CN113403932B - 一种轻型钢-砼结合梁结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轻型钢‑砼结合梁结构及其施工方法，包括主梁和桥面板，主梁分为标准段和压重段，主梁包括位于两侧的主纵钢梁，主纵钢梁在标准段间隔排列有连接两侧主纵钢梁的横梁，相邻两横梁之间连接有中间次纵钢梁；主纵钢梁在压重段设有连接两侧主纵钢梁的压重钢箱；主纵钢梁的标准段除主塔处的横梁采用钢箱梁外，其余横梁均采用工字型钢梁；主纵钢梁外侧间隔排列有钢挑梁，钢挑梁之间连接有侧边次纵钢梁。该轻型钢‑砼结合梁结构在不同受力部位采用不同的结构，钢结构重量轻，可采用快捷的顶推施工工艺，荷载传递明确，结构稳定可靠，施工方便快捷；使用功能及受力性能均较强，相对于钢箱梁及常规钢‑砼结合梁结构，性价比高。

Description

一种轻型钢-砼结合梁结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，特别是一种轻型钢-砼结合梁结构及其施工方法。

背景技术

结合梁主梁一般为钢-砼结构，相对钢箱梁与混凝土梁有明显的降低结构重量、提升桥梁跨度的优势。常见钢-砼结合梁结构由于设计上的缺陷，主要存在以下问题：（1）一般桥宽较窄，且跨度不大；（2）存在较大剪力滞影响；（3）钢结构板厚较厚重量大，现场焊接施工难度大，厚板钢结构焊缝容易疲劳破坏，对施工设备要求较高，且成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种重量轻、施工方便快捷、经济性好的轻型钢-砼结合梁结构及其施工方法。

本发明采用以下方案实现：一种轻型钢-砼结合梁结构，包括主梁和桥面板，所述主梁分为标准段和位于标准段两端的压重段，所述主梁包括位于两侧的主纵钢梁，主纵钢梁在标准段间隔排列有连接两侧主纵钢梁的横梁，相邻两横梁之间连接有中间次纵钢梁；主纵钢梁在压重段设有连接两侧主纵钢梁的压重钢箱；主纵钢梁的标准段除主塔处的横梁采用钢箱梁外，其余横梁均采用工字型钢梁；所述主纵钢梁外侧间隔排列有钢挑梁，钢挑梁之间连接有侧边次纵钢梁。

进一步的，所述主纵钢梁断面呈C型，所述中间次纵钢梁断面呈工字型，钢挑梁之间的间距为9m，横梁之间的间距为4.5m，所述主纵钢梁由若干节段构成，每段节段长为4.5~9m。

进一步的，所述钢挑梁为工字型断面，钢挑梁底面为朝内一端低、朝外一端高的斜面，钢挑梁的断面高度由外端部的0.47m渐变至根部1.58m；所述侧边次纵钢梁采用底板倾斜的工字形断面，侧边次纵钢梁底板底面与钢挑梁底面平齐。

进一步的，所述主梁上侧支撑面为中间高两侧底的坡面，坡度为1.5%；所述桥面板由中间的机动车道桥面板和两侧的非机动车道桥面板组成，非机动车道桥面板的外侧安装有人行道板钢，非机动车道桥面板和人行道板钢位于钢挑梁上方。

进一步的，所述桥面板的厚度为26cm，所述非机动车道桥面板采用现浇混凝土结构，非机动车道桥面板底部设有铺在钢挑梁上的钢底模；机动车道桥面板由预制桥面板通过现浇湿接缝连接而成。

本发明另一技术方案：一种如上所述型钢-砼结合梁结构的施工方法，包括以下步骤：（1）在下部结构建造完成后，采用吊装或顶推方法架设主梁；所述主梁分为标准段和位于标准段两端的压重段，主梁的标准段划分为若干节段，除跨中处节段由2根主纵钢梁、1根横梁、2根中间次纵钢梁组成外，其余每个节段单个节段由2根主纵钢梁、2根横梁、2根中间次纵钢梁组成；主纵钢梁外侧每间隔9.0m设置一道钢挑梁；（2）在主梁架设完成后，在两侧主纵钢梁之间的主梁上侧铺设预制桥面板并通过现浇湿接缝连接形成机动车道桥面板；（3）在钢挑梁上侧铺设钢底模，然后现浇混凝土结构的非机动车道桥面板；（4）在钢挑梁上侧安装位于非机动车道桥面板外侧的人行道板钢。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明轻型钢-砼结合梁结构在不同受力部位采用不同的结构，钢结构重量轻，可采用快捷的顶推施工工艺，荷载传递明确，结构稳定可靠，施工方便快捷；使用功能及受力性能均较强，相对于钢箱梁及常规钢-砼结合梁结构，经济性好，性价比高。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例局部构造俯视图；

图2是图1中A-A剖面图；

图3是图1中B-B剖面图；

图4是图1中C-C剖面图；

图5是图1中D-D剖面图；

图6是本发明实施例中钢底模断面布置示意图；

图7是本发明实施例中横梁和主纵钢梁连接示意图；

图8是本发明实施例中钢挑梁和侧边次纵钢梁连接示意图；

图中标号说明：100-主梁、110-主纵钢梁、120-横梁、121-钢箱梁、122-工字型钢梁、130-中间次纵钢梁、140-压重钢箱、150-钢挑梁、160-侧边次纵钢梁、200-桥面板、210-机动车道桥面板、211-预制桥面板、212-现浇湿接缝、220-非机动车道桥面板、230-钢底模、300-人行道板钢。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1~8所示，一种轻型钢-砼结合梁结构，包括主梁100和桥面板200，所述主梁100分为标准段和位于标准段两端的压重段，所述主梁100包括位于两侧的主纵钢梁110，主纵钢梁在标准段间隔排列有连接两侧主纵钢梁的横梁120，相邻两横梁之间连接有中间次纵钢梁130，中间次纵钢梁130设置在主桥中心线位置；主纵钢梁110在压重段设有连接两侧主纵钢梁110的压重钢箱140；主纵钢梁110的标准段除主塔处的横梁采用钢箱梁121外，其余横梁均采用工字型钢梁122，钢箱梁121采用箱形断面，跨中梁高2.6m，长度22.3m；所述主纵钢梁外侧间隔排列有钢挑梁150，钢挑梁之间连接有侧边次纵钢梁160；该轻型钢-砼结合梁结构的主梁采用钢-混组合结构，在不同受力部位采用不同的结构，钢结构重量轻，可采用快捷的顶推施工工艺，荷载传递明确，结构稳定可靠，施工方便快捷；使用功能及受力性能均较强，相对于钢箱梁及常规钢-砼结合梁结构，经济性比较好。

在本实施例中，所述主纵钢梁110断面呈C型，所述中间次纵钢梁130断面呈工字型，钢挑梁150之间的间距为9m，横梁120之间的间距为4.5m，所述主纵钢梁由若干节段构成，每段节段长为4.5~9m，每间隔4.5m设置一道横梁，每间隔9.0m设置一道挑梁，中间次纵钢梁设置在主桥中心线位置。

在本实施例中，所述钢挑梁150为工字型断面，钢挑梁底面为朝内一端低、朝外一端高的斜面，钢挑梁的断面高度由外端部的0.47m渐变至根部1.58m；所述侧边次纵钢梁160采用底板倾斜的工字形断面，侧边次纵钢梁底板底面与钢挑梁底面平齐；采用C型主梁结构、工字型次梁结构、预制混凝土桥面板结构、边侧带钢壳底的现浇混凝土结构组成一种全新的斜拉桥结合梁，结构简约得体。

在本实施例中，所述主梁100上侧支撑面为中间高两侧底的坡面，坡度为1.5%，梁高2.86m（道路中心线位置），全宽36m；所述桥面板200由中间的机动车道桥面板210和两侧的非机动车道桥面板220组成，非机动车道桥面板的外侧安装有人行道板钢300，非机动车道桥面板220和人行道板钢300位于钢挑梁150上方；人行道板钢300在主塔处绕开主塔。

在本实施例中，所述桥面板200的厚度为26cm，所述非机动车道桥面板220采用现浇混凝土结构，非机动车道桥面板底部设有铺在钢挑梁上的钢底模230；机动车道桥面板由预制桥面板211通过现浇湿接缝212连接而成；混凝土结构的桥面板采用预制安装结合带钢底模的现浇混凝土结构，施工方便快捷；挑梁上表面除人行道板钢以外均为现浇混凝土结构，在挑梁上表面湿接缝区域设置永久性钢底模，浇筑混凝土后作为非机动车道。

在本实施例中，预制桥面板211采用C50混凝土，现浇湿接缝212采用C50低收缩纤维混凝土，钢梁与桥面板之间通过剪力钉连接；除主纵钢梁顶预制桥面板横向钢筋通过绑扎连接外，其余位置预制桥面板纵、横向钢筋均采用焊接连接。

在本实施例中，压重段整体上关于中跨中心线及道路中心线对称。整个压重段桥面在纵断面上位于同一个纵坡内，纵坡为0.5％。压重段水平投影长度为10.05m，全宽36m，道路中心处梁高2.6m。

一种如上所述型钢-砼结合梁结构的施工方法，包括以下步骤：（1）在下部结构建造完成后，采用吊装或顶推方法架设主梁；所述主梁分为标准段和位于标准段两端的压重段，主梁的标准段划分为若干节段，除跨中处节段由2根主纵钢梁、1根横梁、2根中间次纵钢梁组成外，其余每个节段单个节段由2根主纵钢梁、2根横梁、2根中间次纵钢梁组成；主纵钢梁外侧每间隔9.0m设置一道钢挑梁；（2）在主梁架设完成后，在两侧主纵钢梁之间的主梁上侧铺设预制桥面板并通过现浇湿接缝连接形成机动车道桥面板；机动车道桥面板采用分块预制，板间现浇湿接缝连接的方式，横向分为2块预制桥面板，共3道纵向现浇缝，预制桥面板厚260mm，纵向长度为4.0m和2.3m两种，横向长度为11.7m；（3）在钢挑梁上侧铺设钢底模，然后现浇混凝土结构的非机动车道桥面板；钢底模横向位置位于侧边次纵钢梁和主纵钢梁之间；（4）在钢挑梁上侧安装位于非机动车道桥面板外侧的人行道板钢；最后在非机动车道桥面板和机动车道桥面板上侧铺设沥青面层。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.一种轻型钢-砼结合梁结构，其特征在于：包括主梁和桥面板，所述主梁分为标准段和位于标准段两端的压重段，所述主梁包括位于两侧的主纵钢梁，主纵钢梁在标准段间隔排列有连接两侧主纵钢梁的横梁，相邻两横梁之间连接有中间次纵钢梁；主纵钢梁在压重段设有连接两侧主纵钢梁的压重钢箱；主纵钢梁的标准段除主塔处的横梁采用钢箱梁外，其余横梁均采用工字型钢梁；所述主纵钢梁外侧间隔排列有钢挑梁，钢挑梁之间连接有侧边次纵钢梁；所述主梁上侧支撑面为中间高两侧底的坡面，坡度为1.5%；所述桥面板由中间的机动车道桥面板和两侧的非机动车道桥面板组成，非机动车道桥面板的外侧安装有人行道板钢，非机动车道桥面板和人行道板钢位于钢挑梁上方；所述桥面板的厚度为26cm，所述非机动车道桥面板采用现浇混凝土结构，非机动车道桥面板底部设有铺在钢挑梁上的钢底模；机动车道桥面板由预制桥面板通过现浇湿接缝连接而成；所述主纵钢梁断面呈C型，所述中间次纵钢梁断面呈工字型，钢挑梁之间的间距为9m，横梁之间的间距为4.5m，所述主纵钢梁由若干节段构成，每段节段长为4.5~9m；所述钢挑梁为工字型断面，钢挑梁底面为朝内一端低、朝外一端高的斜面，钢挑梁的断面高度由外端部的0.47m渐变至根部1.58m；所述侧边次纵钢梁采用底板倾斜的工字形断面，侧边次纵钢梁底板底面与钢挑梁底面平齐；压重段整体上关于中跨中心线及道路中心线对称，整个压重段桥面在纵断面上位于同一个纵坡内，纵坡为0.5％，压重段水平投影长度为10.05m，全宽36m，道路中心处梁高2.6m。

2.一种如权利要求1所述轻型钢-砼结合梁结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）在下部结构建造完成后，采用吊装或顶推方法架设主梁；所述主梁分为标准段和位于标准段两端的压重段，主梁的标准段划分为若干节段，除跨中处节段由2根主纵钢梁、1根横梁、2根中间次纵钢梁组成外，其余每个节段单个节段由2根主纵钢梁、2根横梁、2根中间次纵钢梁组成；主纵钢梁外侧每间隔9.0m设置一道钢挑梁；（2）在主梁架设完成后，在两侧主纵钢梁之间的主梁上侧铺设预制桥面板并通过现浇湿接缝连接形成机动车道桥面板；（3）在钢挑梁上侧铺设钢底模，然后现浇混凝土结构的非机动车道桥面板；（4）在钢挑梁上侧安装位于非机动车道桥面板外侧的人行道板钢。

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