CN205420992U - 闭口钢箱梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的梁桥结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种闭口钢箱梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的梁桥结构。本实用新型由桥墩、混杂纤维混凝土桥面板、钢结构、剪力键组成；其中，桥墩支承钢结构，钢结构支承混杂纤维混凝土桥面板，钢结构和混杂纤维混凝土桥面板通过剪力键连接共同承受外载；钢结构是由纵钢主梁、边次纵梁、中次纵梁、加劲肋和横隔梁构成的梁格体系，纵钢主梁、边次纵梁、中次纵梁和横隔梁的底板和腹板上焊接纵横加劲肋；钢钎维和聚丙烯纤维按一定比例掺入到混凝土内，然后浇注到绑扎钢筋的模板中，制作成混杂纤维混凝土桥面板。本实用新型减少组合梁桥桥面板的早期裂缝；提高钢混组合梁桥的耐久性能；充分利用桥下空间，经济指标低；且施工期间对周边环境影响小。

Description

闭口钢箱梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的梁桥结构

技术领域

本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种闭口钢箱梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的梁桥结构。

背景技术

随着我国劳动力日益短缺，环境污染压力越来越大，节能、环保、低碳正日益成为我国经济发展的主题，对于劳动密集型且能耗又高的传统桥梁建造方式来说，对其升级改造和技术革新势在必行，必须寻找新型更加合理的结构体系替代传统混凝土结构体系。钢混组合桥梁结构既能充分发挥混凝土抗压强度高的优势，又能很好利用钢材的抗拉性能，同时也可以采用装配式施工；与钢结构相比，费用便宜；与混凝土结构相比，环保性能好，施工速度快，因此其可以广泛应用桥梁工程领域。然而钢-普通混凝土组合梁桥的桥面板在施工时混凝土的收缩徐变，以及运营过程中的车载的反复作用和温度应力的影响，容易导致钢-普通混凝土组合梁桥的桥面板开裂；同时目前应用较为广泛的多梁式钢-混凝土组合小箱梁桥需要较宽的盖梁来放置多片小箱梁，这样对桥下车辆的通行能力和可利用空间大大压缩，同时其用钢量也比较大，非常不经济；对于单箱或多箱整体式钢-混凝土组合小箱梁桥在进行装配式施工时，吊装重量大，施工期间对周边交通影响大。

发明内容

本实用新型为解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种经济实用、结构简单、施工方便和经久耐用的闭口钢箱梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的梁桥结构。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案：

闭口钢箱梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的梁桥结构，由桥墩、混杂纤维混凝土桥面板、钢结构、剪力键组成；其中，桥墩支承钢结构，钢结构支承混杂纤维混凝土桥面板，钢结构和混杂纤维混凝土桥面板通过剪力键连接共同承受外载；钢结构是由纵钢主梁、边次纵梁、中次纵梁、加劲肋和横隔梁构成的梁格体系，为防止纵钢主梁、边次纵梁、中次纵梁和横隔梁发生局部屈曲，在纵钢主梁、边次纵梁、中次纵梁和横隔梁的底板和腹板上焊接纵横加劲肋；钢钎维和聚丙烯纤维按一定比例掺入到混凝土内，然后浇注到绑扎钢筋的模板中，制作成混杂纤维混凝土桥面板。

纵钢主梁为闭口U型箱梁形式，边次纵梁、中次纵梁与横隔梁的截面为工字型截面，纵钢主梁和边次纵梁的数量为两片，中次纵梁数量为零至多片，横隔梁数量为三片至多片。

横隔梁与纵钢主梁、边次纵梁和中次纵梁的腹板成90度焊接。

钢钎维和聚丙烯纤维按一定比例掺入到混凝土内，制作成混杂纤维混凝土桥面板1，钢钎维掺入体积比范围为0.5％～1.9％，聚丙烯纤维掺入体积比范围为0.05％～0.19％。

混杂纤维混凝土桥面板既能够采用直接现浇形式，也能够采用先预制后安装形式，具体根据现场施工条件和要求确定。

桥墩采用花瓶式独柱式桥墩。

本实用新型由桥墩、混杂纤维混凝土桥面板、钢结构、剪力键、钢筋组成，这种发明可以改善桥面板的受力性能，加强桥面板的抗裂性，提高桥面板的耐久性，由此使得桥梁结构的耐久性得到提高，从而延长桥梁使用寿命；同时其可充分利用市政高架桥梁下方的空间，提高车辆的通行能力，用钢量比较小，非常经济；可采用装配式施工，吊装重量小，施工期间对周边交通影响小。

本实用新型的有益效果：

1、减少组合梁桥桥面板的早期裂缝

采用本实用新型，与普通混凝土桥面板相比，组合梁桥桥面板在浇筑后28天内，由于在桥面板的混凝土中掺入钢钎维和聚丙烯纤维后，钢钎维和聚丙烯纤维在混凝土中的桥接作用，大大减少了混凝土早期的收缩徐变引起的裂缝，提高了桥面板的早期抗裂性。

2、提高钢混组合梁桥的耐久性能

采用本实用新型，与普通混凝土桥面板相比，混杂纤维混凝土桥面板的抗裂性、冲击韧性及抗压抗拉强度都用明显改善，由此使得组合梁桥桥面板的耐久性得到提高，从而提高组合桥梁结构的耐久性，延长桥梁使用寿命。

3、充分利用桥下空间，经济指标低。

采用本实用新型，与目前应用较为广泛的多梁式钢-混凝土组合小箱梁桥相比，不需要较宽的盖梁来放置多片小箱梁，这样可利用桥下空间，提高桥下车辆的通行能力，同时其用钢量也比较省，经济指标低。

4、施工期间对周边环境影响小

采用本实用新型，与单箱或多箱整体式钢-混凝土组合小箱梁桥相比，在进行装配式施工时，吊装重量低，施工期间对周边交通影响小。

附图说明

图1是本实用新型的结构平面布置图。

图2是本实用新型的横隔梁纵剖面布置图。

图3是本发的次边纵梁、次中纵梁、横隔梁跨中截面图。

图4是本实用新型的钢主梁纵剖面布置图。

图5是本实用新型的钢主梁跨中截面图。

图中标号：桥墩1、混杂纤维混凝土桥面板2、钢结构3、剪力键4、钢钎维5、聚丙烯纤维6、纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9、横隔梁10、纵横加劲肋11、钢筋12和托板13。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。

如图1～图5所示，闭口钢箱梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的梁桥结构，由桥墩1、混杂纤维混凝土桥面板2、钢结构3、剪力键4组成，其中，桥墩1支承钢结构3，钢结构3支承混杂纤维混凝土桥面板2，钢结构3和混杂纤维混凝土桥面板2通过剪力键4连接共同承受外载；钢结构3是由纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9、加劲肋11和横隔梁10构成的梁格体系，为防止纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9和横隔梁10发生局部屈曲，在纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9和横隔梁10的底板和腹板上焊接纵横加劲肋11；钢钎维5和聚丙烯纤维6按一定比例掺入到混凝土内，然后浇注到绑扎钢筋12的模板中，制作成混杂纤维混凝土桥面板2，混杂纤维混凝土桥面板2既可以采用直接现浇形式，也可以采用先预制后安装形式。

本实用新型中，纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9、横隔梁10和加劲肋11形成钢结构3梁格体系，再通过剪力键4与其上混杂纤维混凝土桥面板2组成的桥梁结构，同时为防止纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9和横隔梁10发生局部屈曲，在它们的底板和腹板上焊接纵横加劲肋11。

本实用新型中，纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9与横隔梁10的托板13上剪力键4的纵横向排数根据车载、跨径和桥幅宽度，通过现有规范的计算方法确定。

本实用新型中，纵钢主梁7为闭口U型箱梁形式，边次纵梁8、中次纵梁9与横隔梁10的截面为工字型截面，纵钢主梁7和边次纵梁8的数量为两片，中次纵梁9数量为零至多片，横隔梁10数量为三片至多片，纵钢主梁7和边次纵梁8宽度和高度以及中次纵梁9与横隔梁10的间距根据车载、跨径和桥幅宽度，通过现有规范的计算确定。

本实用新型中，横隔梁10与纵钢主梁7、边次纵梁8和中次纵梁9的腹板成90度焊接，横隔梁8和中次纵梁9宽度和高度根据车载、跨径和桥幅宽度，通过现有规范的计算确定。

本实用新型中，剪力键3的形式可以根据现场施工条件和要求确定。

本实用新型中，钢钎维5和聚丙烯纤维6按一定比例掺入到混凝土内，制作成混杂纤维混凝土桥面板1，钢钎维5掺入体积比范围为0.5％～1.9％，聚丙烯纤维6掺入体积比范围为0.05％～0.19％，具体掺入比例根据现有规范的计算方法确定。

本实用新型中，混杂纤维混凝土桥面板2既可以采用直接现浇形式，也可以采用先预制后安装形式，具体根据现场施工条件和要求确定。

本实用新型中，桥墩(1)采用花瓶式独柱式桥墩。

实施例1：

步骤一：首先工程现场进行桥墩1的施工，可同时或预先在工厂内分段进行钢纵主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9和横隔梁10的加工，待桥墩1的混凝土强度达到设计强度，然后用拖车将钢纵主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9和横隔梁10运至施工现场进行二次拼装。

步骤二：在拼装到位的两片钢纵主梁7通过吊机或架桥机架设到位后，按一定间距将横隔梁10焊接在钢纵主梁7上，然后将边次纵梁8和中次纵梁9依次焊接在钢横隔梁10上。

步骤三：在钢纵主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9和钢横隔梁10的托板13上焊接剪力键，然后安装浇筑混杂纤维混凝土桥面板所需临时支撑体系和模板体系，临时支撑体系和模板体系安装完毕后，浇筑混杂纤维混凝土桥面板，其中，钢钎维5掺入体积比为1％，聚丙烯纤维6掺入体积比为0.05％。

步骤四:待混杂纤维混凝土桥面板强度达到28天强度后，拆除临时支撑体系和模板体系。

步骤五：最后进行桥面系和桥面辅助设施施工，所有工序完成后进行竣工验收，验收合格后整个桥梁投入运营。

本实施例的钢纵主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9和横隔梁10的布置形式如图1所示。钢纵主梁7总共2片，它们之间间距为7.68米，每片宽为2.41米、高为为2.23米、底板厚20mm、腹板厚20mm、托板13后30mm、加劲肋厚12-16mm；边次纵梁8总共2片，每片宽为0.47米、高为为1.53米、底板厚16mm、腹板厚12mm；中次纵梁9总共1片，每片宽为0.47米、高为为1.53米、底板厚16mm、腹板厚12mm；钢横隔梁10总共8片，它们之间间距为5.4米，每片宽为0.47米、高为为1.53米、底板厚16mm、腹板厚16mm；托板13后20mm、边次纵梁8、中次纵梁9和横隔梁10的加劲肋厚10-12mm。

本实施例的混凝土桥面板厚度：在托板13处为22cm、其他位置为20cm，临时支撑体系和模板体系的重量为1.0kN/m²，跨径40米，桥宽为18.5米。

当本实用新型的混杂纤维混凝土桥面板2也可采用预制施工时，可以与基础施工同时进行，这样不仅可以保证混杂纤维混凝土桥面板2施工质量，进一步减少混杂纤维混凝土桥面板2收缩徐变的影响，而且施工速度大大加快，可以最大限度的减少对城市交通的负面影响，并使得桥梁在最短的时间内投入运营，但与现浇混杂纤维混凝土桥面板2相比，预制混杂纤维混凝土桥面板2与钢结构3的结合整体性能稍差。

Claims (5)

1.闭口钢箱梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的梁桥结构，其特征在于由桥墩(1)、混凝土桥面板(2)、钢结构(3)、剪力键(4)组成；其中，桥墩(1)支承钢结构(3)，钢结构(3)支承混凝土桥面板(2)，钢结构(3)和混凝土桥面板(2)通过剪力键(4)连接共同承受外载；钢结构(3)是由纵钢主梁(7)、边次纵梁(8)、中次纵梁(9)、加劲肋(11)和横隔梁(10)构成的梁格体系，为防止纵钢主梁(7)、边次纵梁(8)、中次纵梁(9)和横隔梁(10)发生局部屈曲，在纵钢主梁(7)、边次纵梁(8)、中次纵梁(9)和横隔梁(10)的底板和腹板上焊接纵横加劲肋(11)；钢钎维(5)和聚丙烯纤维(6)按一定比例掺入到混凝土内，然后浇注到绑扎钢筋(12)的模板中，制作成混凝土桥面板(2)。

2.如权利要求1所述的闭口钢箱梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的梁桥结构，其特征在于纵钢主梁(7)为闭口U型箱梁形式，边次纵梁(8)、中次纵梁(9)与横隔梁(10)的截面为工字型截面，纵钢主梁(7)和边次纵梁(8)的数量为两片，中次纵梁(9)数量为零至多片，横隔梁(10)数量为三片至多片。

3.如权利要求1所述的闭口钢箱梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的梁桥结构，其特征在于横隔梁(10)与纵钢主梁(7)、边次纵梁(8)和中次纵梁(9)的腹板成90度焊接。

4.如权利要求1所述的闭口钢箱梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的梁桥结构，其特征在于混杂纤维混凝土桥面板(2)既能够采用直接现浇形式，也能够采用先预制后安装形式。

5.如权利要求1所述的闭口钢箱梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的梁桥结构，其特征在于桥墩(1)采用花瓶式独柱式桥墩。