CN112695634B

CN112695634B - 一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法

Info

Publication number: CN112695634B
Application number: CN202011507894.5A
Authority: CN
Inventors: 周琳; 潘军; 王帝; 徐平安; 余本俊; 雷运华; 李旭东; 瞿召乾; 王凯鹏; 任晓明; 徐昌学; 黄勇
Original assignee: China Railway Major Bridge Engineering Group Co Ltd MBEC
Current assignee: China Railway Major Bridge Engineering Group Co Ltd MBEC
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: CN112695634A

Abstract

本申请涉及一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，属于桥梁施工技术领域，本方法包括钢桁梁预制，根据设计拱度将钢桁梁预制成型后在钢桁梁的上弦杆的顶面焊接若干剪力连接件，并架设至设定桥位；桥面板预制，预制过程中在其底部预留容纳剪力连接件的槽口，并根据上弦杆伸缩量与桥面板总伸缩量的差值，调整任一桥面板的预制长度；桥面板胶拼，将相邻的两块桥面板通过胶接缝连接，且在各跨的跨中和墩顶位置预留调节缝。本申请通过提前对钢桁梁和桥面板进行敏感性分析，计算得到上弦杆伸缩量与桥面板总伸缩量的差值来调整桥面板的预制长度，使桥面板的总长度与钢桁梁的长度进行精确匹配，避免了桥面板的槽口与钢桁梁的剪力连接件产生位置干涉。

Description

一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法

技术领域

本申请涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法。

背景技术

在钢混结合梁的施工中，桥面板一般采用预制结构，桥面板与桥面板之间预留有湿接缝混凝土，此方法对桥面板的预制长度控制要求不高，桥面板安装到钢桁梁顶面后，可以通过调整湿接缝的宽度对桥面板的位置进行调整。

而对于桥面板与桥面板之间采用胶接缝连接的钢混结合梁，其无法利用湿接缝的方法调整桥面板的位置。桥面板的底部预留容纳剪力钉的槽口，该槽口与钢桁梁的上弦杆顶部焊接的剪力钉间距小，很容易产生位置冲突。若要保证桥面板预制长度与钢桁梁长度完全匹配，需要一种方法精确控制桥面板的预制长度。

发明内容

本申请实施例提供一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，以解决相关技术中采用胶接缝连接的钢混结合梁，桥面板的槽口与钢桁梁的剪力钉产生位置冲突的问题。

本申请实施例提供了一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，所述方法包括以下步骤：

钢桁梁预制，根据设计拱度将钢桁梁预制成型后在钢桁梁的上弦杆的顶面焊接若干剪力连接件，并架设至设定桥位；

桥面板预制，预制过程中在其底部预留容纳剪力连接件的槽口，并根据上弦杆伸缩量与桥面板总伸缩量的差值，调整任一桥面板的预制长度；

桥面板胶拼，将预制成型后的桥面板提升至钢桁梁的顶部，相邻的两块桥面板通过胶接缝连接，且在各跨的跨中和/或墩顶位置预留调节缝。

在一些实施例中：所述桥面板总伸缩量为桥面板纵桥向预应力张拉后总缩短量与桥面板间胶接缝的总厚度之和；

所述上弦杆伸缩量为钢桁梁上弦杆初始伸缩量、钢桁梁自重作用下上弦杆伸缩量和桥面板重力作用下上弦杆伸缩量之和。

在一些实施例中：所述桥面板在同一模具内分块预制，相邻的两块桥面板之间通过侧板隔开，调整所述模具端部的桥面板的预制长度，以使桥面板总长度与所述钢桁梁长度相同。

在一些实施例中：所述胶接缝内填充有环氧树脂胶，所述调节缝的宽度为100-200mm，所述调节缝内填充有微膨胀混凝土。

在一些实施例中：所述方法还包括以下步骤：

所述桥面板胶拼之前，对已架设的钢桁梁节点间距进行测量，计算得到钢桁梁半跨制造误差值△L；

根据钢桁梁半跨制造误差值△L，将第一块桥面板预偏△L/2长度后与钢桁梁连接，剩余桥面板依次通过胶接缝连接。

在一些实施例中：当所述钢桁梁半跨制造误差值△L为负值时，第一块桥面板向跨中方向预偏△L/2长度后与钢桁梁连接；

当所述钢桁梁半跨制造误差值△L为正值时，第一块桥面板向墩顶方向预偏△L/2长度后与钢桁梁连接。

在一些实施例中：所述方法还包括以下步骤：

预应力张拉，所述桥面板预埋有预应力孔道，利用预应力筋依次穿入多块桥面板的预应力孔道内，并施加纵桥向预应力后锚固，以使各桥面板连成整体。

在一些实施例中：所述方法还包括以下步骤：

所述预应力张拉完成后，采用与所述桥面板相同标号的水泥砂浆填充所述预应力孔道，以使所述预应力筋与所述桥面板粘结成一体。

在一些实施例中：所述方法还包括以下步骤：

槽口砼浇筑，在桥面板与剪力连接件结合处的槽口内浇筑槽口砼，将桥面板与钢桁梁组合成整体。

在一些实施例中：所述槽口的顶部贯穿于所述桥面板的顶部，所述槽口为上小下大，或上大下小的梯形结构或圆台形结构。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，由于本方法通过钢桁梁预制，根据设计拱度将钢桁梁预制成型后在钢桁梁的上弦杆的顶面焊接若干剪力连接件，并架设至设定桥位；桥面板预制，预制过程中在其底部预留容纳剪力连接件的槽口，并根据上弦杆伸缩量与桥面板总伸缩量的差值，调整任一桥面板的预制长度；桥面板胶拼，将预制成型后的桥面板提升至钢桁梁的顶部，相邻的两块桥面板通过胶接缝连接，且在各跨的跨中和/或墩顶位置预留调节缝。

因此，本方法通过提前对钢桁梁和桥面板进行敏感性分析，计算得到上弦杆伸缩量与桥面板总伸缩量的差值，并根据桥面板总伸缩量与上弦杆伸缩量的差值来调整任一桥面板的预制长度，使桥面板的总长度与钢桁梁的长度进行精确匹配，避免了桥面板在胶拼时桥面板的槽口与钢桁梁的剪力连接件产生位置干涉。

此外，本方法在各跨的跨中和墩顶位置预留了调节缝，该调节缝可以用来消除钢桁梁因制造误差引起的桥面板与钢桁梁长度不匹配问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的槽口砼浇筑之前的结构示意图；

图2为本申请实施例的槽口砼浇筑之后的结构示意图；

图3为图中沿A-A方向的剖视图；

图4为为本申请实施例的桥面板的结构示意图。

附图标记：

1、钢桁梁；2、剪力连接件；3、桥面板；4、槽口；5、调节缝；6、预应力孔道；7、槽口砼；8、胶接缝。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，其能解决相关技术中采用胶接缝连接的钢混结合梁，桥面板的槽口与钢桁梁的剪力钉产生位置冲突的问题。

参见图1和图4所示，本申请实施例提供了一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、钢桁梁1预制，在拼装厂组拼、焊接和涂装钢桁梁1，根据设计拱度将钢桁梁1预制成型后在钢桁梁1的上弦杆的顶面沿上弦杆的长度方向焊接若干剪力连接件2，并将钢桁梁1运输至施工现场架设至设定桥位上，钢桁梁1可在拼装厂预制成多个节段，在设定桥位吊装拼接成整体。

步骤2、桥面板3预制，在桥面板3预制过程中在桥面板3的底部预留容纳剪力连接件2的槽口4，并根据上弦杆伸缩量与桥面板3总伸缩量的差值δL；当差值δL为正值时，调整任一块桥面板3的长度增长δL长度；当差值δL为负值时，调整任一块桥面板3的长度缩短δL长度，以使桥面板3总长度与钢桁梁1长度相同。

桥面板3在同一模具内分块预制，相邻的两块桥面板3之间通过侧板隔开，通过调整模具端部的桥面板3的预制长度大小即可使桥面板3总长度与钢桁梁1长度相同。

步骤3、桥面板3胶拼，将预制成型后的桥面板3提升至钢桁梁1的顶部，相邻的两块桥面板3通过胶接缝8连接，胶接缝8为填充在相邻的两块桥面板3之间的环氧树脂胶，且在各跨的跨中和墩顶位置预留调节缝5。

本方法实施例通过提前对钢桁梁1和桥面板3进行敏感性分析，计算得到上弦杆伸缩量与桥面板3总伸缩量的差值δL，并根据上弦杆伸缩量与桥面板3总伸缩量的差值δL来调整任一块桥面板3的预制长度。通过调整任一块桥面板3的预制长度，使桥面板3的总长度与钢桁梁1的长度进行精确匹配，避免了桥面板3在胶拼时桥面板3的槽口4与钢桁梁1的剪力连接件2产生位置干涉。本方法还在各跨的跨中和墩顶位置预留了调节缝5，该调节缝5可以用来消除钢桁梁1因制造误差引起的桥面板3与钢桁梁1长度不匹配问题。

在一些可选实施例中：参见桥面板长度调整计算表，本申请实施例提供了一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，该方法的桥面板3总伸缩量△2为桥面板纵桥向预应力张拉后总收缩量与桥面板间胶接缝的总厚度之和。上弦杆伸缩量△1为上弦杆初始伸缩量、钢桁梁自重作用下上弦杆伸缩量和桥面板重力作用下上弦杆伸缩量之和。上弦杆伸缩量△1与桥面板3总伸缩量△2的差值δL＝△1-△2。

桥面板长度调整计算表

在一些可选实施例中：参见图1所示，本申请实施例提供了一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，该方法的胶接缝8内填充有环氧树脂胶，环氧树脂胶应用于桥面板3拼装施工的匹配面粘合，该环氧树脂胶具有高强度、高粘接强度、高弹性模量、防水耐腐蚀、受施工气候条件影响小等优点。

由于湿接缝施工方法的水泥材料养护时间较长，导致施工速度较慢，接缝厚度较大，粘结性一般。因此本申请桥面板采用环氧树脂胶拼接施工替代湿接缝施工，其能够实现装配式桥梁快速施工和提高桥梁的使用寿命。

本实施例的桥面板3沿纵桥向的长度分为2000mm和2150mm的两种规格，一组桥面板3按照4×2000mm+5×2150mm＝18750mm进行匹配预制,与钢桁梁1的一个节间长度18750mm匹配。

由于桥面板3预制与钢桁梁1预制为同步进行，在桥面板3预制时无法得到钢桁梁1的制造误差，因此在每跨的跨中和墩顶位置预留了调节缝5，该调节缝5用来消除因钢桁梁1制造误差引起的桥面板3与钢桁梁1长度不匹配问题。调节缝5的宽度为150mm，调节缝5内填充有微膨胀混凝土。

在桥面板3胶拼之前，首先对已架设的钢桁梁节点间距进行测量，计算得到钢桁梁1半跨制造误差值△L；然后根据钢桁梁1半跨制造误差值△L，将第一块桥面板3预偏△L/2长度后与钢桁梁1连接，剩余桥面板3依次通过胶接缝8连接。

当钢桁梁1半跨制造误差值△L为负值时，第一块桥面板3向跨中方向预偏△L/2长度后与钢桁梁1连接；当钢桁梁1半跨制造误差值△L为正值时，第一块桥面板3向墩顶方向预偏△L/2长度后与钢桁梁1连接。这样桥面板3与钢桁梁1长度错位最大为△L/2，可以有效减小桥面板3的槽口4与剪力连接件2产生冲突的风险。

在一些可选实施例中：参见图2至图4所示，本申请实施例提供了一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，该方法还包括以下步骤：

步骤4、预应力张拉，桥面板3在预制时，在桥面板3内预埋有预应力孔道6，利用预应力筋(图中未画出)依次穿入多块桥面板3的预应力孔道6内，并施加纵桥向预应力后锚固，以使各桥面板3连成整体。

步骤5、预应力张拉完成后，采用与桥面板3相同标号的水泥砂浆填充所述预应力孔道6，以使预应力筋与桥面板3粘结成一体。即使锚具退锚失效时也能保证预应力筋持续对桥面板3施加预应力。

步骤6、槽口砼7浇筑，在桥面板3与剪力连接件2结合处的槽口4内浇筑槽口砼7，将桥面板3与钢桁梁1组合成整体，实现桥面板3与钢桁梁1的永久连接，槽口砼7浇筑的时机要保证钢桁梁1的线形能满足设计要求。

在一些可选实施例中：参见图2和图3所示，本申请实施例提供了一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，该方法的槽口4的顶部贯穿于所述桥面板3的顶部，便于槽口砼7浇筑时便于槽口砼7向槽口4内浇筑和振捣。

槽口4为上小下大，或上大下小的梯形结构或圆台形结构。采用该结构的槽口4能够增强槽口砼7与桥面板3之间的结合强度，避免桥面活载作用下槽口砼7与桥面板3之间产生松动。

工作原理

本申请实施例提供了一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，由于本方法通过钢桁梁1预制，根据设计拱度将钢桁梁1预制成型后在钢桁梁1的上弦杆的顶面焊接若干剪力连接件2，并架设至设定桥位；桥面板3预制，预制过程中在其底部预留容纳剪力连接件2的槽口4，并根据上弦杆伸缩量与桥面板3总伸缩量的差值，调整任一桥面板3的预制长度；桥面板3胶拼，将预制成型后的桥面板3提升至钢桁梁1的顶部，相邻的两块桥面板3通过胶接缝8连接，且在各跨的跨中和墩顶位置预留调节缝5。

因此，本方法通过提前对钢桁梁1和桥面板3进行敏感性分析，计算得到上弦杆伸缩量与桥面板3总伸缩量的差值，并根据桥面板3总伸缩量与上弦杆伸缩量的差值来调整任一桥面板3的预制长度，使桥面板3的总长度与钢桁梁1的长度进行精确匹配，避免了桥面板3在胶拼时桥面板3的槽口4与钢桁梁1的剪力连接件2产生位置干涉。

此外，本方法在各跨的跨中和墩顶位置预留了调节缝5，该调节缝5可以用来消除钢桁梁1因制造误差引起的桥面板3与钢桁梁1长度不匹配问题。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

钢桁梁(1)预制，根据设计拱度将钢桁梁(1)预制成型后在钢桁梁(1)的上弦杆的顶面焊接若干剪力连接件(2)，并架设至设定桥位；

桥面板(3)预制，预制过程中在其底部预留容纳剪力连接件(2)的槽口(4)，并根据上弦杆伸缩量与桥面板(3)总伸缩量的差值，调整任一桥面板(3)的预制长度；

桥面板(3)胶拼，将预制成型后的桥面板(3)提升至钢桁梁(1)的顶部，相邻的两块桥面板(3)通过胶接缝(8)连接，且在各跨的跨中和/或墩顶位置预留调节缝(5)。

2.如权利要求1所述的一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，其特征在于：

所述桥面板(3)总伸缩量为桥面板(3)纵桥向预应力张拉后总缩短量与桥面板间胶接缝(8)的总厚度之和；

所述上弦杆伸缩量为上弦杆初始伸缩量、钢桁梁自重作用下上弦杆伸缩量和桥面板(3)重力作用下上弦杆伸缩量之和。

3.如权利要求1所述的一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，其特征在于：

所述桥面板(3)在同一模具内分块预制，相邻的两块桥面板(3)之间通过侧板隔开，调整所述模具端部的桥面板(3)的预制长度，以使桥面板(3)总长度与所述钢桁梁(1)长度相同。

4.如权利要求1所述的一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，其特征在于：

所述胶接缝内填充有环氧树脂胶，所述调节缝(5)的宽度为100-200mm，所述调节缝(5)内填充有微膨胀混凝土。

5.如权利要求1所述的一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

所述桥面板(3)胶拼之前，对已架设的钢桁梁节点间距进行测量，计算得到钢桁梁(1)半跨制造误差值△L；

根据钢桁梁(1)半跨制造误差值△L，将第一块桥面板(3)预偏△L/2长度后与钢桁梁(1)连接，剩余桥面板(3)依次通过胶接缝(8)连接。

6.如权利要求5所述的一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，其特征在于：

当所述钢桁梁(1)半跨制造误差值△L为负值时，第一块桥面板(3)向跨中方向预偏△L/2长度后与钢桁梁(1)连接；

当所述钢桁梁(1)半跨制造误差值△L为正值时，第一块桥面板(3)向墩顶方向预偏△L/2长度后与钢桁梁(1)连接。

7.如权利要求1所述的一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

预应力张拉，所述桥面板(3)预埋有预应力孔道，利用预应力筋依次穿入多块桥面板(3)的预应力孔道(6)内，并施加纵桥向预应力后锚固，以使各桥面板(3)连成整体。

8.如权利要求7所述的一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

所述预应力张拉完成后，采用与所述桥面板(3)相同标号的水泥砂浆填充所述预应力孔道(6)，以使所述预应力筋与所述桥面板(3)粘结成一体。

9.如权利要求1所述的一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

槽口砼(7)浇筑，在桥面板(3)与剪力连接件(2)结合处的槽口(4)内浇筑槽口砼(7)，将桥面板(3)与钢桁梁(1)组合成整体。

10.如权利要求1或9所述的一种钢桁梁胶拼桥面板预制长度控制方法，其特征在于：

所述槽口(4)的顶部贯穿于所述桥面板(3)的顶部，所述槽口(4)为上小下大，或上大下小的梯形结构或圆台形结构。