CN110331664B - 钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢‑混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造，箱梁包括翼缘板、腹板和底板，包括位于箱梁正、负弯矩区交界处沿垂直于箱梁延伸方向立向设置于翼缘板上的承压板、靠近正、负弯矩区交界处位于箱梁正弯矩区内与翼缘板相齐平的盖板、位于箱梁正弯矩区的翼缘板上方的混凝土桥面板以及位于箱梁负弯矩区的翼缘板上方的负弯矩区钢桥面板。本发明的负弯矩区采用钢结构桥面板替换传统的混凝土结构桥面板，在不需要采取施加预应力、支点顶升等相关措施的基础上，解决了负弯矩桥面板在运营荷载作用下的开裂问题。

Description

钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造及其施工方法

技术领域

本发明属于桥梁结构技术领域，尤其涉及一种适用于普通公路桥梁和城市立交桥梁中多跨钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造及其施工方法。

背景技术

近年来，随着公路、市政建设的飞速发展，钢-混凝土组合结构连续箱梁作为—种施工便捷的主梁结构形式，得到了日益广泛的应用。常规的钢-混凝土组合结构连续箱梁是将钢梁与混凝土板通过抗剪连接件组合成整体并共同受力的—种结构，钢梁作为下层结构参与受拉作用，混凝土桥面板作为上层结构参与受压作用，充分利用了下层钢梁轻质高强且便于架设、上层混凝土抗压强度较高的材料优点，提高了桥梁的跨越能力。

由于钢-混凝土组合结构连续箱梁的受力特点，中墩附近一定区域内的负弯矩通常较大，导致该负弯矩区上缘混凝土桥面板承受很大的拉应力，从而该区域内混凝土桥面板易开裂，降低结构耐久性。为此，需要采用相关的措施来降低这个拉应力，比如在负弯矩区混凝土桥面板中布置预应力束、采用支点强迫位移法等系列方法，来解决受拉区的混凝土桥面板易开裂的技术难题。经研究调查总结，即使采取了多种技术措施来避免负弯矩区混凝土桥面板的开裂难题，但是成本较高、施工难度大。

现有钢-混凝土组合结构连续箱梁存在不足，其根本原因在于，中支点负弯矩区采用混凝土桥面板，如果在施工过程中(及成桥时)没有较大的压应力储备，则运营荷载作用下会出现较大的拉应力，从而会导致开裂。

因此，亟需解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种可避免负弯矩区内桥面板因承受很大的拉应力而导致的开裂现象的钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造。

本发明的第二目的是提供该钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造的施工方法。

技术方案：为实现以上目的，本发明公开了一种钢-混凝土混合连续箱梁桥面板，箱梁包括翼缘板和腹板，包括位于箱梁正、负弯矩区交界处沿垂直于箱梁延伸方向立向设置于翼缘板上的承压板、靠近正、负弯矩区交界处位于箱梁正弯矩区内与翼缘板相齐平的盖板、位于箱梁正弯矩区的翼缘板上方的混凝土桥面板以及位于箱梁负弯矩区的翼缘板上方的负弯矩区钢桥面板。

其中，所述负弯矩区钢桥面板包括位于承压板和箱梁负弯矩区的翼缘板上方且一侧延伸至箱梁正弯矩区上方的上钢板，该上钢板在负弯矩区内与翼缘板之间设置有与腹板相对齐的加强腹板，位于负弯矩区的上钢板下表面设有若干个加强肋件。

优选的，所述加强肋件包括设置在上钢板下表面的U型肋条，该U型肋条的两侧板与上钢板下表面相连接，U型肋条的一端面与承压板相连接。

再者，所述U型肋条上沿U型肋条延伸方向立向设置有一三角板，该三角板的一直边与U型肋条相连接，另一直边与承压板相连接，一斜边上设有肋板。

进一步，位于箱梁正弯矩区内的翼缘板和盖板的上表面、朝向正弯矩区的承压板侧表面以及位于箱梁正弯矩区内的上钢板的下表面上均设有用于连接混凝土桥面板的栓钉。

优选的，所述盖板的一侧延伸至箱梁负弯矩区内。

再者，所述箱梁的腹板下方设有一底板，该底板上间隔均布有用于加强的加劲肋板，两腹板之间设有与承压板相对齐的隔板。

本发明一种钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造的施工方法，包括如下步骤：

A、对箱梁进行分节段预制拼装，在箱梁的正、负弯矩区交界处焊接有盖板和承压板；

B、在正弯矩区的翼缘板和盖板上焊接若干个栓钉，在朝向正弯矩区的承压板表面焊接若干个栓钉，在正弯矩区内的上钢板的下表面上焊接有若干个栓钉；

C、制备若干个U型肋条，形成加强肋件；

D、在负弯矩区的上钢板下表面上焊接有加强腹板和加强肋件，形成负弯矩区钢桥面板；

E、吊装负弯矩区钢桥面板至箱梁上方相对应位置，将负弯矩区钢桥面板与箱梁焊接固定；

F、将焊接有负弯矩区钢桥面板的箱梁分节段运输至桥位现场，在临时支墩上进行吊装拼装；

G、绑扎正弯矩区的混凝土桥面板钢筋网，浇注正弯矩区的混凝土桥面板，养护达到龄期与强度要求后，拆除临时支墩。

其中，步骤(C)中在U型肋条上焊接有一三角板，该三角板上斜边上在焊接有一肋板，形成加强肋件。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：

(1)本发明的负弯矩区采用钢结构桥面板替换传统的混凝土结构桥面板，在不需要采取施加预应力、支点顶升等相关措施的基础上，解决了负弯矩桥面板在运营荷载作用下的开裂问题；

(2)本发明在整个钢箱梁架设完成后，混凝土桥面板可连续浇筑，不用设置后浇带，加快了施工速度；还有负弯矩区钢桥面板可与钢梁一起预制拼装，相较于传统结构整个桥面板都采用现浇的方法，简化了施工工艺，缩短了工期。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明实施例1中去掉上钢板的结构示意图；

图3为本发明实施例1中负弯矩钢桥面板的结构示意图；

图4为本发明实施例1的侧视图；

图5为图4中A-A向的剖视图；

图6为图4中B-B向的剖视图；

图7为图4中C-C向的剖视图；

图8为图4中D-D向的剖视图；

图9为本发明实施例2中去掉上钢板的结构示意图；

图10为本发明实施例2中负弯矩钢桥面板的结构示意图；

图11为本发明实施例2的侧视图；

图12为图11中A-A向的剖视图；

图13为图11中B-B向的剖视图；

图14为图11中C-C向的剖视图；

图15为图11中D-D向的剖视图；

图16为图11中E-E向的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本发明适用于一种箱梁，该箱梁的下部为开口箱梁，该箱梁包括翼缘板1、腹板2和底板14，底板14上间隔均布有用于加强的加劲肋板15，两腹板2之间设有隔板16。隔板16将箱梁分割为两个区域，即正弯矩区和负弯矩区。由于钢-混凝土组合结构连续箱梁的受力特点，连续箱梁跨中为箱梁的正弯矩区，中支点附近区域为负弯矩区。

如图2和图3所示，本发明的钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造包括承压板3、盖板4、混凝土桥面板5和负弯矩区钢桥面板6。盖板4沿箱梁延伸方向设置在箱梁正弯矩区内靠近正、负弯矩区交界处，盖板4与翼缘板相齐平。承压板3沿垂直于箱梁延伸方向立向设置在箱梁正、负弯矩区交界处，承压板3与隔板16相对齐。混凝土桥面板5位于箱梁正弯矩区的翼缘板上方，由混凝土现场浇筑而成。

如图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，负弯矩区钢桥面板6位于箱梁负弯矩区的翼缘板上方，该负弯矩区钢桥面板6包括上钢板7、加强腹板8和加强肋件9。上钢板7位于承压板3和箱梁负弯矩区的翼缘板上方，该上钢板7的一侧延伸至正弯矩区钢梁上方。上钢板7在负弯矩区内与翼缘板1之间设置有与腹板2相对齐的加强腹板8。位于负弯矩区内的上钢板7下表面靠近承压板处设有若干个加强肋件9。该加强肋件9包括U型肋条10。U型肋条10设置在上钢板7下表面上，该U型肋条10的两侧板与上钢板7下表面相连接，U型肋条10的一端面与承压板3相连接。

本发明位于箱梁正弯矩区内的翼缘板1和盖板4的上表面、朝向正弯矩区的承压板3侧表面以及位于箱梁正弯矩区内的上钢板7的下表面上均设有用于连接混凝土桥面板的栓钉13。

本发明一种钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造的施工方法，包括如下步骤：

A、对箱梁进行分节段预制拼装，在箱梁的正、负弯矩区交界处焊接有盖板和承压板；

B、在正弯矩区的翼缘板和盖板上焊接若干个栓钉，在朝向正弯矩区的承压板表面焊接若干个栓钉，在正弯矩区内的上钢板的下表面上焊接有若干个栓钉；

C、制备若干个U型肋条，形成加强肋件；

D、在负弯矩区的上钢板下表面上焊接有加强腹板和加强肋件，形成负弯矩区钢桥面板；

E、吊装负弯矩区钢桥面板至箱梁上方相对应位置，将负弯矩区钢桥面板与箱梁焊接固定；

F、将焊接有负弯矩区钢桥面板的箱梁分节段运输至桥位现场，在临时支墩上进行吊装拼装；

G、绑扎正弯矩区的混凝土桥面板钢筋网，浇注正弯矩区的混凝土桥面板，养护达到龄期与强度要求后，拆除临时支墩。

实施例2

如图1所示，本发明适用于一种箱梁，该箱梁的下部结构为开口箱梁，该箱梁包括翼缘板1、腹板2和底板14，底板14上间隔均布有用于加强的加劲肋板15，两腹板2之间设有隔板16。隔板16将箱梁分割为两个区域，即正弯矩区和负弯矩区。由于钢-混凝土组合结构连续箱梁的受力特点，连续箱梁跨中为箱梁的正弯矩区，中支点附近区域为负弯矩区。

如图9和图10所示，本发明的钢-混凝土混合连续箱梁桥面板包括承压板3、盖板4、混凝土桥面板5和负弯矩区钢桥面板6。盖板4沿箱梁延伸方向设置在箱梁正弯矩区内靠近正、负弯矩区交界处，盖板4与翼缘板相齐平，该盖板4的一侧延伸至箱梁负弯矩区内。承压板3沿垂直于箱梁延伸方向立向设置在箱梁正、负弯矩区交界处，承压板3与隔板16相对齐。混凝土桥面板5位于箱梁正弯矩区的翼缘板上方，由混凝土现场浇筑而成。

如图11、图12、图13、图14、图15和图16所示，负弯矩区钢桥面板6位于箱梁负弯矩区的翼缘板上方，该负弯矩区钢桥面板6包括上钢板7、加强腹板8和加强肋件9。上钢板7位于承压板3和箱梁负弯矩区的翼缘板上方，该上钢板7的一侧延伸至正弯矩区钢梁上方。上钢板7与翼缘板1之间设置有与腹板2相对齐的加强腹板8。位于负弯矩区内的上钢板7下表面靠近承压板处设有若干个用于刚度过渡的加强肋件9。该加强肋件9包括U型肋条10、三角板11和肋板12。U型肋条10设置在上钢板7下表面上，该U型肋条10的两侧板与上钢板7下表面相连接，U型肋条10的一端面与承压板3相连接；三角板11沿U型肋条延伸方向立向设置在U型肋条10上，该三角板11的一直边与U型肋条10相连接，另一直边与承压板3相连接，一斜边上设有肋板12。

本发明位于箱梁正弯矩区内的翼缘板1和盖板4的上表面、朝向正弯矩区的承压板3侧表面以及位于箱梁正弯矩区内的上钢板7的下表面上均设有用于连接混凝土桥面板的栓钉13。

本发明一种钢-混凝土混合连续箱梁桥面板的施工方法，包括如下步骤：

A、对箱梁进行分节段预制拼装，在箱梁的正、负弯矩区交界处焊接有盖板和承压板；

B、在正弯矩区的翼缘板和盖板上焊接若干个栓钉，在朝向正弯矩区的承压板表面焊接若干个栓钉，在正弯矩区内的上钢板的下表面上焊接有若干个栓钉；

C、在U型肋条上焊接有一三角板，该三角板上斜边上在焊接有一肋板，形成加强肋件；

D、在负弯矩区的上钢板下表面上焊接有加强腹板和加强肋件，形成负弯矩区钢桥面板；

E、吊装负弯矩区钢桥面板至箱梁上方相对应位置，将负弯矩区钢桥面板与箱梁焊接固定；

F、将焊接有负弯矩区钢桥面板的箱梁分节段运输至桥位现场，在临时支墩上进行吊装拼装；

G、绑扎正弯矩区的混凝土桥面板钢筋网，浇注正弯矩区的混凝土桥面板，养护达到龄期与强度要求后，拆除临时支墩。

Claims (8)

1.一种钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造，箱梁包括翼缘板(1)和腹板(2)，其特征在于：包括位于箱梁正、负弯矩区交界处沿垂直于箱梁延伸方向立向设置于翼缘板上的承压板(3)、靠近正、负弯矩区交界处位于箱梁正弯矩区内与翼缘板相齐平的盖板(4)、位于箱梁正弯矩区的翼缘板上方的混凝土桥面板(5)以及位于箱梁负弯矩区的翼缘板上方的负弯矩区钢桥面板(6)；所述负弯矩区钢桥面板(6)包括位于承压板(3)和箱梁负弯矩区的翼缘板上方且一侧延伸至箱梁正弯矩区上方的上钢板(7)，该上钢板(7)在负弯矩区内与翼缘板(1)之间设置有与腹板(2)相对齐的加强腹板(8)，位于负弯矩区的上钢板(7)下表面设有若干个加强肋件(9)。

2.根据权利要求1所述的钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造，其特征在于：所述加强肋件(9)包括设置在上钢板下表面的U型肋条(10)，该U型肋条(10)的两侧板与上钢板(7)下表面相连接，U型肋条(10)的一端面与承压板(3)相连接。

3.根据权利要求2所述的钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造，其特征在于：所述U型肋条(10)上沿U型肋条延伸方向立向设置有一三角板(11)，该三角板(11)的一直边与U型肋条(10)相连接，另一直边与承压板(3)相连接，一斜边上设有肋板(12)。

4.根据权利要求1所述的钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造，其特征在于：位于箱梁正弯矩区内的翼缘板(1)和盖板(4)的上表面、朝向正弯矩区的承压板(3)侧表面以及位于箱梁正弯矩区内的上钢板(7)的下表面上均设有用于连接混凝土桥面板的栓钉(13)。

5.根据权利要求1所述的钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造，其特征在于：所述盖板(4)的一侧延伸至箱梁负弯矩区内。

6.根据权利要求1所述的钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造，其特征在于：所述箱梁的腹板(2)下方设有一底板(14)，该底板(14)上间隔均布有用于加强的加劲肋板(15)，两腹板(2)之间设有与承压板(3)相对齐的隔板(16)。

7.根据权利要求1至6任一所述的钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、对箱梁进行分节段预制拼装，在箱梁的正、负弯矩区交界处焊接有盖板和承压板；

B、在正弯矩区的翼缘板和盖板上焊接若干个栓钉，在朝向正弯矩区的承压板表面焊接若干个栓钉，在正弯矩区内的上钢板的下表面上焊接有若干个栓钉；

C、制备若干个U型肋条，形成加强肋件；

D、在负弯矩区的上钢板下表面上焊接有加强腹板和加强肋件，形成负弯矩区钢桥面板；

E、吊装负弯矩区钢桥面板至箱梁上方相对应位置，将负弯矩区钢桥面板与箱梁焊接固定；

F、将焊接有负弯矩区钢桥面板的箱梁分节段运输至桥位现场，在临时支墩上进行吊装拼装；

G、绑扎正弯矩区的混凝土桥面板钢筋网，浇注正弯矩区的混凝土桥面板，养护达到龄期与强度要求后，拆除临时支墩。

8.根据权利要求7所述的钢-混凝土混合连续箱梁桥面板接头构造的施工方法，其特征在于：步骤(C)中在U型肋条上焊接有一三角板，该三角板上斜边上在焊接有一肋板，形成加强肋件。

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