CN207484261U - 一种钢管加劲的t型桥梁结构 - Google Patents

Abstract

一种钢管加劲的T型桥梁结构，包括若干T型梁，每个T型梁包括顶板和腹板，腹板与顶板垂直设置，若干T型梁的顶板相连在一起；沿T型梁横向顶板内设置有若干第一钢管，腹板上也设置有若干第二钢管，相邻T型梁的腹板之间设置有若干混凝土横隔板，第二钢管穿过混凝土横隔板。本实用新中第一钢管和第二钢管有利于抵抗横隔板下部边缘由于受拉引起的开裂破坏等病害，大大的提高了桥梁结构的整体稳定性和耐久性，增加了桥梁结构的整体刚度，有效的解决了桥梁结构单板受力问题，新旧混凝土结合面以及湿接缝混凝土自收缩引起的纵向裂缝问题，对提高桥梁结构的使用寿命，保证桥梁结构的安全性有着重要意义。

Description

一种钢管加劲的T型桥梁结构

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁结构，具体涉及一种钢管加劲的T型桥梁结构。

背景技术

在我国，中小跨径桥梁结构占大多数，而对中小跨径桥梁而言，预制混凝土桥梁结构是一种常用的结构形式。预制混凝土桥梁在使用年限内，由于设计、施工以及后期养护等原因，会导致各种病害，常见的病害有：桥梁纵向湿接缝开裂、横向联系刚度不足、单板受力、横隔板下部开裂等。尤其在汽车荷载振动作用下各种缺陷病害更易发生，严重影响桥梁的正常运营与使用，大大增加了养护成本。同时，利用预应力后张法施工工艺的桥梁结构存在堵孔、张拉预应力控制不准、压浆不密实等技术问题，特别是预应力混凝土连续桥梁结构混凝土箱梁腹板承受较大的主拉应力，混凝土容易开裂，降低了桥梁结构的整体刚度，影响结构的整体稳定性和耐久性。而且混凝土箱梁自重较大，在自重、徐变等因素作用下，跨中挠度会持续增大，严重影响桥梁结构的承载力。因而，需研究一种结构简单、设计合理的钢－混组合桥梁结构，能够有效的避免在横向预应力张拉施工过程中存在的技术问题，还能预防混凝土受拉开裂，提高桥梁结构的整体稳定性、耐久性和承载力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钢管加劲的T型桥梁结构，其结构简单、设计合理，并且是具有钢与混凝土两种材料力学性能的钢－混组合桥梁结构，能够有效的避免在横向预应力张拉施工过程中存在的技术问题，还能预防混凝土受拉开裂，提高桥梁结构的整体稳定性、耐久性和承载力。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种钢管加劲的T型桥梁结构，包括若干T型梁，每个T型梁包括顶板和腹板，腹板与顶板垂直设置，若干T型梁的顶板相连在一起；沿T型梁横向顶板内设置有若干第一钢管，腹板上也设置有若干第二钢管，相邻T型梁的腹板之间设置有若干混凝土横隔板，第二钢管穿过混凝土横隔板。

本实用新型进一步的改进在于，相邻T型梁的顶板之间通过湿接缝相连。

本实用新型进一步的改进在于，第一钢管与T型梁、第二钢管与T型梁之间均通过剪力连接件相连，形成钢管组合横隔板。

本实用新型进一步的改进在于，剪力连接件为圆柱头型、螺纹型或螺丝型焊钉连接件。

本实用新型进一步的改进在于，第一钢管和第二钢管上均预留有若干纵向钢筋预留孔。

本实用新型进一步的改进在于，第一钢管的纵向钢筋预留孔内设置有纵向普通钢筋，第二钢管的纵向钢筋预留孔内设置有纵向预应力钢筋。

本实用新型进一步的改进在于，第一钢管和第二钢管的截面形状为方形、矩形或圆形。

本实用新型进一步的改进在于，第一钢管和第二钢管内部可填充混凝土，亦可穿预应力钢筋，把钢管作为波纹管。

本实用新型进一步的改进在于，第一钢管和第二钢管平行设置。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型结构简单、施工方便且大大降低了桥梁结构在使用年限内的养护维修次数，维修成本较低。

2、本实用新型设计合理，主要包括T型梁、湿接缝混凝土、第一钢管、第二钢管和混凝土横隔板，结构简单。

3、本实用新型的钢管加劲的T型桥梁结构，在结构方面，不像普通混凝土梁在受荷后有大量混凝土处于受拉区，也不像一般钢梁在受压区去顶替比钢材费用便宜很多的混凝土去充当受压材料，以至材料性能不能充分发挥作用。

4、本实用新型的钢管加劲的T型桥梁结构，在现场施工方面，相对于设置横向预应力筋的桥梁结构，最大的优势即省去张拉工艺，大大简化施工，有效避免了横向预留孔道注浆不密实等问题；由于钢管设置了纵向钢筋预留孔，所以并不影响纵向预应力筋的张拉。

5、剪力钉增强了横隔板与T梁的组合作用，同时克服了普通湿接缝连接不可靠，容易开裂等问题。

本实用新型和传统的纯钢结构桥梁、混凝土及预应力混凝土结构桥梁相比，在力学性能、施工性能以及经济性上具有很大优势。该结构能充分发挥钢与混凝土两种材料的力学的性能，为其在钢－混组合桥梁结构中的推广应用提供技术支撑。

进一步的，横向的第一钢管、第二钢管与T型梁形成了一个钢混组合桥梁结构，混凝土可以防止第一钢管和第二钢管锈蚀，而第一钢管和第二钢管有利于抵抗混凝土横隔板下部边缘由于受拉引起的开裂破坏等病害，大大的提高了桥梁结构的整体稳定性和耐久性，增加了桥梁结构的整体刚度，预防梁体单板受力以及桥梁顶板纵向开裂，提高桥梁结构的使用寿命。

进一步的，本实用新型的钢管加劲的T型桥梁结构，将第一钢管埋和第二钢管置在混凝土横隔板内部既有利于保护钢管不锈蚀，同时由于第一钢管埋和第二钢管与混凝土的组合作用还能有效的抵抗横隔板下边缘受拉破坏。

附图说明

图1为本实用新型的结构三维正视示意图。

图2为本实用新型的结构三维倒置示意图。

图3为图1中沿A-A线的剖视图。

图4为本实用新型一个T型梁上剪力连接件沿钢管长度方向均匀分布示意图。

图5为本实用新型的剪力连接件沿钢管横截面方向均匀分布示意图。

图中，1—T型梁；2—湿接缝；3—第一钢管；4—剪力连接件；5—混凝土横隔板；6—纵向钢筋预留孔，7—第二钢管。

具体实施方式

下面通过附图，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1～图5所示，本实用新型包括若干T型梁1、湿接缝2、第一钢管3、第二钢管7、剪力连接件4、现浇混凝土横隔板5以及纵向钢筋预留孔6。其中，所述每个T型梁1包括顶板和腹板，腹板与顶板垂直设置，若干T型梁1的顶板通过湿接缝2相连在一起；沿T型梁横向若干相连的顶板内设置有若干平行的第一钢管3，腹板上也设置有若干平行的第二钢管7，即第二钢管穿过若干T型梁的腹板，相邻T型梁的腹板之间设置有若干混凝土横隔板5，第二钢管7穿过混凝土横隔板5，第二钢管7钢管与混凝土横隔板5通过剪力连接件4相连，形成钢管组合横隔板。第二钢管7位于相应的第一钢管3的正下方。

参见图5，第一钢管3与T型梁1、第二钢管7与T型梁1之间均通过剪力连接件4相连。剪力连接件4为圆柱头型、螺纹型或螺丝型焊钉连接件。剪力连接件4抗分离能力强，需使用专用焊接机(专用焊接机是本领域公知的装置)，质量容易得到保证，主要沿钢管截面方向(即周向)和长度方向均匀分布。

第一钢管3和第二钢管7的截面形状为方形、矩形或圆形。第一钢管3和第二钢管7的厚度以及型号由桥梁结构具体受力情况计算得出。

第一钢管3的纵向钢筋预留孔6内设置有若干纵向普通钢筋，第二钢管7的纵向钢筋预留孔6内设置有若干纵向预应力钢筋。即纵向普通钢筋沿顶板的纵向设置，并且每个顶板内设置有若干纵向普通钢筋；纵向预应力钢筋沿腹板纵向设置，并且每个腹板内设置有若干纵向预应力钢筋。第二钢管7穿过相连T型梁的腹板的底部。

相邻T型梁1的湿接缝浇注的混凝土强度根据具体设计确定。纵向钢筋预留孔6的位置根据纵向钢筋的具体设计确定。钢管3内最后需灌注混凝土。

混凝土横隔板5的位置在保证第二钢管7顺利穿过的前提下再根据具体设计确定。现浇混凝土横隔板5的高度一般与T型梁顶板下表面到腹板底端的距离相同，现场浇筑需保证各T型梁相互间连成整体。

现浇混凝土横隔板5的厚度由桥梁结构具体受力情况计算得出。

本实用新型结构分别由四个钢管加劲的T型梁构成，各段钢管需提前埋置在混凝土T型梁中，第一钢管的直径大小需满足最低混凝土保护层厚度要求，由于T型梁的腹板底部较厚，所以第二钢管的直径大小在满足最低混凝土保护层厚度要求的前提下可以适当加大，剪力连接件也需提前焊接在T型梁内的钢管上。本实用新型各梁在进行连接时需注意，各钢管之间采用焊接，之后再将混凝土灌注到第一钢管和第二钢管内，T型梁顶板之间需现场浇筑混凝土湿接缝进行连接，最后再通过浇筑横隔板将四个T型梁完全连接成一个桥梁结构整体。

钢管加劲T型梁的制备方法：

步骤1：钢筋绑扎，吊底腹板钢筋。采用梁体道碴槽板钢筋和梁体底腹板钢筋分开绑扎工艺，梁体底腹板钢筋及预应力孔道定位网均在钢筋绑扎台座上绑扎成型；吊底腹板钢筋则用两台12.5吨的龙门吊将其吊入制梁台座。

步骤2：装预埋件。即将焊有剪力钉的钢管(横向)以及橡胶管(纵向)布置在指定位置中。剪力钉需预先按照确定位置焊接到第一钢管3和第二钢管7上。

步骤3：支模板：支底部模板和腹部模板，并在有钢管的部位开孔；将第一钢管3放入孔中，形成稳定结构；将第二钢管7穿到底部模板中。模板安装之前须清洗干净并涂脱模剂，注意底模与端模、侧模均应垂直，连接处要紧密不漏浆，均合格后装模。

步骤4：绑扎T梁钢筋，浇筑混凝土。浇筑前须通知监理检查模板，钢筋等是否合格。灌注的原则是“先底板，再腹板，最后顶板，从两端到中间，分层连续灌注成型”。每片梁的灌注总时间不宜超过3.5小时。当混凝土强度达到6Mpa到8Mpa时，经过实验室允许后即可拔出橡胶管。当梁体混凝土强度不低于25Mpa，梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差均不大于15摄氏度，且能保持混凝土菱角完整时由实验室出具拆模通知单方可进行拆模。

步骤5：将纵向钢绞线穿入预埋纵向预应力管道中并进行预应力张拉，张拉工艺采用后张法。张拉结束后，必须在桥梁两端用水泥砂浆封住钢绞线与锚具之间的空隙，压浆结束后须在24小时内封端，最后进行防水层与保护层的施工。

步骤6：将预制的T梁单元吊装到桥位上，之后将对接的各节钢管焊接，焊接完成之后支模板浇筑横隔板，浇筑湿接缝。

上述制备方法的优点为：用钢管代替横向预应力筋，不影响纵向钢筋的张拉，改变了横向预应力T梁结构横向预应力张拉与纵向预应力张拉打架的问题；而且埋置钢管的施工方法远远比张拉横向预应力筋的施工方法要简便，并且节约成本，增大了桥梁的横向抗弯刚度、抗扭刚度。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的。

Claims (9)

1.一种钢管加劲的T型桥梁结构，其特征在于：包括若干T型梁(1)，每个T型梁(1)包括顶板和腹板，腹板与顶板垂直设置，若干T型梁(1)的顶板相连在一起；沿T型梁横向顶板内设置有若干第一钢管(3)，腹板上也设置有若干第二钢管(7)，相邻T型梁的腹板之间设置有若干混凝土横隔板(5)，第二钢管(7)穿过混凝土横隔板(5)。

2.根据权利要求1所述的一种钢管加劲的T型桥梁结构，其特征在于：相邻T型梁(1)的顶板之间通过湿接缝(2)相连。

3.根据权利要求1所述的一种钢管加劲的T型桥梁结构，其特征在于：第一钢管(3)与T型梁(1)、第二钢管(7)与T型梁(1)之间均通过剪力连接件(4)相连；第二钢管(7)钢管与混凝土横隔板(5)通过剪力连接件(4)相连，形成钢管组合横隔板。

4.根据权利要求3所述的一种钢管加劲的T型桥梁结构，其特征在于：剪力连接件(4)为圆柱头型、螺纹型或螺丝型焊钉连接件。

5.根据权利要求1所述的一种钢管加劲的T型桥梁结构，其特征在于：第一钢管(3)和第二钢管(7)上均预留有若干纵向钢筋预留孔(6)。

6.根据权利要求1所述的一种钢管加劲的T型桥梁结构，其特征在于：第一钢管(3)的纵向钢筋预留孔(6)内设置有纵向普通钢筋，第二钢管(7)的纵向钢筋预留孔(6)内设置有纵向预应力钢筋。

7.根据权利要求1所述的一种钢管加劲的T型桥梁结构，其特征在于：第一钢管(3)和第二钢管(7)的截面形状为方形、矩形或圆形。

8.根据权利要求1所述的一种钢管加劲的T型桥梁结构，其特征在于：第一钢管(3)和第二钢管(7)内部填充混凝土。

9.根据权利要求1所述的一种钢管加劲的T型桥梁结构，其特征在于：第一钢管(3)和第二钢管(7)平行设置。