CN114232477A - 一种钢板混凝土组合结构施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢板混凝土组合结构施工方法，通过钢板+U肋+栓钉组合形成钢结构外轮廓，以钢结构外轮廓部分为底模板在上面分阶段浇筑混凝土，形成一种中小跨径钢板混凝土组合板，通过栓钉保证钢板和混凝土之间不发生滑移，使二者协同工作，利用钢结构刚度大、以及分次浇筑混凝土的方式来保证施工过程中混凝土湿重不会使钢结构产生过大的挠度，从而达到施工过程中下方不需搭设支架的目的。该结构解决了常见的中小跨径预制简支板横向联系弱、现浇的简支板桥自重大、施工不方便的缺陷，有效减轻了结构的自重，且不需要搭设支架，便于公路桥梁不影响交通情况下的施工、应急抢修，比传统的简支板桥有更长的使用寿命，减少了后期运营维修成本。
Description
技术领域
本发明属于桥梁工程技术领域，特别涉及一种钢板混凝土组合结构施工方法。
背景技术
常规的中小跨径简支板桥在公路桥梁普通地形中应用比较普遍，但存在以下问题，简支板桥通常可分为装配式和整体式，装配式板桥板与板之间铰接而成，其横向联系仅靠桥面系与铰缝连接，横向整体联系较弱，且施工质量不能保证，受力时桥面板间铰缝易脱落，甚至底板受拉区经常破坏，大大降低其安全性和耐久性。整体式板桥整体性能好、横向刚度大、不需大型起吊设备及后期维护费用低，极易适应斜、弯、陡坡等特殊地形的优势，但由于施工时需要搭设支架和模板，延长了施工周期，严重制约了其广泛应用，也给后期的维修带来了不便。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种钢板混凝土组合结构施工方法，减轻桥面自重的同时，在同等自重条件下可以提高桥梁承载力和刚度，减少桥面板底部混凝土开裂，提高了耐久性。
一种钢板混凝土组合结构施工方法，所述结构自下而上包括支座、底部钢板、U肋、栓钉、两侧端板、箍筋、第一层主梁现浇混凝土、第二层主梁现浇混凝土、桥面铺装和护栏，其施工方法包括以下步骤：
(1)通过有限元计算分析，以承载能力极限状态法根据板桥跨径、宽度需求计算钢板、U肋、栓钉的尺寸，分阶段浇筑混凝土的厚度，支座形式和规格；
(2)在梁场焊接底层钢板、U肋、栓钉、两侧端板，使其成为一个整体钢结构部分，对于宽度需求大的结构进行分段焊接，将横桥向分为2-3个部分在步骤(3)中进行再次焊接；
(3)将钢结构运至施工现场安装，并绑扎箍筋及纵向钢筋得到组合结构；
(4)以组合结构为模板浇筑第一层混凝土并养护；
(5)浇筑第二层混凝土并养护；
(6)依次施工桥面铺装防水层、沥青层和护栏。
进一步的，所述钢结构部分在焊接前需根据计算给整个结构预设预拱度，预拱度根据计算的浇筑混凝土时产生的变形来设置为混凝土湿重作用下变形的1/2，且在焊接过程中防止焊接高温产生的过大的变形。
进一步的，所述底层钢板上按一定的间距钻有开孔，防止组合板钢结构部分意外进水无法排出。
进一步的，所述钢结构部分在施工现场安装后，不设置下部临时支撑结构直接以钢结构部分为模板浇筑混凝土。
进一步的，所述组合结构在浇筑混凝土时需分层浇筑，设置为共2层或3层浇筑以防止过大变形。
进一步的，所述组合结构钢板混凝土结合面处设有栓钉，通过栓钉来保证钢板混凝土协同工作，混凝土层之间设有箍筋。
进一步的，所述组合结构外漏钢板表层涂有防腐涂料，防止钢板锈蚀。
进一步的，所述不同跨径、宽度的组合结构栓钉和箍筋布置符合受力特征，根据有限元计算来确定。
进一步的，所述组合结构用于跨径为10m以内的简支板，对应整个截面高度为50cm以内，支座采用普通板式橡胶支座。
本发明提供的钢板混凝土组合结构具有以下优点：
1)减轻桥面自重的同时，在同等自重条件下可以提高桥梁承载力和刚度，减少桥面板底部混凝土开裂，提高了耐久性，经济性良好。
2)方便施工，缩短施工周期。整体工作性能良好，能很好地抵抗弯剪扭的复合作用，更好地适应斜、弯、陡的复杂工作状况。
3)施工时无需搭设支架，对交通影响较小，特别适合被交道路交通量较大且难以长时间封闭交通，或对施工工期要求较高的情况。
附图说明
图1是所述钢板混凝土组合结构的横断面图。
图2是所述钢板混凝土组合结构的正视图。
图3是所述钢板混凝土组合结构的整桥布置俯视图。
图4-1是所述钢板混凝土组合结构的U肋细部构造。
图4-2是所述钢板混凝土组合结构的剪力连接件栓钉细部构造。
图5-1是所述钢板混凝土组合结构的两侧横桥向端板构造。
图5-2是所述钢板混凝土组合结构的两侧纵桥向端板构造。
图中：1、底层钢板，2、栓钉，3、倒U肋，4、第一层混凝土，5、第二层混凝土，6、底层钢板泄水孔，7、纵向/横向构造钢筋，8、竖向箍筋，9、桥面防水层，10、桥面沥青层，11、防撞护栏，12、支座，13、横桥向端板，14、纵桥向端板。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明提供的一种钢板混凝土组合结构施工方法进行详细描述。以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
本发明提出了一种钢板混凝土组合结构的施工方法，应用于道路桥梁领域。通过钢板+U肋+栓钉组合形成钢结构外轮廓，以钢结构外轮廓部分为底模板在上面分阶段浇筑混凝土，形成一种中小跨径钢板混凝土组合板，通过栓钉保证钢板和混凝土之间不发生滑移，使二者协同工作，利用钢结构刚度大、以及分次浇筑混凝土的方式来保证施工过程中混凝土湿重不会使钢结构产生过大的挠度，从而达到施工过程中下方不需搭设支架的目的。该结构解决了常见的中小跨径预制简支板横向联系弱、现浇的简支板桥自重大、施工不方便的缺陷，有效减轻了结构的自重，且不需要搭设支架，便于公路桥梁不影响交通情况下的施工、应急抢修，比传统的简支板桥有更长的使用寿命，减少了后期运营维修成本。
实施例1
一种钢板混凝土组合结构及施工方法，结构自下而上包括支座、底部钢板、U肋、栓钉、横桥向端板、纵桥向端板、箍筋、第一层主梁现浇混凝土、第二层主梁现浇混凝土、桥面铺装及护栏，包括如下步骤：
(1)通过有限元计算分析，以承载能力极限状态法根据具体的板桥跨径、宽度需求计算组合结构所需各部分具体尺寸，包含(钢板、U肋、栓钉的尺寸，分阶段浇筑混凝土的厚度，支座形式、规格等)。
(2)在梁场焊接底层钢板、U肋、栓钉、两侧端板，使其成为一个整体，对于宽度需求较大的结构，可分阶段焊接，将横桥向分为2-3个部分在第三步骤进行再次焊接。
(3)将钢结构运至施工现场安装，并绑扎箍筋及纵向钢筋。
(4)以组合结构为模板浇筑第一层混凝土并养护。
(5)浇筑第二层混凝土并养护。
(6)依次施工桥面铺装防水层、沥青层及护栏。
上面结合实施例对本发明的实例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种变化，也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种钢板混凝土组合结构施工方法，其特征在于，所述结构自下而上包括支座、底部钢板、U肋、栓钉、两侧端板、箍筋、第一层主梁现浇混凝土、第二层主梁现浇混凝土、桥面铺装和护栏，其施工方法包括以下步骤：
(1)通过有限元计算分析，以承载能力极限状态法根据板桥跨径、宽度需求计算钢板、U肋、栓钉的尺寸，分阶段浇筑混凝土的厚度，支座形式和规格；
(2)在梁场焊接底层钢板、U肋、栓钉、两侧端板，使其成为一个整体钢结构部分，对于宽度需求大的结构进行分段焊接，将横桥向分为2-3个部分在步骤(3)中进行再次焊接；
(3)将钢结构运至施工现场安装，并绑扎箍筋及纵向钢筋得到组合结构；
(4)以组合结构为模板浇筑第一层混凝土并养护；
(5)浇筑第二层混凝土并养护；
(6)依次施工桥面铺装防水层、沥青层和护栏。
2.根据权利要求1所述的钢板混凝土组合结构施工方法，其特征在于，所述钢结构部分在焊接前需根据计算给整个结构预设预拱度，预拱度根据计算的浇筑混凝土时产生的变形来设置为混凝土湿重作用下变形的1/2，且在焊接过程中防止焊接高温产生的过大的变形。
3.根据权利要求2所述的钢板混凝土组合结构施工方法，其特征在于，所述底层钢板上按一定的间距钻有开孔，防止组合板钢结构部分意外进水无法排出。
4.根据权利要求3所述的钢板混凝土组合结构施工方法，其特征在于，所述钢结构部分在施工现场安装后，不设置下部临时支撑结构直接以钢结构部分为模板浇筑混凝土。
5.根据权利要求4所述的钢板混凝土组合结构施工方法，其特征在于，所述组合结构在浇筑混凝土时需分层浇筑，设置为共2层或3层浇筑以防止过大变形。
6.根据权利要求5所述的钢板混凝土组合结构施工方法，其特征在于，所述组合结构钢板混凝土结合面处设有栓钉，通过栓钉来保证钢板混凝土协同工作，混凝土层之间设有箍筋。
7.根据权利要求6所述的钢板混凝土组合结构施工方法，其特征在于，所述组合结构外漏钢板表层涂有防腐涂料，防止钢板锈蚀。
8.根据权利要求7所述的钢板混凝土组合结构施工方法，其特征在于，所述不同跨径、宽度的组合结构栓钉和箍筋布置符合受力特征，根据有限元计算来确定。
9.根据权利要求8所述的钢板混凝土组合结构施工方法，其特征在于，所述组合结构用于跨径为10m以内的简支板，对应整个截面高度为50cm以内，支座采用普通板式橡胶支座。
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| CN114960422A (zh) * | 2022-06-25 | 2022-08-30 | 郑州大学 | 一种正交异性桥面板 |
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