CN114855594A - 一种钢-混组合梁桥抗剪连接件及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢‑混组合梁桥抗剪连接件及其施工方法,属于土木工程钢‑混组合梁桥领域。其主要由预制混凝土桥面板、工字钢梁、带翼U型开孔钢板、预制顶层带端头普通钢筋、预制底层带端头普通钢筋、环形贯穿钢筋、PVC管、高强螺母、竖直螺杆、高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC以及普通混凝土构成;竖直螺杆焊接在工字钢梁上,并用高强螺母与带翼U型开孔钢板固定,形成栓钉;栓钉外侧放置有一个PVC管,管内浇筑高性能灌浆料或UHPC;顶部带端头普通钢筋交错布置;环形贯穿钢筋可顺着带翼U型开孔钢板的槽口移动并准确定位;两块预制混凝土桥面板间后浇普通混凝土。本发明能有效传递钢梁和混凝土桥面板间的纵向剪力。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢-混组合梁桥抗剪连接件及其施工方法,属于土木工程钢-混组合梁桥领域。
背景技术
随着我国绿色发展建造理念的不断深入、标准体系的不断完善及国家对绿色建筑财政支持力度的不断增大,我国绿色建筑在未来几年将继续保持迅猛发展态势。桥梁快速建造技术运用创新的规划、设计、材料和施工方法,最大限度地缩短桥梁新建、改扩建现场施工周期,减小对交通通行和居民生活的影响,积极响应了国家提倡绿色发展建造的新理念。
如今,随着焊接技术和高强度钢材品质的不断革新,再加上与钢材相匹配的新型特殊装配式预制板的问世,为钢-混组合桥梁的推广奠定了良好的基础。钢-混组合梁桥是桥梁工程中的一个重要应用,其结合了钢材抗拉性能好、混凝土抗压强度高的优势,在满足桥梁安全性、适用性、耐久性、整体牢固性的同时,也取得了较好的经济性,已在国内外大型桥梁工程中得到广泛应用。我国现有的钢-混组合梁桥中,大部分桥面板采用现场浇注混凝土的方式,这种方式不仅浇筑量大,而且养护所需时间也较长,极大程度上增加了施工周期,并影响周边的交通和居民生活。因此,将桥梁快速建造技术引入钢-混组合梁桥建设中颇有必要,不仅可以加快施工进度,而且整体质量品质高,且降低了人工成本。
在钢-混组合梁桥中,抗剪连接件是用来连接混凝土桥面板与底部钢梁的构件。不仅可以承受并传递钢材与混凝土间的纵向剪力,还能抵抗钢材与混凝土之间的掀起作用。目前较常用的抗剪连接件有栓钉连接件、开孔板连接件、型钢连接件。栓钉连接件的焊接量大,且抗疲劳性能较差,抗拉拔力也较弱。开孔板连接件存在贯穿钢筋定位困难且难以布置的问题。型钢连接件的抗拉拔性能较弱,容易发生钢与混凝土的分离。以上所述的几种连接方式都存在各自的优点,但同时也存在施工以及受力性能方面的不足。随着桥梁快速建造技术的推广和发展,需考虑构件的整体性和连续性,因此抗剪连接件的布置位置和布置面积有了更多限制,同时对抗剪连接件的抗剪性能提出了更高的要求。
因此为了积极响应国家提倡的绿色发展建造的新理念,并进一步加深桥梁快速建造技术在钢-混组合梁桥中的应用及推广,研究一种便于施工、力学性能优异、连接可靠、整体性能优良的抗剪连接件是目前钢-混组合桥梁工程建设的当务之急。为此提出了一种基于栓钉和带翼开孔钢构件的钢-混组合梁桥抗剪连接件,将高性能灌浆料应用到了连接构造中,保证了桥面板与钢梁的剪力有效传递,并提高了其抗剪性能和耐疲劳性能。
发明内容
为了解决传统抗剪连接件存在的现浇量大,贯穿钢筋定位困难和抗剪性能差等问题,本发明提出了一种钢-混组合梁桥抗剪连接件及其施工方法,用以解决桥面板与钢梁的剪力有效传递以及抗剪性能和耐疲劳性能问题。
为解决上述技术问题,实现本发明所采取的技术方案是:
一种钢-混组合梁桥抗剪连接件,其主要由预制混凝土桥面板、工字钢梁、带翼U型开孔钢板、预制顶层带端头普通钢筋、预制底层带端头普通钢筋、环形贯穿钢筋、PVC管、高强螺母、竖直螺杆、高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC以及普通混凝土构成;
两块预制混凝土桥面板相对设置在所述工字钢梁上;所述预制混凝土桥面板内边缘均设置有齿槽,可增加预制混凝土桥面板和后浇的普通混凝土之间的粘结强度;竖直螺杆焊接在两块预制混凝土桥面板之间的工字钢梁上,竖直螺杆顶部套设有带翼U型开孔钢板,并用高强螺母将带翼U型开孔钢板固定在竖直螺杆上,高强螺母和竖直螺杆顶部形成一栓钉,用以增强竖直螺杆的抗剪能力,并提高连接件的整体抗拉拔能力;栓钉外侧放置有PVC管,PVC管内浇筑有高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC;预制顶层带端头普通钢筋交错布置在两侧预制混凝土桥面板内的齿槽上侧;底层带端头普通钢筋交错布置在两侧预制混凝土桥面板内的齿槽下侧;
所述带翼U型开孔钢板沿着顺桥向从顶部每隔一段距离垂直向下切割有一段距离,形成切割部分,并交错地对切割部分进行弯折,形成弯折部分,所述弯折部分的钢板平行于工字钢梁,形成“翼”钢板,可发挥钢板端部的抗剪性能;而带翼U型开孔钢板两侧未弯折部分钢板垂直于工字钢梁,且从未弯折部分钢板两侧进行水平向和垂直向的开槽,形成槽口,为环形贯穿钢筋的放置预留空间;
所述环形贯穿钢筋可顺着带翼U型开孔钢板的两侧槽口移动并准确定位在带翼U型开孔钢板上;两块预制混凝土桥面板间后浇有普通混凝土。
进一步地,所述预制顶层带端头普通钢筋和预制底层带端头普通钢筋伸出预制混凝土桥面板一段距离,以增加预制混凝土桥面板和后浇的普通混凝土之前的粘结强度,增强后浇的普通混凝土与预制混凝土桥面板的整体性,且预制顶层带端头普通钢筋的外伸距离大于预制底层带端头普通钢筋的外伸距离。
进一步地,所述竖直螺杆表面带有螺纹,不仅方便高强螺母的拧入,以固定带翼U型开孔钢板,而且增大了竖直螺杆与高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC之间的粘结强度。
进一步地,所述PVC管的内边缘至竖直螺杆顶部的高强螺母外边缘的间距至少为3CM,以便于高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC的倒入。
进一步地,所述PVC管的高度大于竖直螺杆的高度,以使栓钉完全被高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC包裹,提高其抗剪性能。
进一步地,所述带翼U型开孔钢板两侧未弯折部分钢板底部开孔,且开孔直径大于未弯折部分钢板沿顺桥向长度的1/3,小于未弯折部分钢板沿顺桥向长度的2/3。
进一步地,所述环形贯穿钢筋的直径略小于带翼U型开孔钢板两侧槽口(13)的宽度,以使环形贯穿钢筋能顺畅通过带翼U型开孔钢板的两侧槽口并准确定位。
进一步地,所述带翼U型开孔钢板底板打孔,打孔直径略大于竖直螺杆直径,以使带翼U型开孔钢板能够穿过焊接在工字钢梁上的竖直螺杆。
进一步地,所述预制底层带端头普通钢筋至带翼U型开孔钢板间预留一段距离,防止吊装预制混凝土桥面板时两者发生碰撞;此外,预制混凝土桥面板设置齿槽处有凿毛处理,以使预制混凝土桥面板和后浇的普通混凝土之间有足够的抗剪强度。
上述一种钢-混组合梁桥抗剪连接件的施工方法,包括以下步骤:
步骤一:在工厂制备预制构件,具体步骤如下:
1)在预制混凝土桥面板的模板内布置预制顶层带端头普通钢筋、预制底层带端头普通钢筋;
2)浇筑预制混凝土桥面板的混凝土;
3)按照设计尺寸制备工字钢梁、环形贯穿钢筋、高强螺母、竖直螺杆;
4)按照设计尺寸制备带翼U型开孔钢板,通过角磨机在两侧钢板上每隔一定间距进行部分切割、弯折,并按照设计要求进行开孔和开槽;
5)将竖直螺杆焊接在工字钢梁上指定位置;
6)将带翼U型开孔钢板的底板孔洞与竖直螺杆一一对应,垂直穿过竖直螺杆上,再拧上高强螺母,以连接带翼U型开孔钢板和工字钢梁,随后在竖直螺杆顶部再拧入高强螺母,形成栓钉;
步骤二:现场拼装及浇筑基于栓钉和带翼开孔钢构件的钢-混组合梁桥抗剪连接件,具体步骤如下:
1)将带翼U型开孔钢板表面涂抹润滑油,以消除摩擦对连接件抗剪性能的影响;
2)用胶水将PVC管布置在竖直螺杆外围,PVC管内浇筑高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC;
3)将环形贯穿钢筋准确定位在带翼U型开孔钢板的开槽处;
4)用起吊机吊装预制混凝土桥面板就位;
5)在两块预制混凝土桥面板间浇筑普通混凝土,将上述部件浇筑在一起。
相对于现有技术,本发明具有如下技术效果:
1.本发明在两块预制混凝土桥面板间浇筑普通混凝土,相比全现浇混凝土桥面板,可大大减少浇筑量,提高施工效率。
2.本发明将竖直螺杆周围放置PVC管,且在管内浇筑高性能灌浆料或UHPC,提高了竖直螺杆的抗剪性能和初始刚度,不仅能提高连接件整体性能,且节约了高性能灌浆料的用量。
3.本发明将带翼U型开孔钢板每隔一段距离进行水平弯折,并在未弯折钢板下方开孔,形成混凝土榫。与传统的通长布置式开孔钢板抗剪连接件相比,更好地利用了开孔钢板的端部承压作用和混凝土榫的抗剪作用,具有更高的抗剪承载力和初始刚度。
4.本发明在带翼U型开孔钢板上设置了水平向和垂直向的槽口,槽口形状贴合环形贯穿钢筋的尺寸,可使环形贯穿钢筋顺着槽口移动并准确定位。与传统的开孔钢板抗剪连接件相比,具有减少穿孔作业、减少贯穿钢筋定位困难、加快现场施工速度的优势。
5.本发明是一种力学性能优异的新型抗剪连接件,能保证混凝土桥面板与钢梁的剪力传递,并能抵抗两者之间的掀起作用,具有较高的抗剪承载力和初始刚度。不仅能够实现无支架施工,现浇工程少,加快施工进度,便于环形贯穿钢筋的精准定位,而且耐疲劳性能良好。
附图说明
图1为基于栓钉和带翼开孔钢构件的钢-混组合梁桥抗剪连接件构造的整体示意图;
图2为基于栓钉和带翼开孔钢构件的钢-混组合梁桥抗剪连接件构造的A-A剖面图;
图3为基于栓钉和带翼开孔钢构件的钢-混组合梁桥抗剪连接件构造的B-B剖面图;
图4为基于栓钉和带翼开孔钢构件的钢-混组合梁桥抗剪连接件构造的俯视图;
图5为带翼U型开孔钢板的整体示意图;
图6为布置有环形贯穿钢筋的带翼U型开孔钢板的整体示意图;
图7为基于栓钉和带翼开孔钢构件的钢-混组合梁桥抗剪连接件构造的预制混凝土桥面板间的局部构造示意图;
图8为基于栓钉和带翼开孔钢构件的钢-混组合梁桥抗剪连接件构造的施工流程示意图;
图中,1-预制混凝土桥面板、2-工字钢梁、3-带翼U型开孔钢板、4-预制顶层带端头普通钢筋、5-预制底层带端头普通钢筋、6-环形贯穿钢筋、7-PVC管、8-高强螺母、9-竖直螺杆、10-高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC、11-普通混凝土、12-“翼”钢板、13-槽口。
具体实施方式
下面结合附图1-8对本发明进行详细说明。
实施例1
本发明适用的典型钢-混组合梁桥抗剪连接件构造示意图如图1-7所示,为一种钢-混组合梁桥抗剪连接件,其主要由预制混凝土桥面板1、工字钢梁2、带翼U型开孔钢板3、预制顶层带端头普通钢筋4、预制底层带端头普通钢筋5、环形贯穿钢筋6、PVC管7、高强螺母8、竖直螺杆9、高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC10以及普通混凝土11构成。
两块预制混凝土桥面板1相对设置在工字钢梁2上,两块预制混凝土桥面板1间后浇有普通混凝土11。预制混凝土桥面板1内边缘均设置有齿槽,可增加预制混凝土桥面板1和后浇的普通混凝土11之间的粘结强度。竖直螺杆9焊接在两块预制混凝土桥面板1之间的工字钢梁2上,竖直螺杆9顶部套设有带翼U型开孔钢板3,并用高强螺母8将带翼U型开孔钢板3固定在竖直螺杆上,高强螺母8和竖直螺杆9顶部形成一栓钉,用以增强竖直螺杆9的抗剪能力,并提高连接件的整体抗拉拔能力。栓钉外侧放置有PVC管7,PVC管7内浇筑有高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC10。竖直螺杆9表面带有螺纹,不仅方便高强螺母8的拧入,以固定带翼U型开孔钢板3,而且增大了竖直螺杆9与高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC10之间的粘结强度。预制顶层带端头普通钢筋4交错布置在两侧预制混凝土桥面板1内的齿槽上侧。底层带端头普通钢筋5交错布置在两侧预制混凝土桥面板1内的齿槽下侧。预制顶层带端头普通钢筋4和预制底层带端头普通钢筋5伸出预制混凝土桥面板1一段距离,以增加预制混凝土桥面板1和后浇的普通混凝土11之前的粘结强度,增强后浇的普通混凝土11与预制混凝土桥面板1的整体性,且预制顶层带端头普通钢筋4的外伸距离大于预制底层带端头普通钢筋5的外伸距离。
如图5-7所示,带翼U型开孔钢板3沿着顺桥向从顶部每隔一段距离垂直向下切割有一段距离,形成切割部分,并交错地对切割部分进行弯折,形成弯折部分,弯折部分的钢板平行于工字钢梁2,形成“翼”钢板12,可发挥钢板端部的抗剪性能。而带翼U型开孔钢板3两侧未弯折部分钢板垂直于工字钢梁2,且从未弯折部分钢板两侧进行水平向和垂直向的开槽,形成槽口13,为环形贯穿钢筋6的放置预留空间。环形贯穿钢筋6可顺着带翼U型开孔钢板3的两侧槽口13移动并准确定位在带翼U型开孔钢板3上。
本实施例中,PVC管7的内边缘至竖直螺杆9顶部的高强螺母8外边缘的间距至少为3CM,以便于高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC10的倒入。PVC管7的高度大于竖直螺杆9的高度,以使栓钉完全被高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC10包裹,提高其抗剪性能。带翼U型开孔钢板3两侧未弯折部分钢板底部开孔,且开孔直径大于未弯折部分钢板沿顺桥向长度的1/3,小于未弯折部分钢板沿顺桥向长度的2/3。环形贯穿钢筋6的直径略小于带翼U型开孔钢板3两侧槽口13的宽度,以使环形贯穿钢筋6能顺畅通过带翼U型开孔钢板3的两侧槽口并准确定位。带翼U型开孔钢板3底板打孔,打孔直径略大于竖直螺杆9直径,以使带翼U型开孔钢板3能够穿过焊接在工字钢梁2上的竖直螺杆9。预制底层带端头普通钢筋5至带翼U型开孔钢板3间预留一段距离,防止吊装预制混凝土桥面板1时两者发生碰撞。此外,预制混凝土桥面板1设置齿槽处有凿毛处理,以使预制混凝土桥面板1和后浇的普通混凝土11之间有足够的抗剪强度。
原理为:钢-混组合梁桥正常工作时,混凝土桥面板1与底部工字钢梁2会产生相对滑移。如果两者间的相对滑移能够得到约束,混凝土桥面板与工字钢梁2可视为具有单一中性轴的组合结构。而在两者之间起到连接作用的抗剪连接件能够通过传递钢与混凝土之间的剪力来确保二者之间的协同变形,保证组合结构充分发挥其力学性能。本发明主要由带翼U型开孔钢板3、环形贯穿钢筋6以及由高强螺母8和竖直螺杆9组成的栓钉提供抗剪能力。其中,带翼U型开孔钢板3的弯折部分钢板能起到端部抗剪作用,弯折部分的钢板与未弯折部分钢板之间会形成混凝土榫,同时两侧的开孔处也形成混凝土榫,提高抗剪能力。环形贯穿钢筋6通过带翼U型开孔钢板3的槽口进行固定,可与带翼U型开孔钢板3协同受剪。栓钉外侧布置PVC管7,管内后浇的高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC10具有较高的抗压强度,能提高栓钉的抗剪性能。当钢梁与混凝土桥面板之间产生相对滑移时,PVC管7内的栓钉和带翼U型开孔钢板3的混凝土榫率先发挥其抗剪性能,当混凝土榫强度不足时,会被带翼U型开孔钢板3割裂或者压碎,随后带翼U型开孔钢板3会协同环形贯穿钢筋6共同受剪,当荷载继续增大时,环形贯穿钢筋6或者PVC管7内的栓钉逐渐进入屈服,最终表现为栓钉底部剪断破坏或者环形贯穿钢筋6的弯剪破坏。
上述一种钢-混组合梁桥抗剪连接件的施工方法,包括以下步骤:
步骤一:在工厂制备预制构件,具体步骤如下:
1)在预制混凝土桥面板1的模板内布置预制顶层带端头普通钢筋4、预制底层带端头普通钢筋5。
2)浇筑预制混凝土桥面板1的混凝土。
3)按照设计尺寸制备工字钢梁2、环形贯穿钢筋6、高强螺母8、竖直螺杆9。
4)按照设计尺寸制备带翼U型开孔钢板3,通过角磨机在两侧钢板上每隔一定间距进行部分切割、弯折,并按照设计要求进行开孔和开槽。
5)将竖直螺杆9焊接在工字钢梁2上指定位置。
6)将带翼U型开孔钢板3的底板孔洞与竖直螺杆9一一对应,垂直穿过竖直螺杆9上,再拧上高强螺母8,以连接带翼U型开孔钢板3和工字钢梁2,随后在竖直螺杆9顶部再拧入高强螺母8,形成栓钉。
步骤二:现场拼装及浇筑基于栓钉和带翼开孔钢构件的钢-混组合梁桥抗剪连接件,具体步骤如下:
1)将带翼U型开孔钢板3表面涂抹润滑油,以消除摩擦对连接件抗剪性能的影响。
2)用胶水将PVC管7布置在竖直螺杆9外围,PVC管7内浇筑高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC10。
3)将环形贯穿钢筋6准确定位在带翼U型开孔钢板3的开槽处。
4)用起吊机吊装预制混凝土桥面板1就位。
5)在两块预制混凝土桥面板1间浇筑普通混凝土11,将上述部件浇筑在一起。
以上对本发明进行了详细说明,但内容不能被认为用于限定本发明的实施范围,凡依本发明申请范围所作的U型开孔钢板的形状及尺寸、贯穿钢筋的位置、形状与安装方式、预制混凝土及后浇段的连接形式、栓钉与高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC的协同工作方式、尺寸等的改进,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种钢-混组合梁桥抗剪连接件,其特征在于:其主要由预制混凝土桥面板(1)、工字钢梁(2)、带翼U型开孔钢板(3)、预制顶层带端头普通钢筋(4)、预制底层带端头普通钢筋(5)、环形贯穿钢筋(6)、PVC管(7)、高强螺母(8)、竖直螺杆(9)、高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC(10)以及普通混凝土(11)构成;
两块预制混凝土桥面板(1)相对设置在所述工字钢梁(2)上;所述预制混凝土桥面板(1)内边缘均设置有齿槽,可增加预制混凝土桥面板(1)和后浇的普通混凝土(11)之间的粘结强度;竖直螺杆(9)焊接在两块预制混凝土桥面板(1)之间的工字钢梁(2)上,竖直螺杆(9)顶部套设有带翼U型开孔钢板(3),并用高强螺母(8)将带翼U型开孔钢板(3)固定在竖直螺杆上,高强螺母(8)和竖直螺杆(9)顶部形成一栓钉,用以增强竖直螺杆(9)的抗剪能力,并提高连接件的整体抗拉拔能力;栓钉外侧放置有PVC管(7),PVC管(7)内浇筑有高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC(10);预制顶层带端头普通钢筋(4)交错布置在两侧预制混凝土桥面板(1)内的齿槽上侧;底层带端头普通钢筋(5)交错布置在两侧预制混凝土桥面板(1)内的齿槽下侧;
所述带翼U型开孔钢板(3)沿着顺桥向从顶部每隔一段距离垂直向下切割有一段距离,形成切割部分,并交错地对切割部分进行弯折,形成弯折部分,所述弯折部分的钢板平行于工字钢梁(2),形成“翼”钢板(12),可发挥钢板端部的抗剪性能;而带翼U型开孔钢板(3)两侧未弯折部分钢板垂直于工字钢梁(2),且从未弯折部分钢板两侧进行水平向和垂直向的开槽,形成槽口(13),为环形贯穿钢筋(6)的放置预留空间;
所述环形贯穿钢筋(6)可顺着带翼U型开孔钢板(3)的两侧槽口(13)移动并准确定位在带翼U型开孔钢板(3)上;两块预制混凝土桥面板(1)间后浇有普通混凝土(11)。
2.根据权利要求1所述的一种钢-混组合梁桥抗剪连接件,其特征在于:所述预制顶层带端头普通钢筋(4)和预制底层带端头普通钢筋(5)伸出预制混凝土桥面板(1)一段距离,以增加预制混凝土桥面板(1)和后浇的普通混凝土(11)之前的粘结强度,增强后浇的普通混凝土(11)与预制混凝土桥面板(1)的整体性,且预制顶层带端头普通钢筋(4)的外伸距离大于预制底层带端头普通钢筋(5)的外伸距离。
3.根据权利要求1所述的一种钢-混组合梁桥抗剪连接件,其特征在于:所述竖直螺杆(9)表面带有螺纹,不仅方便高强螺母(8)的拧入,以固定带翼U型开孔钢板(3),而且增大了竖直螺杆(9)与高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC(10)之间的粘结强度。
4.根据权利要求3所述的一种钢-混组合梁桥抗剪连接件,其特征在于:所述PVC管(7)的内边缘至竖直螺杆(9)顶部的高强螺母(8)外边缘的间距至少为3cm,以便于高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC(10)的倒入。
5.根据权利要求4所述的一种钢-混组合梁桥抗剪连接件,其特征在于:所述PVC管(7)的高度大于竖直螺杆(9)的高度,以使栓钉完全被高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC(10)包裹,提高其抗剪性能。
6.根据权利要求5所述的一种钢-混组合梁桥抗剪连接件,其特征在于:所述带翼U型开孔钢板(3)两侧未弯折部分钢板底部开孔,且开孔直径大于未弯折部分钢板沿顺桥向长度的1/3,小于未弯折部分钢板沿顺桥向长度的2/3。
7.根据权利要求1所述的一种钢-混组合梁桥抗剪连接件,其特征在于:所述环形贯穿钢筋(6)的直径略小于带翼U型开孔钢板(3)两侧槽口(13)的宽度,以使环形贯穿钢筋(6)能顺畅通过带翼U型开孔钢板(3)的两侧槽口并准确定位。
8.根据权利要求1所述的一种钢-混组合梁桥抗剪连接件,其特征在于:所述带翼U型开孔钢板(3)底板打孔,打孔直径略大于竖直螺杆(9)直径,以使带翼U型开孔钢板(3)能够穿过焊接在工字钢梁(2)上的竖直螺杆(9)。
9.根据权利要求1所述的一种钢-混组合梁桥抗剪连接件,其特征在于:所述预制底层带端头普通钢筋(5)至带翼U型开孔钢板(3)间预留一段距离,防止吊装预制混凝土桥面板(1)时两者发生碰撞;此外,预制混凝土桥面板(1)设置齿槽处有凿毛处理,以使预制混凝土桥面板(1)和后浇的普通混凝土(11)之间有足够的抗剪强度。
10.一种如权利要求1-9所述的一种钢-混组合梁桥抗剪连接件的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:在工厂制备预制构件,具体步骤如下:
1)在预制混凝土桥面板(1)的模板内布置预制顶层带端头普通钢筋(4)、预制底层带端头普通钢筋(5);
2)浇筑预制混凝土桥面板(1)的混凝土;
3)按照设计尺寸制备工字钢梁(2)、环形贯穿钢筋(6)、高强螺母(8)、竖直螺杆(9);
4)按照设计尺寸制备带翼U型开孔钢板(3),通过角磨机在两侧钢板上每隔一定间距进行部分切割、弯折,并按照设计要求进行开孔和开槽;
5)将竖直螺杆(9)焊接在工字钢梁(2)上指定位置;
6)将带翼U型开孔钢板(3)的底板孔洞与竖直螺杆(9)一一对应,垂直穿过竖直螺杆(9)上,再拧上高强螺母(8),以连接带翼U型开孔钢板(3)和工字钢梁(2),随后在竖直螺杆(9)顶部再拧入高强螺母(8),形成栓钉;
步骤二:现场拼装及浇筑基于栓钉和带翼开孔钢构件的钢-混组合梁桥抗剪连接件,具体步骤如下:
1)将带翼U型开孔钢板(3)表面涂抹润滑油,以消除摩擦对连接件抗剪性能的影响;
2)用胶水将PVC管(7)布置在竖直螺杆(9)外围,PVC管(7)内浇筑高性能灌浆料或超高性能混凝土UHPC(10);
3)将环形贯穿钢筋(6)准确定位在带翼U型开孔钢板(3)的开槽处;
4)用起吊机吊装预制混凝土桥面板(1)就位;
5)在两块预制混凝土桥面板(1)间浇筑普通混凝土(11),将上述部件浇筑在一起。
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