CN115961536A - 一种预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁及施工方法，预制段包括并排设置的纵梁，纵梁包括桥面板以及设于桥面板的底部的工字梁，工字梁伸出于桥面板的部分为待浇梁，待浇梁的两侧固定有挡板，两个预制段的端部在盖梁上拼接，两个预制段的待浇梁通过焊接固定，两个预制段之间放置有外包板，外包板的两端分别与待浇梁连接，外包板与挡板相连接，预制段的外侧设有侧板，侧板分别与两个预制段上的挡板相连接，待浇梁、挡板、侧板和外包板构成槽口朝上的现浇槽。与现有技术相比，本发明只需要在待浇梁上固定两个侧板，外包板可以直接架设在盖梁上，整个工序简单，不需要设置复杂的配筋，能有效地提升施工便捷性，能更好的控制施工质量。

Description

一种预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁制作技术领域，尤其是涉及一种预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁及施工方法。

背景技术

钢混组合桥梁由于能够充分发挥混凝土抗压、钢结构抗拉性能，其结构跨越能力较一般的预应力混凝土梁桥更有优势，而相较于钢结构桥梁，其成本更低，经济性优势较为明显。然而，目前钢混组合桥梁的结构设计方法较多，结构体系较为多变，其结构施工方法也多种多样，无法形成较为统一而简洁的结构体系及施工方法。因此，钢混组合桥梁的推广仍有较大的阻碍。

传统的钢混组合连续梁桥主要有两种思路，一种是设置临时支墩，先将钢梁连续后再安装桥面板结构；另一种思路是预制钢混梁单元，在其墩顶现浇中横梁，形成先简支后连续结构。

对于第一种思路，其施工时需要的临时结构较多，占用桥下净空，施工较为不便。同时，其结构通常采用后组合方案，桥面板恒载完全由钢结构承担，跨越能力较差。整体来说，这种思路的钢混组合桥梁不适合大规模工业化预制建造。

对于第二种思路，其与传统的预制混凝土小箱梁较为接近，在我国已有较为成熟的施工经验和设备，适合大规模推广，但在实际工程应用过程中发现，中横梁本身由于承担着纵梁连续与横梁横向受力两重功能，其受力十分复杂，结构配筋较密，施工时绑扎及振捣均比较困难，导致其工期受阻，无法适应快速化建造的需求。

发明内容

本发明提供一种预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁及施工方法，用以解决现有技术的中横梁的结构配筋较密导致的施工复杂难以快速建造的问题。

本发明提供一种预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁，包括预制段，所述预制段包括并排设置的纵梁，所述纵梁包括桥面板以及设于所述桥面板的底部的工字梁，所述工字梁伸出于桥面板的部分为待浇梁，所述待浇梁的两侧固定有挡板，两个所述预制段的端部在盖梁上拼接，两个所述预制段的待浇梁通过焊接固定，两个预制段之间放置有外包板，所述外包板的两端分别与待浇梁连接，所述外包板与挡板相连接，所述预制段的外侧设有侧板，所述侧板分别与两个预制段上的挡板相连接，所述待浇梁、挡板、侧板和外包板构成槽口朝上的现浇槽。

优选的，所述待浇梁的两侧及朝上的侧面均固定有剪力钉。

优选的，所述挡板呈L型，所述挡板的下端与待浇梁固定连接，所述挡板的上端与待浇梁之间留有间隙。

优选的，所述外包板包括U型板和两个翼板，两个所述翼板分别固定在U型板的两侧的槽口处。

优选的，所述U型板内和翼板上均固定有剪力钉。

优选的，所述预制段的纵梁的数量为两个。

优选的，所述桥面板的底部的工字梁的数量为两个，所述纵梁呈Π型结构。

本发明还提供了一种预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁的施工方法，包括如上述所述的预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁，还包括如下步骤：

步骤一：将挡板固定在工字梁上，在工字梁上固定剪力钉，然后运至预制梁场；现场施工桥梁的下部结构；

步骤二：将两个工字梁并排放置，然后架设模板和绑扎桥面板处钢筋，浇筑桥面板得到纵梁；

步骤三：待桥梁的下部结构施工完成后，将纵梁运输至桥位现场，然后通过吊装的方式将纵梁在盖梁上拼接，沿桥梁的长度方向上将两个工字梁焊接，形成连续结构；

步骤四：通过吊装的方式将侧板固定在桥梁外侧的挡板上，通过吊装的方式将外包板放置在两个桥面板之间，挡板、侧板、工字梁和外包板构成槽口朝上的现浇槽，在现浇槽中浇筑混凝土并在现浇槽的上方浇筑桥面板。

优选的，在工字梁上固定剪力钉的具体步骤为：工字梁分为两部分，工字梁的第一部分的上端固定剪力钉；工字梁的第二部分为待浇梁，待浇梁的两侧及朝上的侧面均固定剪力钉。

优选的，在现浇槽中浇筑混凝土并在现浇槽的上方浇筑桥面板步骤前，在外包板上固定剪力钉。

与现有技术相比，本发明获得了如下有益效果：

(1)本发明继承了先简支后连续梁桥体系的优势，施工过程不需要架设临时墩，采用先组合钢混组合结构，结构跨越性能及材料利用效率更高。同时，先简支后连续梁桥体系其与传统的预制混凝土小箱梁较为接近，在市场上有较为成熟的施工经验和设备，适合大规模推广使用。

(2)本发明在浇筑接缝段前，只需要在待浇梁上固定两个侧板，外包板可以直接架设在盖梁上，整个工序简单，不需要设置复杂的配筋，能有效地提升钢混组合桥梁的施工便捷性和施工效率，能更好的控制施工质量。

(3)本发明中接缝段的现浇槽和上面的桥面板融为一体后，混凝土与工字梁能充分结合，混凝土的高度也得到扩展，有力的提升了桥梁的横向受力和纵向受力。其中在纵向方向上，通过焊接方式将工字梁连接成为一个整体，能进一步提升桥梁的纵向受力，在施工接缝段时使其主要承担横向受力以及辅助工字梁抗压，结构受力更加清晰，不在需要复杂的配筋，简化了施工工艺。

(4)本发明的纵梁通过预制的方式制成，然后通过吊装的方式组装成预制段，在桥梁上现浇的只有接缝段。大量的施工是在场外进行的，桥上施工工作量小，使得钢混组合桥梁的施工变得更为便捷，且相比于传统工艺，本发明钢混组合桥梁现场操作无污染、工期短、符合工程绿色建造标准。

(5)本发明的纵梁在桥梁的宽度方向上和长度方向上均可以拼接，可适应不同跨径和跨度的需求，对不同跨径、不同桥宽均可做到标准化生产，能很好地提升了钢混组合桥梁工业化建造水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明安装外包板和侧板时的结构示意图；

图2为图1中A处结构的放大示意图；

图3为本发明的纵梁的结构示意图；

图4为本发明的工字梁安装挡板前的结构示意图；

图5为本发明的工字梁安装挡板后的结构示意图；

图6为本发明的挡板的结构示意图；

图7为本发明的外包板的结构示意图；

图8为本发明安装外包板和侧板后的结构示意图；

图9为本发明浇筑接缝段后的结构示意图；

图10为本发明的接缝段的结构示意图。

附图标记：

1.预制段，11.纵梁，111.桥面板，112.工字梁，2.待浇梁，3.挡板，4.盖梁，5.外包板，6.侧板，100.现浇槽，7.剪力钉，51.U型板，52.翼板，8.接缝段。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照附图1-2，本实施例提供了一种预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁，包括预制段1，预制段1包括并排设置的纵梁11，纵梁11在工厂或在桥梁外的预制场预制，然后在盖梁1上拼接成预制段1，纵梁11包括桥面板111以及设于桥面板111的底部的工字梁112，工字梁112包括：顶板、底板和腹板，腹板的上下两端分别固定在顶板和底板上，顶板的宽度小于底板的宽度，工字梁112伸出于桥面板111的部分为待浇梁2，多个待浇梁2沿预制段1的宽度方向分布，待浇梁2的两侧固定有挡板3，挡板3的长度小于待浇梁2的长度，挡板3与桥面板111相连接，即待浇梁2远离桥面板111的一端的两侧没有被挡板3遮住，两个预制段1的端部在盖梁4上拼接，两个预制段1的待浇梁2通过焊接固定，从而使桥梁在长度方向上形成连续构造，两个预制段1的待浇梁2相连接的位置未设有挡板3，方便进行焊接，参照附图8，两个预制段1之间放置有外包板5，外包板5的两端分别与待浇梁2连接，具体的，在桥梁的宽度方向上，外包板5设于两个待浇梁2之间，外包板5的两端分别与两个待浇梁2相接触，外包板5的两端分别连接在挡板3上；在桥梁的长度方向上，外包板5的两侧分别连接在两个桥面板111的底部。预制段1的外侧设有侧板6，侧板6分别与两个预制段1上的挡板3相连接，待浇梁2、挡板3、侧板6和外包板5构成槽口朝上的现浇槽100，槽口设置在多处，具体的，槽口设置在外包板5上、外包板5与待浇梁2之间、挡板3与待浇梁2之间、侧板6与待浇梁2之间，通过该槽口设计方便浇筑现浇槽100，浇筑完现浇槽100后会继续在上面浇筑桥面板111，从而得到接缝段8；其次，多处分布的槽口能够加强现浇槽100与上方的桥面板111之间的连接强度。相对于单纯的在两个预制段1间浇筑桥面板111，本发明的桥面板111与现浇槽100融为一体后，横向受力和纵向受力得以大幅提高；其次，两个预制段1之间的结构简单，结构受力清晰，没有复杂的配筋，大大提高了施工的便捷性。第三，该结构继承了先简支后连续体系，不需要临时墩，适应架桥机等成熟施工设备，有利于在市场中大规模推广。

作为本发明的另一种实施方式：参照附图4-5，待浇梁2的两侧及朝上的侧面均固定有剪力钉7，以提高混凝土与待浇梁2的粘结力。

作为本发明的另一种实施方式：参照附图6，挡板3呈L型，挡板3的下端与待浇梁2固定连接，挡板3的上端与待浇梁2之间留有间隙，通过该间隙将混凝土浇筑在挡板3与待浇梁2之间。具体的，挡板3的顶端呈阶梯状，挡板3的一部分插入顶板和底板之间与腹板相连接，另一部分与顶板平齐。

作为本发明的另一种实施方式：参照附图7，外包板5包括U型板51和两个翼板52，两个翼板52分别固定在U型板51的两侧的槽口处，该设置使得外包板5与桥面板111、工字梁112、挡板3构成一个槽口朝上的凹槽，为后续浇筑混凝土提供方便，同时还使得外包板5能够直接放置在盖梁4上。

作为本发明的另一种实施方式：U型板51内和翼板52上均固定有剪力钉7，以提高混凝土与外包板5的粘结力。

具体的，外包板5、挡板3和侧板6均由不锈钢材质制成。

具体的，预制段1的纵梁11的数量为两个，桥面板111的底部的工字梁112的数量为两个，纵梁11呈Π型结构。

本发明还提供了一种预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁的施工方法，包括如上述的预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁，还包括如下步骤：

步骤一：参照附图5，将挡板3固定在工字梁112上，在工字梁112上固定剪力钉7，然后运至预制梁场；现场施工桥梁的下部结构；参照附图4，在工字梁112上固定剪力钉7的具体步骤为：工字梁112分为两部分，工字梁112的第一部分的上端固定剪力钉7，后续在上面浇筑桥面板111时能够有效加强桥面板111与工字梁112的连接；工字梁112的第二部分为待浇梁2，待浇梁2的两侧及朝上的侧面均固定剪力钉7。

步骤二：参照附图3，将两个工字梁112并排放置，然后架设模板和绑扎桥面板111处钢筋，浇筑桥面板111得到纵梁11并进行养护。

步骤三：待桥梁的下部结构施工完成后，将纵梁11运输至桥位现场，参照附图1，然后通过吊装的方式将纵梁11在盖梁4上拼接，沿桥梁的长度方向上将两个工字梁112焊接，形成连续结构，提高了桥梁的纵向受力性能。其中，将两个工字梁112焊接时，将一个工字梁112的顶板、底板、腹板分别与另一个工字梁112的顶板、底板、腹板焊接。将纵梁11在盖梁4上拼接时，纵梁11沿桥梁的长度方向进行拼接，纵梁11还沿桥梁的宽度方向进行拼接。

步骤四：参照附图8，通过吊装的方式将侧板6固定在桥梁外侧的挡板3上，通过吊装的方式将外包板5放置在两个桥面板111之间，挡板3、侧板6、工字梁112和外包板5构成槽口朝上的现浇槽100，参照附图9-10，在现浇槽100中浇筑混凝土并在现浇槽100的上方浇筑桥面板111得到接缝段8。其中，在浇筑接缝段8时，在桥梁的宽度方向上浇筑纵梁11之间的湿接缝。在浇筑接缝段8前，在外包板5上固定剪力钉7。

步骤五：进行铺装层、护栏等施工。

本发明继承了先简支后连续梁桥体系的优势，施工过程不需要架设临时墩，采用先组合钢混组合结构，结构跨越性能及材料利用效率更高。同时，先简支后连续梁桥体系其与传统的预制混凝土小箱梁较为接近，在市场上有较为成熟的施工经验和设备，适合大规模推广使用。

本发明在浇筑接缝段8前，只需要在待浇梁2上固定两个侧板6，外包板5可以直接架设在盖梁4上，整个工序简单，不需要设置复杂的配筋，能有效地提升钢混组合桥梁的施工便捷性和施工效率，能更好的控制施工质量。

本发明中接缝段8的现浇槽100和上面的桥面板111融为一体后，混凝土与工字梁112能充分结合，混凝土的高度也得到扩展，有力的提升了桥梁的横向受力和纵向受力，其中在纵向方向上，通过焊接方式将工字梁112连接成为一个整体，能进一步提升桥梁的纵向受力，在施工接缝段8时使其主要承担横向受力以及辅助工字梁112抗压，结构受力更加清晰，不在需要复杂的配筋，简化了施工工艺。

本发明的纵梁11通过预制的方式制成，然后通过吊装的方式组装成预制段1，在桥梁上现浇的只有接缝段8。大量的施工是在场外进行的，桥上施工工作量小，使得钢混组合桥梁的施工变得更为便捷，且相比于传统工艺，本发明钢混组合桥梁现场操作无污染、工期短、符合工程绿色建造标准。

本发明的纵梁11在桥梁的宽度方向上和长度方向上均可以拼接，可适应不同跨径和跨度的需求，对不同跨径、不同桥宽均可做到标准化生产，能很好地提升了钢混组合桥梁工业化建造水平。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁，其特征在于，包括预制段，所述预制段包括并排设置的纵梁，所述纵梁包括桥面板以及设于所述桥面板的底部的工字梁，所述工字梁伸出于桥面板的部分为待浇梁，所述待浇梁的两侧固定有挡板，两个所述预制段的端部在盖梁上拼接，两个所述预制段的待浇梁通过焊接固定，两个预制段之间放置有外包板，所述外包板的两端分别与待浇梁连接，所述外包板与挡板相连接，所述预制段的外侧设有侧板，所述侧板分别与两个预制段上的挡板相连接，所述待浇梁、挡板、侧板和外包板构成槽口朝上的现浇槽。

2.根据权利要求1所述的预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁，其特征在于，所述待浇梁的两侧及朝上的侧面均固定有剪力钉。

3.根据权利要求1所述的预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁，其特征在于，所述挡板呈L型，所述挡板的下端与待浇梁固定连接，所述挡板的上端与待浇梁之间留有间隙。

4.根据权利要求1所述的预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁，其特征在于，所述外包板包括U型板和两个翼板，两个所述翼板分别固定在U型板的两侧的槽口处。

5.根据权利要求4所述的预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁，其特征在于，所述U型板内和翼板上均固定有剪力钉。

6.根据权利要求1所述的预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁，其特征在于，所述预制段的纵梁的数量为两个。

7.根据权利要求1所述的预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁，其特征在于，所述桥面板的底部的工字梁的数量为两个，所述纵梁呈Π型结构。

8.一种预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁的施工方法，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁，还包括如下步骤：

步骤一：将挡板固定在工字梁上，在工字梁上固定剪力钉，然后运至预制梁场；现场施工桥梁的下部结构；

步骤二：将两个工字梁并排放置，然后架设模板和绑扎桥面板处钢筋，浇筑桥面板得到纵梁；

步骤三：待桥梁的下部结构施工完成后，将纵梁运输至桥位现场，然后通过吊装的方式将纵梁在盖梁上拼接，沿桥梁的长度方向上将两个工字梁焊接，形成连续结构；

步骤四：通过吊装的方式将侧板固定在桥梁外侧的挡板上，通过吊装的方式将外包板放置在两个桥面板之间，挡板、侧板、工字梁和外包板构成槽口朝上的现浇槽，在现浇槽中浇筑混凝土并在现浇槽的上方浇筑桥面板。

9.根据权利要求8所述的预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁的施工方法，其特征在于，在工字梁上固定剪力钉的具体步骤为：工字梁分为两部分，工字梁的第一部分的上端固定剪力钉；工字梁的第二部分为待浇梁，待浇梁的两侧及朝上的侧面均固定剪力钉。

10.根据权利要求8所述的预制拼装先简支后连续钢混组合桥梁的施工方法，其特征在于，在现浇槽中浇筑混凝土并在现浇槽的上方浇筑桥面板步骤前，在外包板上固定剪力钉。

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