼缘板、钢腹板、混凝土面板和嵌入式连接件，钢翼缘板和钢腹板为整体轧制成型结构件，钢腹板的顶部和混凝土面板通过嵌入式连接件相连接；施工方法包括整体轧制钢翼缘板和钢腹板，分别加工混凝土面板和嵌入式连接件；将嵌入式连接件的一端与混凝土面板相连接；将嵌入式连接件的另一端与钢腹板相连接。本发明将钢‑砼结合梁拆分为若干个部分，并通过全装配式拼装而成，解决了山区施工场地小、施工条件差、运输不便等问题，保证了施工质量；且本发明取消了钢梁上翼缘板，改为采用带嵌入式连接钢构件的混凝土面板，节约了用钢量；还消除了角焊缝，减少了受力薄弱区域。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，特别涉及一种全装配式钢-砼结合梁及其施工方法。
背景技术
钢-砼结合梁能充分发挥钢材抗拉强度高、延展性好及混凝土抗压强度高、刚度大的材性优势，在桥梁工程中的应用越来越广泛。在钢-砼结合梁中大多是采用工字形的钢板梁，尤其针对中大跨度的桥梁，对主梁的刚度和抗弯要求很高，其主梁的高度即钢梁的设计高度会达到大于2m的情况；但是在现有的加工技术下，仅1.2m梁高以下的钢板梁能通过整体轧制得到。如图1-图2所示，1.2m梁高以上的钢板梁都是通过把两个翼缘板2分别焊接在腹板1上成型的，这样一个钢板梁就包括4道角焊缝结构，虽然焊接的方式可以满足梁高的要求，但数量较多的角焊缝3不仅焊接强度大，而且焊接质量以及钢板梁的变形程度均难以保证，角焊缝3成为结构受力的薄弱区域，这种钢板梁的加工方式严重影响了桥梁结构的安全。
进一步，随着山区修建桥梁需求的日益增多，施工场地小、施工条件差、运输不便等越来越显著，山区特殊的施工环境的限制，成为了限制钢-砼结合梁发展的重要因素。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种全装配式钢-砼结合梁及其施工方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种全装配式钢-砼结合梁，包括钢翼缘板、钢腹板、混凝土面板和嵌入式连接件，所述钢翼缘板和钢腹板为整体轧制成型结构件，所述钢腹板的顶部和所述混凝土面板通过嵌入式连接件相连接。
本发明所述的全装配式钢-砼结合梁，将钢-砼结合梁拆分为若干个部分，并通过全装配式拼装而成，解决了山区施工场地小、施工条件差、运输不便等问题，且节约了人力物力，保证了施工质量，缩短了工期。进一步的，本发明还具有以下优点，其一，基于桥梁受力特点，本发明取消了钢梁上面板，改为采用混凝土面板，充分利用了材料抗压性能，节约了用钢量；其二，混凝土面板与钢腹板之间通过嵌入式连接件相连接，嵌入式连接件通常为钢板形式，也就是本发明采用钢材和钢材连接的方式，避免了设置剪力钉，连接质量更有保障；其三，本发明可以通过嵌入式连接件大大增加梁高，梁高可以达到2m以上，满足中大跨度桥梁的施工要求；其四，本发明所述钢翼缘板和钢腹板为整体轧制成型结构件，所述钢腹板的顶部和所述混凝土面板通过嵌入式连接件相连接，本发明消除了角焊缝，减少了受力薄弱区域，增强了桥梁结构的安全性。
优选的，所述嵌入式连接件预埋在所述混凝土面板上，可以在加工混凝土面板面板时同时加工嵌入式连接件，减少了现场施工量，提高了加工质量和连接质量。
优选的，所述嵌入式连接件和所述钢腹板错位设置，嵌入式连接件和钢板腹板之间可以直接通过螺栓、螺钉、螺杆等构件可拆卸式连接，更加便于维修，也可以直接焊接连接。
优选的，所述嵌入式连接件和所述钢腹板对齐，且通过节点板相连接，在连接处可以通过螺栓、螺钉、螺杆等构件可拆卸式连接，更加便于维修，也可以直接焊接连接。
优选的，所述混凝土面板的端部还设有外部连接件，用以连接相邻两个混凝土面板。外部连接件可以采用角钢、T型钢等，外部连接件可以直接通过螺栓等安装混凝土面板上。
优选的，所述外部连接件预埋在所述混凝土面板上，外部连接件和混凝土面板同时施工，减少了现场施工量，提高了加工质量和连接质量。
优选的，所述钢翼缘板和钢腹板采用耐候钢，无需涂装，就能防腐，特别适用于施工条件困难的山区。
本发明还公开了一种全装配式钢-砼结合梁桥梁，包括若干个所述的一种全装配式钢-砼结合梁，相邻两个所述全装配式钢-砼结合梁沿着桥梁横向通过所述外部连接件相连接，且相邻两个所述全装配式钢-砼结合梁沿着桥梁纵向通过所述外部连接件相连接。
本发明所述的全装配式钢-砼结合梁桥梁，采用全装配式的施工方法，不仅更加便于现场施工，保证了施工质量，且连接方便，大大提高了施工速度。
优选的，在相邻两个所述全装配式钢-砼结合梁的连接处，还灌注有密封胶，用以提高密封性。
本发明还公开了一种全装配式钢-砼结合梁的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：整体轧制钢翼缘板和钢腹板，分别加工混凝土面板和嵌入式连接件；
步骤二：将嵌入式连接件的一端与混凝土面板相连接(嵌入式连接件可直接预埋在混凝土面板上)；
步骤三：将嵌入式连接件的另一端与钢腹板相连接(可以是栓接等可拆卸式连接，也可以直接采用焊接连接)。
本发明所述的施工方法，对施工场地要求低，施工步骤简单，可大大节约施工工期，降低施工成本，且施工质量高，装配完成后的钢-砼结合梁无角焊缝、梁高高、抗压性能好，非常适用于山区等恶劣环境的桥梁施工。
与现有技术相比，本发明所述的钢-砼结合梁的有益效果：
本发明所述的全装配式钢-砼结合梁，将钢-砼结合梁拆分为若干个部分，并通过全装配式拼装而成，解决了山区施工场地小、施工条件差、运输不便等问题，且节约了人力物力，保证了施工质量，缩短了工期。进一步的，本发明还具有以下优点，其一，基于桥梁受力特点，本发明取消了钢梁上面板，改为采用混凝土面板，充分利用了材料抗压性能，节约了用钢量；其二，混凝土面板与钢腹板之间通过嵌入式连接件相连接，嵌入式连接件通常为钢板形式，也就是本发明采用钢材和钢材连接的方式，避免了设置剪力钉，连接质量更有保障；其三，本发明可以通过嵌入式连接件大大增加梁高，梁高可以达到2m以上，满足中大跨度桥梁的施工要求；其四，本发明所述钢翼缘板和钢腹板为整体轧制成型结构件，所述钢腹板的顶部和所述混凝土面板通过嵌入式连接件相连接，本发明消除了角焊缝，减少了受力薄弱区域，增强了桥梁结构的安全性。
与现有技术相比，本发明所述的钢-砼结合梁的施工方法的有益效果：
本发明所述的施工方法，对施工场地要求低，施工步骤简单，可大大节约施工工期，降低施工成本，且施工质量高，装配完成后的钢-砼结合梁无角焊缝、梁高高、抗压性能好，非常适用于山区等恶劣环境的桥梁施工。
附图说明：
图1是背景技术中所述的现有的焊接而成的钢板梁的正视图。
图2是背景技术中所述的现有的焊接而成的钢板梁的侧视图。
图1-图2中标记：1-腹板，2-翼缘板，3-角焊缝。
图3是本发明实施例1所述的钢-砼结合梁的横断面图。
图4是本发明实施例2所述的钢-砼结合梁的横断面图。
图5是本发明实施例3所述的钢-砼结合梁桥梁的横断面。
图3-图5中标记：1-钢翼缘板，2-钢腹板，3-混凝土面板，4-嵌入式连接件，5-螺栓，6-外部连接件，7-节点板。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图3所示，一种全装配式钢-砼结合梁，包括钢翼缘板1、钢腹板2、混凝土面板3和嵌入式连接件4，所述钢翼缘板1和钢腹板2为整体轧制成型结构件，所述钢腹板2的顶部和所述混凝土面板3通过嵌入式连接件4相连接。具体的，所述嵌入式连接件4可以是钢板结构，嵌入式连接件4预埋在所述混凝土面板3上，所述嵌入式连接件4和所述钢腹板2错位设置，并通过螺栓5可拆卸式连接。
所述混凝土面板3的端部还设有外部连接件6，所述外部连接件6预埋在所述混凝土面板3上，用以和相邻的混凝土面板3相连接。
实施例2
如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述嵌入式连接件4和所述钢腹板2对齐，且通过节点板7相连接，然后再在连接区域设置连接螺栓5。
实施例3
如图5所示，一种全装配式钢-砼结合梁桥梁，包括若干个全装配式钢-砼结合梁，相邻两个所述全装配式钢-砼结合梁的混凝土面板3沿着桥梁横向通过所述外部连接件6相连接，且相邻两个所述全装配式钢-砼结合梁的混凝土面板3沿着桥梁纵向通过所述外部连接件6相连接。在相邻两个所述全装配式钢-砼结合梁的混凝土面板3的连接处，还灌注有密封胶。
实施例4
一种全装配式钢-砼结合梁的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：整体轧制钢翼缘板1和钢腹板2，分别加工混凝土面板3和嵌入式连接件4，整体轧制钢翼缘板1和钢腹板2时，可以是整体轧制T型钢得到，或整体轧制工型钢或H型钢，再进行切割得到，只要钢翼缘板1和钢腹板2整体轧制成型，二者之间无角焊缝即可；
步骤二：将嵌入式连接件4的一端预埋在混凝土面板3上；
步骤三：将嵌入式连接件4的另一端与钢腹板2相连接，具体的，至少有以下三种连接方式，其一，将所述嵌入式连接件4和所述钢腹板2错位设置，并通过螺栓5可拆卸式连接，其二，将所述嵌入式连接件4和所述钢腹板2对齐，并在连接处设置节点板7，然后再通过螺栓5向连接，其三，将所述嵌入式连接件4和所述钢腹板2错位设置，并在连接区域焊接连接。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种全装配式钢-砼结合梁，其特征在于，包括钢翼缘板(1)、钢腹板(2)、混凝土面板(3)和嵌入式连接件(4)，所述钢翼缘板(1)和钢腹板(2)为整体轧制成型结构件，所述钢腹板(2)的顶部和所述混凝土面板(3)通过嵌入式连接件(4)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种全装配式钢-砼结合梁，其特征在于，所述嵌入式连接件(4)预埋在所述混凝土面板(3)上。
3.根据权利要求1所述的一种全装配式钢-砼结合梁，其特征在于，所述嵌入式连接件(4)和所述钢腹板(2)错位设置。
4.根据权利要求1所述的一种全装配式钢-砼结合梁，其特征在于，所述嵌入式连接件(4)和所述钢腹板(2)对齐，且通过节点板(7)相连接。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种全装配式钢-砼结合梁，其特征在于，所述钢腹板(2)的顶部和所述混凝土面板(3)通过嵌入式连接件(4)可拆卸式连接。
6.根据权利要求1-4任一所述的一种全装配式钢-砼结合梁，其特征在于，所述混凝土面板(3)的端部还设有外部连接件(6)。
7.根据权利要求6所述的一种全装配式钢-砼结合梁，其特征在于，所述外部连接件(6)预埋在所述混凝土面板(3)上。
8.一种全装配式钢-砼结合梁桥梁，其特征在于，包括若干个如权利要求6所述的一种全装配式钢-砼结合梁，相邻两个所述全装配式钢-砼结合梁沿着桥梁横向通过所述外部连接件(6)相连接，且相邻两个所述全装配式钢-砼结合梁沿着桥梁纵向通过所述外部连接件(6)相连接。
9.根据权利要求8所述的一种全装配式钢-砼结合梁桥梁，其特征在于，在相邻两个所述全装配式钢-砼结合梁的连接处，还灌注有密封胶。
10.一种全装配式钢-砼结合梁的施工方法，其特征在于，施工如权利要求1-7任一所述的一种全装配式钢-砼结合梁，包括以下步骤：
步骤一：整体轧制钢翼缘板(1)和钢腹板(2)，分别加工混凝土面板(3)和嵌入式连接件(4)；
步骤二：将嵌入式连接件(4)的一端与混凝土面板(3)相连接；
步骤三：将嵌入式连接件(4)的另一端与钢腹板(2)相连接。
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