CN115584684A - 一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于桥梁工程技术领域，尤其涉及一种带钢管‑开孔钢板连接件的钢‑混凝土组合桥面板及其施工方法。本发明提供一种带钢管‑开孔钢板连接件的钢‑混凝土组合桥面板，其能通过在钢底板上设置混凝土层、横向开孔钢板单元、钢筋网格，以及纵向钢管的方式，保证该钢‑混凝土组合桥面板在横桥向、纵桥向上都有较大的抗弯性能、抗剪能力。此外，本发明还提供一种上述钢‑混凝土组合桥面板的施工方法，保证其可以被相对快速、高效地制得。
Description
技术领域
本发明属于桥梁工程技术领域，尤其涉及一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板及其施工方法。
背景技术
钢-混凝土组合桥面板，其主体结构就是下方的钢板和上方的混凝土层。进一步的，会在下方的钢板上设置剪力键，在上方的混凝土层内设置钢筋网格，以达到相对较高的桥面板结构强度。
另一方面，常见的上述桥面板用剪力键，即为PBL剪力键，又称为开孔钢板剪力键。混凝土在钢板的开孔处形成混凝土栓，保证基本的抗剪效果。
专利公告号为CN207331459U、公告日为2018.05.08的中国实用新型专利，公开了一种正交异性钢板-混凝土组合桥面板，包括正交异性钢板、钢筋网和混凝土结构层，正交异性钢板包括钢底板和若干T型钢，若干块T型钢在钢底板上表面沿纵桥向间隔布置，T型钢翼缘上方铺设有钢筋网，钢底板的上表面还焊接有若干翼缘挡板。
该实用新型专利中的钢板-混凝土组合桥面板，其进一步增大桥面板结构强度的方式，主要有：第一、将普通的钢板升级为T型钢；第二、增设了两侧的挡板。最终，该组合桥面板确实可以在一定程度上，增大横桥向的抗弯能力。
但是，该组合桥面板在长期的实际使用过程中，还至少存在以下不足之处，这也是本发明所要解决的技术问题：
其在纵桥向上的抗弯能力是相对不足的，缺少纵桥向上连贯的加固结构，换言之，两侧的挡板不能显著提升其在纵桥向上的整体加固效果。
所以综上所述，现在急需一种横桥向、纵桥向都具有较大抗弯性能、抗剪能力的新型钢-混凝土组合桥面板。
发明内容
本发明提供一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板，其能通过在钢底板上设置混凝土层、横向开孔钢板单元、钢筋网格，以及纵向钢管的方式，保证该钢-混凝土组合桥面板在横桥向、纵桥向上都有较大的抗弯性能、抗剪能力。
此外，本发明还提供一种上述钢-混凝土组合桥面板的施工方法，保证其可以被相对快速、高效地制得。
本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板，结构包括钢底板，以及混凝土层，还包括设置在所述钢底板上的横向开孔钢板单元，设置在所述横向开孔钢板单元上表面上的钢筋网格，以及插接设置在所述横向开孔钢板单元上的纵向钢管。
进一步优选的技术方案在于：所述横向开孔钢板单元包括长度方向为横桥向的竖向矩形钢板，以及设置在所述竖向矩形钢板上，并用于插接所述纵向钢管的长圆孔。
进一步优选的技术方案在于：所述长圆孔包括中部矩形区，以及2个半圆形端头区。
进一步优选的技术方案在于：所述半圆形端头区的直径为所述纵向钢管外径的110-120%，所述半圆形端头区的直径等于所述中部矩形区的宽度。
进一步优选的技术方案在于：每个所述钢筋网格焊接固定4-20个所述钢底板。
进一步优选的技术方案在于：相邻4个所述钢底板的拼接处，设有用于焊接所述钢筋网格、阻挡限位所述纵向钢管的加固架体单元。
进一步优选的技术方案在于：所述加固架体单元包括焊接设置在相邻4个所述钢底板上的底框，设置在所述底框上的竖向柱，设置在所述竖向柱上，并用于阻挡横桥向成排的所述纵向钢管端头的横向限位板，以及设置在所述横向限位板上，并用于焊接所述钢筋网格的凸出柱。
进一步优选的技术方案在于：所述加固架体单元还包括设置在所述凸出柱上，并用于增大有效焊接区域的横向放大板。
进一步优选的技术方案在于：所述钢底板的形状为正方形，单个所述钢底板上设有2个所述横向开孔钢板单元、8个所述纵向钢管。
一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板的施工方法，依次包括以下步骤：
S1、在钢主梁上铺设所述钢底板；
S2、将单个所述钢底板上所需的所有所述纵向钢管与所有横向开孔钢板单元先预插接；
S3、在所述钢底板上表面上焊接所述横向开孔钢板单元；
S4、在所述横向开孔钢板单元上拨动对齐所有所述纵向钢管；
S5、在所述横向开孔钢板单元上铺设并焊接固定所述钢筋网格；
S6、在所述钢底板上浇筑混凝土，并振捣密实、养护，得到最终的钢-混凝土组合桥面板。
附图说明
图1为本发明中钢-混凝土组合桥面板的结构示意图。
图2为本发明中钢筋网格、混凝土层整体铺设的结构示意图。
图3为俯视角度下，本发明中加固架体单元的位置结构示意图。
图4为本发明中加固架体单元的使用方式示意图。
图5为本发明中横向放大板的使用方式示意图。
图6为本发明中长圆孔的使用方式示意图。
附图中，各标号所代表的含义如下。
钢底板1、混凝土层2、横向开孔钢板单元3、钢筋网格4、纵向钢管5、竖向矩形钢板301、长圆孔302、加固架体单元6、底框601、竖向柱602、横向限位板603、凸出柱604、横向放大板605。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
如附图1-6所示，一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板，结构包括钢底板1，以及混凝土层2，还包括设置在所述钢底板1上的横向开孔钢板单元3，设置在所述横向开孔钢板单元3上表面上的钢筋网格4，以及插接设置在所述横向开孔钢板单元3上的纵向钢管5。
在本实施例中，所述混凝土层2与钢筋网格4、钢筋网格4与钢底板1，多是“一对多”的。所述混凝土层2的厚度相对较大，彻底覆盖所述钢筋网格4。此外，所述钢筋网格4包括横竖钢筋，且相互焊接并预制。
最后，对于桥面板而言，其纵桥向上的结构强度要求、抗弯能力要求，实则是大于横桥向的，所以所述纵向钢管5的数量比所述横向开孔钢板单元3更多、集中密度更大。
所述横向开孔钢板单元3包括长度方向为横桥向的竖向矩形钢板301，以及设置在所述竖向矩形钢板301上，并用于插接所述纵向钢管5的长圆孔302。
在本实施例中，所述长圆孔302处可以形成混凝土栓，保证基本的PBL抗剪性能。此外，所述竖向矩形钢板301与所述钢底板1相互垂直。
所述长圆孔302包括中部矩形区，以及2个半圆形端头区。
在本实施例中，所述长圆孔302通过横向尺寸较大的方式，保证：第一、该处的混凝土栓尺寸更大；第二、所述纵向钢管5相对容易地插入。
所述半圆形端头区的直径为所述纵向钢管5外径的110-120%，所述半圆形端头区的直径等于所述中部矩形区的宽度。
在本实施例中，所述半圆形端头区的直径位置，即为所述中部矩形区的宽边位置。
每个所述钢筋网格4焊接固定4-20个所述钢底板1。
在本实施例中，所述钢筋网格4的长宽尺寸远大于所述钢底板1，因此在所述钢筋网格4焊接时，不能让所述钢底板1旋转、滑动、重叠、翘起，否则所述钢筋网格4的焊接难度极大，其焊接质量也会大大降低。
相邻4个所述钢底板1的拼接处，设有用于焊接所述钢筋网格4、阻挡限位所述纵向钢管5的加固架体单元6。
在本实施例中，1个所述加固架体单元6对应4个所述钢底板1，保证所述钢筋网格4焊接之前，其对应的所有所述钢底板1可以“化零为整”，避免所述钢底板1的不规整位置影响所述钢筋网格4的焊接质量。
所述加固架体单元6包括焊接设置在相邻4个所述钢底板1上的底框601，设置在所述底框601上的竖向柱602，设置在所述竖向柱602上，并用于阻挡横桥向成排的所述纵向钢管5端头的横向限位板603，以及设置在所述横向限位板603上，并用于焊接所述钢筋网格4的凸出柱604。
在本实施例中，所述底框601的形状为正方形，每一条边都横跨2个所述钢底板1，并都与之焊接。因此，所述底框601上至少有8个焊点。
此外，所述横向限位板603用于阻挡限位单个所述钢底板1上一半数量的所述纵向钢管5，而1个所述钢底板1单侧对应2个所述加固架体单元6，因此即可保证所有所述纵向钢管5的两端都能被充分固定。
最后，所述凸出柱604的数量相对较多，保证其与所述钢筋网格4之间尽量多的焊接位置。
所述加固架体单元6还包括设置在所述凸出柱604上，并用于增大有效焊接区域的横向放大板605。
在本实施例中，所述凸出柱604与纵桥向的钢筋之间，原本只能“点对点”地焊接，因此大部分数量可能都碰不到、不能焊接。所以，引入所述横向放大板605后，变成“点对面”的焊接，两者充分接触的概率大大提高，进一步保证所述钢筋网格4的焊接安装稳定性。
所述钢底板1的形状为正方形，单个所述钢底板1上设有2个所述横向开孔钢板单元3、8个所述纵向钢管5。
在本实施例中，所述长圆孔302使得所述竖向矩形钢板301的横桥向抗剪性能，与所述纵向钢管5的纵桥向抗剪性能得以整合在一起，保证更加充分的“强化剪力键”效果。
而上述数量关系，又可以在桥面板结构强度足够的前提下，保证相对较小的桥面板重量。
一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板的施工方法，依次包括以下步骤：
S1、在钢主梁上铺设所述钢底板1；
S2、将单个所述钢底板1上所需的所有所述纵向钢管5与所有横向开孔钢板单元3先预插接；
S3、在所述钢底板1上表面上焊接所述横向开孔钢板单元3；
S4、在所述横向开孔钢板单元3上拨动对齐所有所述纵向钢管5；
S5、在所述横向开孔钢板单元3上铺设并焊接固定所述钢筋网格4；
S6、在所述钢底板1上浇筑混凝土，并振捣密实、养护，得到最终的钢-混凝土组合桥面板。
在本实施例的S3中，如果所述横向开孔钢板单元3先焊接，所述纵向钢管5再插入，很有可能发生插不进去的问题。
此外，对于所述纵向钢管5而言，在纵桥向上又不能头尾完全抵住，否则在桥面板发生正常的轻微变形时，会产生有害的内力。这也是所述加固架体单元6得以布置的基础，也是所述横向限位板603不与所述纵向钢管5端头焊接的原因。
还有，如果成排的所述纵向钢管5之间两侧不对齐，则对于桥面板而言，其传力方式、传力速度等都是不均匀的，影响其正常使用。
最后，本实施例具有以下优点。
第一、该桥面板的横桥向上有所述横向开孔钢板单元3，纵桥向上有所述纵向钢管5，保证其在横桥向、纵桥向上都具有基础的抗弯能力、抗剪性能。
第二、所述纵向钢管5进一步与横向开孔钢板单元3插接，使得该整体成为一个“强化剪力键”，进一步提升桥面板的抗剪性能。
第三、所述钢底板1上还设有所述加固架体单元6，其既可以将所述钢底板1连接成整体，又可以居中限位所述纵向钢管5，还可以加固焊接所述钢筋网格4，最终强化桥面板的结构整体性。
第四、对于所述加固架体单元6自身而言，其与所述钢底板1之间、与钢筋网格4之间的焊接操作都相对简单、方便。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术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做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板，结构包括钢底板（1），以及混凝土层（2），其特征在于：还包括设置在所述钢底板（1）上的横向开孔钢板单元（3），设置在所述横向开孔钢板单元（3）上表面上的钢筋网格（4），以及插接设置在所述横向开孔钢板单元（3）上的纵向钢管（5）。
2.根据权利要求1所述的一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板，其特征在于：所述横向开孔钢板单元（3）包括长度方向为横桥向的竖向矩形钢板（301），以及设置在所述竖向矩形钢板（301）上，并用于插接所述纵向钢管（5）的长圆孔（302）。
3.根据权利要求2所述的一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板，其特征在于：所述长圆孔（302）包括中部矩形区，以及2个半圆形端头区。
4.根据权利要求3所述的一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板，其特征在于：所述半圆形端头区的直径为所述纵向钢管（5）外径的110-120%，所述半圆形端头区的直径等于所述中部矩形区的宽度。
5.根据权利要求1所述的一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板，其特征在于：每个所述钢筋网格（4）焊接固定4-20个所述钢底板（1）。
6.根据权利要求1所述的一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板，其特征在于：相邻4个所述钢底板（1）的拼接处，设有用于焊接所述钢筋网格（4）、阻挡限位所述纵向钢管（5）的加固架体单元（6）。
7.根据权利要求6所述的一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板，其特征在于：所述加固架体单元（6）包括焊接设置在相邻4个所述钢底板（1）上的底框（601），设置在所述底框（601）上的竖向柱（602），设置在所述竖向柱（602）上，并用于阻挡横桥向成排的所述纵向钢管（5）端头的横向限位板（603），以及设置在所述横向限位板（603）上，并用于焊接所述钢筋网格（4）的凸出柱（604）。
8.根据权利要求7所述的一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板，其特征在于：所述加固架体单元（6）还包括设置在所述凸出柱（604）上，并用于增大有效焊接区域的横向放大板（605）。
9.根据权利要求1所述的一种带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板，其特征在于：所述钢底板（1）的形状为正方形，单个所述钢底板（1）上设有2个所述横向开孔钢板单元（3）、8个所述纵向钢管（5）。
10.一种如权利要求1所述的带钢管-开孔钢板连接件的钢-混凝土组合桥面板的施工方法，其特征在于依次包括以下步骤：
S1、在钢主梁上铺设所述钢底板（1）；
S2、将单个所述钢底板（1）上所需的所有所述纵向钢管（5）与所有横向开孔钢板单元（3）先预插接；
S3、在所述钢底板（1）上表面上焊接所述横向开孔钢板单元（3）；
S4、在所述横向开孔钢板单元（3）上拨动对齐所有所述纵向钢管（5）；
S5、在所述横向开孔钢板单元（3）上铺设并焊接固定所述钢筋网格（4）；
S6、在所述钢底板（1）上浇筑混凝土，并振捣密实、养护，得到最终的钢-混凝土组合桥面板。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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