CN112982162A - 一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板及施工方法 - Google Patents

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贾新愿
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Abstract

本发明公开了一种钢筋桁架式钢‑混组合桥面板,包括钢主梁、底钢板、钢筋桁架、纵向钢筋、侧钢板以及混凝土结构。底钢板设置于钢主梁上。钢筋桁架包括一个上弦杆钢筋、两个波形钢筋腹杆和两个下弦杆钢筋,两个波形钢筋腹杆对称倾斜设置,腹杆的顶角均与上弦杆钢筋焊接相连,底角分别与下弦杆钢筋焊接连接,下弦杆与底板钢焊接。纵向钢筋设置有多个,多个纵向钢筋沿着横桥向方向依次设置,纵向钢筋设置于各钢筋桁架上,与各钢筋桁架的上弦杆钢筋焊接连接或绑扎连接;本发明提出的钢筋桁架式钢‑混组合桥面板具有操作简单、便于施工、省工省力、承载力强、耐久性好的优点。

Description

一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板及施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程建设技术领域,具体为一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板及施工方法。
背景技术
在钢-混组合梁中,常采用现浇或预制钢筋混凝土桥面板,这种桥面板的设计方法及施工工艺均较成熟,但存在的不足有:
1、现浇钢筋混凝土桥面板,浇筑混凝土前需进行模板和临时支撑搭设、模板支护及大量的施工现场钢筋绑扎等施工操作,待混凝养护后需拆除模板及临时支撑,以上施工操作繁琐、费时。
2、预制钢筋混凝土桥面板,需把预制成型的桥面板吊装到主梁上安装,吊装重量大,吊装作业困难,预制桥面板间设置现浇湿接缝,湿接缝的现场钢筋绑扎较为繁琐,预制混凝土与湿接缝混凝土因混凝土龄期差异,容易产生收缩裂缝。
3、因汽车荷载及顶、底面温差作用,钢筋混凝土桥面板横向跨中处承受正弯矩,底缘易开裂,耐久性差。
因此,改进现有的钢筋混凝土桥面板,是一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板,具有操作简单、便于施工、省工省力、承载力强、耐久性好的优点,同时提供一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板的施工方法。
本发明是这样实现的:
一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板,包括钢主梁,还包括:
底钢板,所述底钢板设置于钢主梁上;钢筋桁架,所述钢筋桁架包括一个上弦杆钢筋、两个波形钢筋腹杆和两个下弦杆钢筋,所述上弦杆钢筋和下弦杆钢筋的长度方向均沿着横桥向方向,两个所述的波形钢筋腹杆均倾斜设置,两个所述的波形钢筋腹杆的顶角均与上弦杆钢筋固定连接,底角分别与下弦杆钢筋固定连接;所述钢筋桁架设置有多个,且均固定设置于底钢板上,各钢筋桁架沿着纵桥向方向依次设置;
纵向钢筋,所述纵向钢筋设置有多个,且纵向钢筋的长度方向沿着纵桥向方向,多个所述的纵向钢筋沿着横桥向方向依次设置,所述纵向钢筋设置于各钢筋桁架上,与各钢筋桁架的上弦杆钢筋固定连接;
侧钢板,设置于底钢板横桥向方向的两端,其长度方向沿着沿着纵桥向方向;
混凝土结构,浇筑于底钢板上,与底钢板、钢筋桁架和纵向钢筋组成钢-混组合结构。
所述底钢板与钢主梁焊接连接,所述下弦杆钢筋与底钢板焊接连接,所述波形钢筋腹杆与上弦杆钢筋和下弦杆钢筋均焊接连接,所述纵向钢筋与上弦杆钢筋焊接连接,所述侧钢板与底钢板焊接连接。
所述底钢板与钢主梁焊接连接,所述下弦杆钢筋与底钢板焊接连接,所述波形钢筋腹杆与上弦杆钢筋和下弦杆钢筋均焊接连接,所述纵向钢筋与上弦杆钢筋绑扎连接,所述侧钢板与底钢板焊接连接。
所述底钢板包括横桥向悬挑处底钢板和横桥向跨中处底钢板,横桥向方向的两端各有一个横桥向悬挑处底钢板,这两个横桥向悬挑处底钢板之间的底钢板为横桥向跨中处底钢板;所述横桥向跨中处底钢板的两端分别与相邻的两个钢主梁的上翼缘连接,所述横桥向悬挑处底钢板的一端与钢主梁的上翼缘连接,另一端悬挑。
所述钢筋桁架的两个波形钢筋腹杆对称设置,所述纵向钢筋固定设置于上弦杆钢筋和两个波形钢筋腹杆连接处。
一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板的施工方法,包括以下步骤:
S1)根据运输及吊装条件划分底钢板节段长度,在工厂内加工底钢板,在底钢板上焊接钢筋桁架和侧钢板,形成底钢板+钢筋桁架+侧钢板部分,并运输至施工现场;
S2)施工现场完成钢主梁的安装;
S3)吊装底钢板+钢筋桁架+侧钢板部分至钢主梁的上翼缘,进行底钢板与钢主梁上翼缘的连接施工和各底钢板之间沿着纵桥向的连接施工;
S4)布置纵向钢筋,进行纵向钢筋与上弦杆钢筋之间的连接施工;
S5)进行混凝土的浇筑和养护施工,混凝土浇筑、养护完成后钢筋桁架式钢-混组合桥面板施工完成。
积极有益效果:1、本发明提出的钢筋桁架式钢-混组合桥面板具有操作简单、便于施工、省工省力、承载力强、耐久性好的优点;2、在浇筑混凝土前,不需进行模板和临时支撑搭设、模板支护及大量的施工现场钢筋绑扎等施工操作,混凝土养护后也不需拆除模板及临时支撑,节省了大量的施工时间;3、本发明只需吊装底钢板+钢筋桁架+侧钢板的组合结构,不需吊装预制的钢筋混凝土桥面板,吊装重量轻,吊装作业较为简单,操作简单、便于施工;4、混凝土浇筑全部为施工现场现浇,不会出现预制混凝土与现浇混凝土之间的湿接缝因混凝土龄期差异而产生收缩裂缝的问题;5、通过底钢板将多个钢筋桁架连接在一起,形成一个整体,钢筋桁架起到底钢板加劲肋、桥面板横向受力钢筋及底钢板与混凝土连接件的作用,底钢板及各纵向钢筋将多个钢筋桁架连接为一个整体,提高了钢筋桁架式钢-混组合桥面板的钢结构的整体性和强度,浇筑混凝土后,钢筋桁架和各纵向钢筋与混凝土组成钢筋混凝土结构,使得混凝土浇筑、养护完成后得到的钢筋桁架式钢-混组合桥面板具有承载力强、耐久性好的优点。
附图说明
图1为本发明典型节段的三维视图;
图2为图1的局部放大图;
图3为本发明的前面示意图;
图4为本发明去除侧钢板时的侧面示意图。
图中为:上弦杆钢筋1、波形钢筋腹杆2、下弦杆钢筋3、纵向钢筋4、横桥向悬挑处底钢板51、横桥向跨中处底钢板52、钢主梁6、侧钢板7。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,做进一步的说明。
实施例1
一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板,如图1所示,包括钢主梁6、底钢板、钢筋桁架、纵向钢筋4、侧钢板7以及混凝土结构。钢主梁6的长度方向沿着纵桥向方向,即桥的长度方向。
请参阅图1、图3和图4,底钢板设置于钢主梁6上,底钢板包括横桥向悬挑处底钢板51和横桥向跨中处底钢板52,横桥向方向的两端各有一个横桥向悬挑处底钢板51,这两个横桥向悬挑处底钢板51之间的底钢板为横桥向跨中处底钢板52;横桥向跨中处底钢板52的两端分别与相邻的两个钢主梁6的上翼缘连接,横桥向悬挑处底钢板51的一端与钢主梁6的上翼缘连接,另一端悬挑。
如图1、图2、图3和图4所示,钢筋桁架包括一个上弦杆钢筋1、两个波形钢筋腹杆2和两个下弦杆钢筋3,上弦杆钢筋1和下弦杆钢筋3的长度方向均沿着横桥向方向,钢筋桁架的两个下弦杆钢筋3分别位于上弦杆钢筋1正下方的两侧,两个波形钢筋腹杆2均倾斜设置,两个波形钢筋腹杆2的顶角均与上弦杆钢筋1焊接连接,底角分别与一个下弦杆钢筋3焊接连接。钢筋桁架设置有多个,且均固定设置于底钢板上,各钢筋桁架沿着纵桥向方向依次设置。钢筋桁架是底钢板的加劲肋、桥面板的横向受力钢筋、底钢板与混凝土的连接件。底钢板和钢筋桁架焊接连接后,底钢板+钢筋桁架可以承担其本身自重、施工临时荷载及混凝土湿重。
请参阅图1和图3,纵向钢筋4设置有多个,且纵向钢筋4的长度方向沿着纵桥向方向,多个纵向钢筋4沿着横桥向方向依次设置,纵向钢筋4设置于各钢筋桁架上,与各钢筋桁架的上弦杆钢筋1焊接连接。钢筋桁架的两个波形钢筋腹杆2对称设置,纵向钢筋4焊接设置于上弦杆钢筋1和两个波形钢筋腹杆2连接处。底钢板及各纵向钢筋4将多个钢筋桁架连接为一个整体,提高了钢筋桁架式钢-混组合桥面板的钢结构的整体性和强度。
如图1和图3所示,侧钢板7的长度方向沿着沿着纵桥向方向,侧钢板7焊接于底钢板横桥向方向的两端,即侧钢板7焊接于横桥向悬挑处底钢板51的悬挑端。侧钢板7可防止进行混凝土浇筑时,流动状态的混凝土由横桥向悬挑处底钢板51的悬挑端流走漏出。
钢筋桁架式钢-混组合桥面板的混凝土结构浇筑于底钢板上,与底钢板、钢筋桁架和纵向钢筋4组成钢-混组合结构。
钢筋桁架式钢-混组合桥面板的施工方法,包括以下步骤:
S1)根据运输及吊装条件划分底钢板节段长度,在工厂内加工底钢板,在底钢板上焊接钢筋桁架和侧钢板7,形成底钢板+钢筋桁架+侧钢板7部分,并运输至施工现场;
S2)施工现场完成钢主梁6的安装;
S3)吊装底钢板+钢筋桁架+侧钢板7部分至钢主梁6的上翼缘,进行底钢板与钢主梁6上翼缘的连接施工和各底钢板之间沿着纵桥向的连接施工;
S4)布置纵向钢筋4,进行纵向钢筋4与上弦杆钢筋1之间的焊接施工;
S5)进行混凝土的浇筑和养护施工,混凝土浇筑、养护完成后钢筋桁架式钢-混组合桥面板施工完成。混凝土浇筑、养护完成后得到底钢板+钢筋桁架+凝固状态的混凝土结构,可以共同承担桥梁二期荷载(桥面铺装、防撞护栏、栏杆等)、活载(汽车荷载、人群荷载)及温度荷载。
综上所述,可知本发明所提出的钢筋桁架式钢-混组合桥面板具有以下优点:
1、在浇筑混凝土前,不需进行模板和临时支撑搭设、模板支护及大量的施工现场钢筋绑扎等施工操作,混凝土养护后也不需拆除模板及临时支撑,节省了大量的施工时间。
2、本发明只需吊装底钢板+钢筋桁架+侧钢板7的组合结构,不需吊装预制的钢筋混凝土桥面板,吊装重量轻,吊装作业较为简单,操作简单、便于施工。
3、混凝土浇筑全部为施工现场现浇,不会出现预制混凝土与现浇混凝土之间的湿接缝因混凝土龄期差异而产生收缩裂缝的问题。
4、钢筋桁架与底钢板连接形成一个整体,钢筋桁架起到底钢板加劲肋、桥面板横向受力钢筋及底钢板与混凝土连接件的作用,底钢板及各纵向钢筋4将多个钢筋桁架连接为一个整体,提高了钢筋桁架式钢-混组合桥面板的钢结构的整体性和强度,浇筑混凝土后,钢筋桁架和各纵向钢筋4与混凝土组成钢筋混凝土结构,使得混凝土浇筑、养护完成后得到的钢筋桁架式钢-混组合桥面板具有承载力强、耐久性好的优点。
所以,本发明提出的钢筋桁架式钢-混组合桥面板具有操作简单、便于施工、省工省力、承载力强、耐久性好的优点。
实施例2
一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板,如图1所示,包括钢主梁6、底钢板、钢筋桁架、纵向钢筋4、侧钢板7以及混凝土结构。钢主梁6的长度方向沿着纵桥向方向,即桥的长度方向。钢主梁6至少设置有两个,相邻的两个钢主梁6之间具有一定的距离。
请参阅图1、图3和图4,底钢板设置于钢主梁6上,底钢板包括横桥向悬挑处底钢板51和横桥向跨中处底钢板52,横桥向方向的两端各有一个横桥向悬挑处底钢板51,这两个横桥向悬挑处底钢板51之间的底钢板为横桥向跨中处底钢板52;横桥向跨中处底钢板52的两端分别与相邻的两个钢主梁6的上翼缘连接,横桥向悬挑处底钢板51的一端与钢主梁6的上翼缘连接,另一端悬挑。
如图1、图2、图3和图4所示,钢筋桁架包括一个上弦杆钢筋1、两个波形钢筋腹杆2和两个下弦杆钢筋3,上弦杆钢筋1和下弦杆钢筋3的长度方向均沿着横桥向方向,钢筋桁架的两个下弦杆钢筋3分别位于上弦杆钢筋1正下方的两侧,两个波形钢筋腹杆2均倾斜设置,两个波形钢筋腹杆2的顶角均与上弦杆钢筋1焊接连接,底角分别与一个下弦杆钢筋3焊接连接。钢筋桁架设置有多个,且均固定设置于底钢板上,各钢筋桁架沿着纵桥向方向依次设置。钢筋桁架是底钢板的加劲肋、桥面板的横向受力钢筋、底钢板与混凝土的连接件。底钢板和钢筋桁架焊接连接后,底钢板+钢筋桁架可以承担本身自重及流动状态的混凝土重量。
如图1和图3所示,纵向钢筋4设置有多个,且纵向钢筋4的长度方向沿着纵桥向方向,多个纵向钢筋4沿着横桥向方向依次设置,纵向钢筋4设置于各钢筋桁架上,与各钢筋桁架的上弦杆钢筋1绑扎连接。钢筋桁架的两个波形钢筋腹杆2对称设置,纵向钢筋4焊接设置于上弦杆钢筋1和两个波形钢筋腹杆2连接处。底钢板及纵向钢筋4将多个钢筋桁架连接为一个整体,提高了钢筋桁架式钢-混组合桥面板的钢结构的整体性和强度。
如图1和图3所示,侧钢板7的长度方向沿着沿着纵桥向方向,侧钢板7焊接于底钢板横桥向方向的两端,即侧钢板7焊接于横桥向悬挑处底钢板51的悬挑端。侧钢板7可防止进行混凝土浇筑时,流动状态的混凝土由横桥向悬挑处底钢板51的悬挑端流走漏出。
钢筋桁架式钢-混组合桥面板的混凝土结构浇筑于底钢板上,与钢筋桁架和纵向钢筋4组成钢-混组合结构。
钢筋桁架式钢-混组合桥面板的施工方法,包括以下步骤:
S1)根据运输及吊装条件划分底钢板节段长度,在工厂内加工底钢板,在底钢板上焊接钢筋桁架和侧钢板7,形成底钢板+钢筋桁架+侧钢板7部分,并运输至施工现场;
S2)施工现场完成钢主梁6的安装;
S3)吊装底钢板+钢筋桁架+侧钢板7部分至钢主梁6的上翼缘,进行底钢板与钢主梁6上翼缘的连接施工和各底钢板之间沿着纵桥向的连接施工;
S4)布置纵向钢筋4,进行纵向钢筋4与上弦杆钢筋1之间的绑扎施工;
S5)进行混凝土的浇筑和养护施工,混凝土浇筑、养护完成后钢筋桁架式钢-混组合桥面板施工完成。混凝土浇筑、养护完成后得到底钢板+钢筋桁架+凝固状态的混凝土结构,可以承担桥面沥青混凝土铺装、车辆荷载及温度荷载。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
以上仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板,包括钢主梁(6),其特征在于,还包括:
底钢板,所述底钢板设置于钢主梁(6)上;
钢筋桁架,所述钢筋桁架包括一个上弦杆钢筋(1)、两个波形钢筋腹杆(2)和两个下弦杆钢筋(3),所述上弦杆钢筋(1)和下弦杆钢筋(3)的长度方向均沿横桥向方向,两个所述的波形钢筋腹杆(2)均倾斜设置,两个所述的波形钢筋腹杆(2)的顶角均与上弦杆钢筋(1)固定连接,底角分别与下弦杆钢筋(3)固定连接;所述钢筋桁架设置有多个,且均固定设置于底钢板上,各钢筋桁架沿着纵桥向方向依次设置;
纵向钢筋(4),所述纵向钢筋(4)设置有多个,且纵向钢筋(4)的长度方向沿着纵桥向方向,多个上述的纵向钢筋(4)沿着横桥向方向依次设置,所述纵向钢筋(4)设置于各钢筋桁架上,与各钢筋桁架的上弦杆钢筋(1)固定连接;
侧钢板(7),设置于底钢板横桥向方向的两端,其长度方向沿着纵桥向方向;
混凝土结构,浇筑于底钢板上,与底钢板、钢筋桁架和纵向钢筋(4)组成钢-混组合结构。
2.根据权利要求1所述的一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板,其特征在于,所述底钢板与钢主梁(6)焊接连接,所述下弦杆钢筋(3)与底钢板焊接连接,所述波形钢筋腹杆(2)与上弦杆钢筋(1)和下弦杆钢筋(3)均焊接连接,所述纵向钢筋(4)与上弦杆钢筋(1)焊接连接,所述侧钢板(7)与底钢板焊接连接。
3.根据权利要求1所述的一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板,其特征在于,所述底钢板与钢主梁(6)焊接连接,所述下弦杆钢筋(3)与底钢板焊接连接,所述波形钢筋腹杆(2)与上弦杆钢筋(1)和下弦杆钢筋(3)均焊接连接,所述纵向钢筋(4)与上弦杆钢筋(1)绑扎连接,所述侧钢板(7)与底钢板焊接连接。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板,其特征在于,所述底钢板包括横桥向悬挑处底钢板(51)和横桥向跨中处底钢板(52),横桥向方向的两端各有一个横桥向悬挑处底钢板(51),这两个横桥向悬挑处底钢板(51)之间的底钢板为横桥向跨中处底钢板(52);所述横桥向跨中处底钢板(52)的两端分别与相邻的两个钢主梁(6)的上翼缘连接,所述横桥向悬挑处底钢板(51)的一端与钢主梁(6)的上翼缘连接,另一端悬挑。
5.根据权利要求4所述的一种钢筋桁架式钢-混组合桥面板,其特征在于,所述钢筋桁架的两个波形钢筋腹杆(2)对称设置,所述纵向钢筋(4)固定设置于上弦杆钢筋(1)和两个波形钢筋腹杆(2)连接处。
6.一种权利要求1-5任意一项所述的钢筋桁架式钢-混组合桥面板的施工方法,包括以下步骤:
S1)根据运输及吊装条件划分底钢板节段长度,在工厂内加工底钢板,在底钢板上焊接钢筋桁架和侧钢板(7),形成底钢板+钢筋桁架+侧钢板(7)部分,并运输至施工现场;
S2)施工现场完成钢主梁(6)的安装;
S3)吊装底钢板+钢筋桁架+侧钢板(7)部分至钢主梁(6)的上翼缘,进行底钢板与钢主梁(6)上翼缘的连接施工和各底钢板之间沿着纵桥向的连接施工;
S4)布置纵向钢筋(4),进行纵向钢筋(4)与上弦杆钢筋(1)之间的连接施工;
S5)进行混凝土的浇筑和养护施工,混凝土浇筑、养护完成后钢筋桁架式钢-混组合桥面板施工完成。
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