CN109811645B - 装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构及制备方法，装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构包括波形钢腹板、变厚度内衬混凝土、钢板、U型钢板及填充混凝土；其中，所述变厚度内衬混凝土设置在所述波形钢腹板内侧，所述钢板及所述U型钢板设置在所述变厚度内衬混凝土与所述波形钢腹板之间，所述填充混凝土填充在所述变厚度内衬混凝土与所述波形钢腹板之间的缝隙内。可选地，所述钢板为平板状，一侧设置有第一波纹面，所述第一波纹面通过结构粘钢胶连接于所述波形钢腹板。该装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构受力合理、施工便利、快捷、高效。

Description

装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构及制备方法

技术领域

本发明涉及桥梁部件结构技术领域，具体涉及一种装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构及制备方法。

背景技术

波形钢腹板组合梁采用波形钢腹板代替传统的混凝土腹板或平钢腹板，形成一种新型组合截面体系。该结构能有效避免腹板开裂，同时减少结构自重，提高材料使用率。大中等规模的波形钢腹板连续梁和刚构桥在桥梁支点附件的弯矩和剪力值均很大，且该区域构造和约束复杂，波形钢腹板纵向刚度相对较小，且剪切变形显著，通常会在波形钢腹板内侧浇筑混凝土。既可以提高波形钢腹板抗屈曲性能，缓和局部应力，又能借助内衬混凝土的构造使腹板作用力有效传递给下部结构。

目前，波形钢腹板的内衬混凝土均为现场浇筑施工，且波形钢腹板与内衬混凝土的连接方式主要通过焊钉连接。一方面焊钉连接焊接工作量大、影响混凝土浇筑质量、还会影响波形钢腹板的疲劳强度。另一方面，内衬混凝土现场浇筑施工，在桥梁内部支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土施工难度大，施工周期长。因此，设计出一种受力合理、施工便利、快捷、高效的装配式内衬混凝土结构及连接方法具有重大意义。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，根据本发明的一方面提供了一种装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构，所述装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构包括：波形钢腹板、变厚度内衬混凝土、钢板、U型钢板及填充混凝土；

其中，所述变厚度内衬混凝土设置在所述波形钢腹板内侧，所述钢板及所述U型钢板设置在所述变厚度内衬混凝土与所述波形钢腹板之间，所述填充混凝土填充在所述变厚度内衬混凝土与所述波形钢腹板之间的缝隙内。

可选地，所述钢板为平板状，一侧设置有第一波纹面，所述第一波纹面通过结构粘钢胶连接于所述波形钢腹板。

可选地，所述钢板用于设置在所述波形钢腹板的波谷处，一侧连接于所述波形钢腹板，另一侧连接于所述变厚度内衬混凝土。

可选地，U型钢板的平钢板面上设置有第二波纹面，所述第二波纹面通过结构粘钢胶连接于所述波形钢腹板。

可选地，所述U型钢板用于设置在所述波形钢腹板的波峰处，一侧连接于所述波形钢腹板，另一侧连接于所述变厚度内衬混凝土。

可选地，所述第一波纹面及所述第二波纹面的波纹样式沿所述变厚度内衬混凝土高度方向设置。

根据本发明的另一方面提供了一种装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构的制备方法，所述制备方法包括：

预制变厚度内衬混凝土；

在钢板的一个平面及U型钢板的平钢板面做波纹处理；

将钢板设置有第一波纹面及U型钢板设置有第二波纹面一侧胶粘于波形钢腹板；

在所述波形钢腹板与所述变厚度内衬混凝土之间的缝隙内填充混凝土。

可选地，所述将钢板设置有第一波纹面及U型钢板设置有第二波纹面一侧胶粘于波形钢腹板包括：

清除粘接面表面的灰尘及杂物；

调胶，选用SW-2型结构粘钢胶，结构粘钢胶系A、B双组分双酚A型改性环氧树脂结构胶，A组分成分为环氧树脂，B组分成分为固化剂，首先将A、B组份分别搅拌均匀，然后再把A、B两组份按重量比4:1倒入容器，用电动搅拌器或其它棒材进行匀速搅拌，直到呈色一致为止，获取粘结胶；

粘接，将所述粘结胶涂刮到被粘接面，然后进行粘接并加压，使粘结胶经由所述波形钢腹板的四周溢出。

可选地，所述粘结胶的涂刮厚度为2-3mm。

有益效果：

1）本发明的装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构工厂预制，装配式施工，可避免现场浇筑施工中遇到的各种难题，缩短工期，节约成本。

2）本发明的装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构用于设置在连续梁桥或连续刚构桥中，由于桥梁支点向跨中方向上承受的负弯矩和剪力逐渐减缓，本发明根据这一特性在满足受力允许的条件下，设置变厚度内衬混凝土能最大限度的缩减材料用量，节省成本。

3）U型钢板能够增加波形钢腹板的抗剪能力及局部抗屈曲能力，改善波形钢腹板的受力性能，延长桥梁服役年限。

4）带波纹的钢板与波形钢腹板的平钢板通过结构粘钢胶连接，增大了内衬混凝土和波形钢腹板的接触面积，增强了两者的粘结力，减少了焊接工作量和因焊接而导致的波形钢腹板疲劳及混凝土浇筑不密实等问题。

附图说明

图1为本发明一个实施例的装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构的结构示意图；

图2为本发明一个实施例的装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构的俯视图；

图3为本发明一个实施例的装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构的正视图；

图4为本发明一个实施例的波形钢腹板与变厚度内衬混凝土连接示意图；

图5为本发明一个实施例的波形钢腹板与变厚度内衬混凝土连接俯视图。

其中：

1-波形钢腹板；2-变厚度内衬混凝土；3-钢板；4-U型钢板；5-结构粘钢胶；6-填充混凝土。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

如图1-图5所示，该装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构包括：波形钢腹板1、变厚度内衬混凝土2、钢板3、U型钢板4及填充混凝土6；

其中，所述变厚度内衬混凝土2设置在所述波形钢腹板1内侧，所述钢板3及所述U型钢板4设置在所述变厚度内衬混凝土2与所述波形钢腹板1之间，所述填充混凝土6填充在所述变厚度内衬混凝土2与所述波形钢腹板1之间的缝隙内。

具体地，本发明的装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构用于设置在连续梁桥或连续刚构桥中，通过钢板3及U型钢板4的设置进一步提高装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构的抗剪能力及局部抗屈曲能力，改善波形钢腹板1的受力性能，延长桥梁服役年限。同时通过将钢板3及U型钢板4的两端分别连接于波形钢腹板1及变厚度内衬混凝土2，便于装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构的浇筑成型，使其能够在工厂预制，能够实现装配式施工。

进一步地，所述钢板3为平板状，一侧设置有第一波纹面，所述第一波纹面通过结构粘钢胶5连接于所述波形钢腹板1。

进一步地，所述钢板3用于设置在所述波形钢腹板1的波谷处，一侧连接于所述波形钢腹板1，另一侧连接于所述变厚度内衬混凝土2。

进一步地，U型钢板4的平钢板面上设置有第二波纹面，所述第二波纹面通过结构粘钢胶5连接于所述波形钢腹板1。

具体地，通过结构粘钢胶5的设置，代替传统焊接工艺，增大了内衬混凝土和波形钢腹板1的接触面积，增强了两者的粘结力，减少了焊接工作量和因焊接而导致的波形钢腹板1疲劳及混凝土浇筑不密实等问题。

进一步地，所述U型钢板4用于设置在所述波形钢腹板1的波峰处，一侧连接于所述波形钢腹板1，另一侧连接于所述变厚度内衬混凝土2。

进一步地，所述第一波纹面及所述第二波纹面的波纹样式沿所述变厚度内衬混凝土2高度方向设置。

该装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构的制备方法包括：

预制变厚度内衬混凝土2；

在钢板3的一个平面及U型钢板4的平钢板面做波纹处理；

将钢板3设置有第一波纹面及U型钢板4设置有第二波纹面一侧胶粘于波形钢腹板1；

在所述波形钢腹板1与所述变厚度内衬混凝土2之间的缝隙内填充混凝土6。

具体地，根据设计及相应规范要求，首先根据设计图纸确定变厚度内衬混凝土2的长度、厚度及配筋，其次根据波形钢腹板1中平钢板的水平幅宽和纵向分布间距在变厚度内衬混凝土2上相应位置预埋钢板3及U型钢板4，钢板3外表面和U型钢板4的平钢板外表面均做波纹处理，最后浇筑成内衬混凝土预制件。

进一步地，所述将钢板3设置有第一波纹面及U型钢板4设置有第二波纹面一侧胶粘于波形钢腹板1包括：

清除粘接面表面的灰尘及杂物；

调胶，选用SW-2型结构粘钢胶，结构粘钢胶系A、B双组分双酚A型改性环氧树脂结构胶，A组分成分为环氧树脂，B组分成分为固化剂，首先将A、B组份分别搅拌均匀，然后再把A、B两组份按重量比4:1倒入容器，用电动搅拌器或其它棒材进行匀速搅拌，直到呈色一致为止，获取粘结胶；

粘接，将所述粘结胶涂刮到被粘接面，然后进行粘接并加压，使粘结胶经由所述波形钢腹板1的四周溢出。

具体地，选用SW-2型结构粘钢胶，结构粘钢胶系A、B双组分双酚A型改性环氧树脂结构胶，A组分成分为环氧树脂，B组分成分为固化剂。

进一步地，所述粘结胶的涂刮厚度为2-3mm。

具体地，首先对钢板3和U型钢板4及波形钢腹板1的平钢板进行粘接面处理，将粘接面表面的灰尘及杂物清除干净。然后进行调胶，选用SW-2型结构粘钢胶，结构粘钢胶系A、B双组分双酚A型改性环氧树脂结构胶，A组分主要成分为环氧树脂，B组分主要成分为固化剂。首先将A、B组份分别搅拌均匀，然后再把A、B两组份按重量比4:1倒入容器，用电动搅拌器或其它棒材进行匀速搅拌，直到呈色一致为止，一般一次调胶以6-10kg为宜。接着进行粘接，把搅拌均匀的胶，涂刮到被粘物表面，一般胶层厚2mm，中间厚两边薄，然后进行粘接并加压，使胶从四周溢出。其次，对被粘物及施工质量进行检查，进行表面防腐处理和其它的修饰处理。最后，将波形钢腹板1和变厚度内衬混凝土2之间的空隙用填充混凝土6浇筑封填，待填充混凝土6达到相应强度后，至此完成了波形钢腹板1和内衬混凝土结构的连接施工。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构，其特征在于，所述装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构包括：波形钢腹板、变厚度内衬混凝土、钢板、U型钢板及填充混凝土；

其中，所述变厚度内衬混凝土设置在所述波形钢腹板内侧，所述钢板及所述U型钢板设置在所述变厚度内衬混凝土与所述波形钢腹板之间，所述填充混凝土填充在所述变厚度内衬混凝土与所述波形钢腹板之间的缝隙内；

所述钢板为平板状，一侧设置有第一波纹面，所述第一波纹面通过结构粘钢胶连接于所述波形钢腹板；

所述钢板用于设置在所述波形钢腹板的波谷处，一侧连接于所述波形钢腹板，另一侧连接于所述变厚度内衬混凝土；

所述U型钢板用于设置在所述波形钢腹板的波峰处，一侧连接于所述波形钢腹板，另一侧连接于所述变厚度内衬混凝土。

2.根据权利要求1所述的装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构，其特征在于，U型钢板的平钢板面上设置有第二波纹面，所述第二波纹面通过结构粘钢胶连接于所述波形钢腹板。

3.根据权利要求2所述的装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构，其特征在于，所述第一波纹面及所述第二波纹面的波纹样式沿所述变厚度内衬混凝土高度方向设置。

4.一种权利要求1-3中任意一项所述的装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

预制变厚度内衬混凝土；

在钢板的一个平面及U型钢板的平钢板面做波纹处理；

将钢板设置有第一波纹面及U型钢板设置有第二波纹面一侧胶粘于波形钢腹板；

在所述波形钢腹板与所述变厚度内衬混凝土之间的缝隙内填充混凝土。

5.根据权利要求4所述的装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构的制备方法，其特征在于，所述将钢板设置有第一波纹面及U型钢板设置有第二波纹面一侧胶粘于波形钢腹板包括：

清除粘接面表面的灰尘及杂物；

调胶，选用SW-2型结构粘钢胶，结构粘钢胶系A、B双组分双酚A型改性环氧树脂结构胶，A组分成分为环氧树脂，B组分成分为固化剂，首先将A、B组份分别搅拌均匀，然后再把A、B两组份按重量比4:1倒入容器，用电动搅拌器或其它棒材进行匀速搅拌，直到呈色一致为止，获取粘结胶；

粘接，将所述粘结胶涂刮到被粘接面，然后进行粘接并加压，使粘结胶经由所述波形钢腹板的四周溢出。

6.根据权利要求5所述的装配式波形钢腹板箱梁桥的内衬混凝土结构的制备方法，其特征在于，所述粘结胶的涂刮厚度为2-3mm。