CN210104539U - 一种新型波形钢腹板剪力键结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型波形钢腹板剪力键结构，波形钢腹板上、下端分别伸入混凝土顶、底板内，波形钢腹板上、下端分别焊接有上、下翼缘钢板，其中上翼缘钢板埋入混凝土顶板内，下翼缘钢板设置在混凝土底板的底部，横向贯穿钢筋通过波形钢腹板的贯穿孔，作为抗剪构件与上、下翼缘钢板上焊接的栓钉及连接钢筋一起形成组合剪力键结构。本实用新型应用于顶推施工的波形钢腹板PC小箱梁桥，其导梁部分需利用永久结构波形钢腹板作为施工导梁的腹板，为了保证导梁的抗弯刚度，需要在波形钢腹板的上、下端增加翼缘钢板，其中下翼缘钢板亦作为顶推滑道上方的支撑构件，其具有安全性高、施工成本更低、施工便利等优点。

Description

一种新型波形钢腹板剪力键结构

技术领域

本实用新型涉及桥梁设计与施工技术领域，具体涉及一种钢——混组合结构之波形钢腹板桥的剪力键结构。

背景技术

波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥(简称波形钢腹板PC箱梁桥)是利用波形钢板取代预应力混凝土箱梁的混凝土腹板形成的箱梁桥，其主要特征是波形钢腹板取代了混凝土腹板，减轻了结构重量，但为了配置预应力束，箱梁顶、底板仍采用混凝土结构。波形钢腹板与混凝土顶、底板的连接构造——剪力键，是此类钢——混组合PC箱梁桥中最重要的部位，其要求在各种作用下，钢与混凝土接触面之间不发生相对位移，在已有的工程实践中，常采用以下几种剪力键结构——Twin-PBL键连接、S-PBL+栓钉连接、栓钉连接、角钢剪力键连接、S-PBL键连接、埋入式连接等。

由于单一的波形钢腹板不具备竖向抗弯能力，顶推施工借用波形钢腹板作为导梁时，还需在波形钢腹板上、下沿增加上、下翼缘钢板等构件，以形成具有抗弯能力的波形钢腹板工字型梁，同时下翼缘钢板需兼做顶推滑板的直接支撑构件。而传统的剪力键结构在适用性、经济性等方面难以适应波形钢腹板PC小箱梁顶推施工的要求。

实用新型内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种顶推波形钢腹板PC小箱梁其导梁部分需利用永久的波形钢腹板结构作为施工导梁的腹板结构用，且安全、施工便利，并能降低成本的新型波形钢腹板剪力键结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种新型波形钢腹板剪力键结构，包括有波形钢腹板、翼缘钢板、贯穿钢筋、栓钉及连接钢筋，波形钢腹板上、下端分别焊接有上、下翼缘钢板，其中上翼缘钢板埋入混凝土顶板内，下翼缘钢板设置在混凝土底板的底部，其特征在于：整个剪力键结构包括上下两部分，即上沿剪力键和下沿剪力键，

上沿剪力键，在波形钢腹板的最上端设置，包括上翼缘钢板、贯穿钢筋、栓钉、连接钢筋及顶板底层纵向筋，上翼缘钢板与波形钢腹板的顶端焊接，波形钢腹板的上部及上翼缘钢板埋入混凝土顶板内；波形钢腹板在混凝土顶板内的部分设有贯穿孔，贯穿孔内有横向贯穿钢筋，一部分横向贯穿钢筋由混凝土顶板横向钢筋兼做，设置在最下层的贯穿钢筋需与混凝土顶板底层纵向筋绑扎；上沿剪力键的栓钉焊接在上翼缘钢板的下方，与贯穿波形钢腹板的贯穿钢筋一起形成上翼缘钢板下侧的钢——混连接结构；在上翼缘钢板的上侧焊接有纵向连接钢筋，连接钢筋与混凝土顶板上沿的横向筋绑扎为一体，一起形成上翼缘钢板上侧的钢——混连接结构；为了使上翼缘钢板下方的混凝土浇筑密实，上翼缘钢板上间隔开有圆孔作为混凝土浇筑时的排气孔。

下沿剪力键，在波形钢腹板的最下端设置，包括下翼缘钢板、贯穿钢筋、栓钉及底板纵向筋，下翼缘钢板设置于混凝土底板的下沿，与波形钢腹板的下端焊接，下翼缘钢板与混凝土底板两者的下沿平齐，即下翼缘钢板下方外露在混凝土底板外，其余部分与下端波形钢腹板埋入混凝土底板内；波形钢腹板在混凝土底板内的部分设有贯穿孔，贯穿孔内设有贯穿钢筋，贯穿钢筋由混凝土底板内的横向钢筋兼做；下沿剪力键的栓钉焊接在下翼缘钢板的上侧；混凝土底板中在波形钢腹板两侧的底板纵向筋与贯穿钢筋绑扎成整体；贯穿钢筋、栓钉一起形成下翼缘钢板上侧的钢——混连接结构。

进一步地，在波形钢腹板的上端设有上下两层贯穿孔，上层贯穿孔内设有短的贯穿钢筋，其位于上翼缘钢板的下方；下层贯穿孔位于混凝土顶板下部，下层贯穿钢筋由混凝土顶板下沿横向钢筋兼做，并与混凝土顶板下沿纵向筋绑扎为一体。

进一步地，在波形钢腹板的下端设有两层贯穿孔，下层贯穿孔位于下翼缘钢板的上方，上层贯穿孔靠近混凝土底板上沿；通过上下层贯穿孔的贯穿钢筋均由混凝土底板横向钢筋兼做；上下两层贯穿钢筋与混凝土底板纵向筋绑扎为一体。

进一步地，所述上沿剪力键的上翼缘钢板上方焊接有连接钢筋，其呈波形结构，波谷部分贴近上翼缘钢板，并与之焊接，一部分顶板面层横向筋从连接钢筋与上翼缘钢板所围闭空隙中穿过。

进一步地，所述上翼缘钢板中设有若干排气孔，排气孔靠近波形钢腹板布置，形成浇筑顶板混凝土时的排气构造。

进一步地，所述贯穿孔为圆孔或圆端形长孔，或两者兼具。

进一步地，所述上翼缘钢板焊接在波形钢腹板的顶端，其下侧焊接有栓钉。

进一步地，所述下翼缘钢板焊接在波形钢腹板的底端，下翼缘钢板与混凝土底板两者的下沿平齐，下翼缘钢板上侧焊接有栓钉。

本实用新型应用于顶推施工的波形钢腹板PC小箱梁桥，导梁部分需利用永久波形钢腹板结构作为施工导梁的腹板用，但为了保证导梁的抗弯刚度，需要在波形钢腹板的上、下沿增加翼缘钢板，其中下翼缘板亦作为顶推滑道上方的支撑构件，其具有安全性高、施工成本更低、施工便利等优点，能适用于波形钢腹板顶推施工PC小箱梁桥。

附图说明

图1为本实用新型上沿剪力键结构示意图；

图2为图1的A-A截面示意图；

图3为图1的B-B截面示意图；

图4为本实用新型下沿剪力键结构示意图；

图5为图4的C-C截面示意图；

图6为图4的D-D截面示意图。

图中，1为上翼缘钢板，2为贯穿钢筋，3为栓钉，4为连接钢筋，5为圆孔，6为波形钢腹板，7为贯穿孔，8为顶板底层纵向筋，9为顶板面层横向筋，1A为下翼缘钢板，2A为贯穿钢筋，3A为栓钉，8A为底板纵向筋。

具体实施方式

本实施例以井冈山经济技术开发区(简称井开区)深圳大桥井吉铁路跨线桥为例，本桥跨越井吉铁路，为(61+8+61)m的三跨波形钢腹板PC连续小箱梁桥，桥面宽度为17m，横桥向由4片小箱梁组成，顶底板均为预应力混凝土结构，采用两片小箱梁为一组同时顶推的施工工法。箱梁纵向前段为顶推导梁段，采用永久波形钢腹板作为顶推施工导梁结构的一部分，长41.8m，其余部分为波形钢腹板PC小箱梁。由于单一的波形钢腹板不具备竖向抗弯能力，顶推施工借用的波形钢腹板作为导梁时，还需在波形钢腹板上、下沿增加上、下翼缘钢板等构件，以形成具有抗弯能力的波形钢腹板工字型梁，同时下翼缘钢板需兼做顶推滑板的直接支撑构件。

参照图1-图6，所述新型波形钢腹板剪力键结构，包括有波形钢腹板6、翼缘钢板、贯穿钢筋2/2A、栓钉3/3A及连接钢筋4，波形钢腹板6上、下端分别焊接有上、下翼缘钢板1、1A，其中上翼缘钢板1埋入混凝土顶板内，下翼缘钢板1A设置在混凝土底板的底部，整个剪力键结构包括上下两部分，即上沿剪力键和下沿剪力键，翼缘板包括上翼缘钢板1和下翼缘钢板1A。

上沿剪力键，在波形钢腹板的最上端设置，包括上翼缘钢板1(厚30mm，宽400mm的Q345B钢板)、贯穿钢筋2(

的HRB335钢筋)、栓钉3(M16mm，L＝120mm)、连接钢筋4(

的HRB335钢筋)及顶板底层纵向筋8(

的HRB335钢筋)，上翼缘钢板1与波形钢腹板6(厚16/12mm的BCSW1600规格，单波长1600mm，波高220mm的波形钢腹板)的顶端焊接，波形钢腹板6的上部及上翼缘钢板1埋入混凝土顶板内；波形钢腹板6在混凝土顶板内的部分设有贯穿孔7(

的圆孔或

圆头端长220mm的长孔)，贯穿孔内有贯穿钢筋2，一部分贯穿钢筋2由混凝土顶板横向钢筋兼做，设置在最下层的贯穿钢筋2需与混凝土顶板底层纵向筋8绑扎；上沿剪力键的栓钉3焊接在上翼缘钢板1的下方，与贯穿波形钢腹板6的贯穿钢筋2一起形成上翼缘钢板下侧的钢——混连接结构；在上翼缘钢板1的上侧焊接有纵向连接钢筋4，连接钢筋4与混凝土顶板上沿的横向筋9(

的HRB335钢筋)绑扎为一体，一起形成上翼缘钢板1上侧的钢——混连接结构；为了使上翼缘钢板1下方的混凝土浇筑密实，上翼缘钢板1上间隔开有圆孔5(

的圆孔)作为混凝土浇筑时的排气孔。

下沿剪力键，在波形钢腹板6(厚16/12mm的BCSW1600规格，单波长1600mm，波高220mm的波形钢腹板)的最下端设置，包括下翼缘钢板1A(厚30mm，宽400mm的Q345B钢板)、贯穿钢筋2A(由底板

的HRB335横向筋兼)、栓钉3A(M16mm，L＝120mm)及底板纵向筋8A(

的HRB335钢筋)，下翼缘钢板1A设置于混凝土底板的下沿，与波形钢腹板6的下端焊接，下翼缘钢板1A与混凝土底板两者的下沿平齐，即下翼缘钢板1A下方外露在混凝土底板外，其余部分与下端波形钢腹板埋入混凝土底板内；波形钢腹板6在混凝土底板内的部分设有贯穿孔7(

的圆孔或圆头端长220mm的长孔)，贯穿孔7内设有贯穿钢筋2A，贯穿钢筋2A由混凝土底板内的横向钢筋兼；下沿剪力键的栓钉3A焊接在下翼缘钢板1A的上侧；混凝土底板中在波形钢腹板6两侧的底板纵向筋8A与贯穿钢筋2A绑扎成整体；贯穿钢筋2A、栓钉3A一起形成下翼缘钢板1A上侧的钢——混连接结构。

在波形钢腹板6的上端设有上下两层贯穿孔7，上层贯穿孔7内设有短的贯穿钢筋2，其位于上翼缘钢板1的下方；下层贯穿孔7位于混凝土顶板下部，下层贯穿钢筋2由混凝土顶板下沿横向钢筋兼做，并与混凝土顶板底层纵向筋8绑扎为一体。

在波形钢腹板6的下端设有两层贯穿孔7，下层贯穿孔7位于下翼缘钢板1A的上方，上层贯穿孔7靠近混凝土底板上沿；通过上下层贯穿孔7的贯穿钢筋2A均由混凝土底板横向钢筋兼做；上下两层贯穿钢筋2A与混凝土底板纵向筋8A绑扎为一体。

所述上沿剪力键的上翼缘钢板1上方焊接有连接钢筋4，其呈波形结构，波谷部分贴近上翼缘钢板1，并与之焊接，部分顶板面层横向筋9从连接钢筋4与上翼缘钢板1所围闭空隙中穿过。

所述上翼缘钢板1中设有若干圆孔5，圆孔5靠近波形钢腹板6布置，形成浇筑混凝土顶板时的排气构造。

所述贯穿孔7采用￠70mm的圆孔或￠70mm圆头端长220mm的长孔。

进所述上翼缘钢板1焊接在波形钢腹板6的顶端，其下侧焊接有栓钉3。

所述下翼缘钢板1A焊接在波形钢腹板6的底端，下翼缘钢板1A与混凝土底板两者的下沿平齐，下翼缘钢板1A上侧焊接有栓钉3A。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (8)

1.一种新型波形钢腹板剪力键结构，包括有波形钢腹板、翼缘钢板、贯穿钢筋、栓钉及连接钢筋，波形钢腹板上、下端分别焊接有上、下翼缘钢板，其中上翼缘钢板埋入混凝土顶板内，下翼缘钢板设置在混凝土底板的底部，其特征在于：整个剪力键结构包括上下两部分，即上沿剪力键和下沿剪力键，

上沿剪力键，在波形钢腹板的最上端设置，包括上翼缘钢板、贯穿钢筋、栓钉、连接钢筋、顶板底层纵向筋及顶板面层横向筋，上翼缘钢板与波形钢腹板的顶端焊接，波形钢腹板的上部及上翼缘钢板埋入混凝土顶板内；波形钢腹板在混凝土顶板内的部分设有贯穿孔，贯穿孔内有横向贯穿钢筋，一部分横向贯穿钢筋由顶板面层横向筋兼做，设置在最下层的贯穿钢筋与顶板底层纵向筋绑扎；上沿剪力键的栓钉焊接在上翼缘钢板的下方，与贯穿波形钢腹板的贯穿钢筋一起形成上翼缘钢板下侧的钢——混连接结构；在上翼缘钢板的上侧焊接有纵向连接钢筋，连接钢筋与混凝土顶板上沿的顶板面层横向筋绑扎为一体，一起形成上翼缘钢板上侧的钢——混连接结构；上翼缘钢板上间隔开有圆孔作为混凝土浇筑时的排气孔；

下沿剪力键，在波形钢腹板的最下端设置，包括下翼缘钢板、贯穿钢筋、栓钉及底板纵向筋，下翼缘钢板设置于混凝土底板的下沿，与波形钢腹板的下端焊接，下翼缘钢板与混凝土底板的下沿平齐，即下翼缘钢板下方外露在混凝土底板外，其余部分与波形钢腹板下端埋入混凝土底板内；波形钢腹板在混凝土底板内的部分设有贯穿孔，贯穿孔内设有贯穿钢筋，贯穿钢筋由混凝土底板内的横向钢筋兼做；下沿剪力键的栓钉焊接在下翼缘钢板的上侧；混凝土底板中在波形钢腹板两侧的底板纵向筋与贯穿钢筋绑扎成整体；贯穿钢筋、栓钉一起形成下翼缘钢板上侧的钢——混连接结构。

2.根据权利要求1所述的新型波形钢腹板剪力键结构，其特征在于：在波形钢腹板的上端设有上下两层贯穿孔，上层贯穿孔内设有短的横向贯穿钢筋，其位于上翼缘钢板的下方；下层贯穿孔位于混凝土顶板下部，下层贯穿钢筋由混凝土顶板下沿的顶板底层横向筋兼做，并与混凝土顶板下沿的底板纵向筋绑扎为一体。

3.根据权利要求1所述的新型波形钢腹板剪力键结构，其特征在于：在波形钢腹板的下端设有两层贯穿孔，下层贯穿孔位于下翼缘钢板的上方，上层贯穿孔靠近混凝土底板上沿；通过上下层贯穿孔的贯穿钢筋均由混凝土底板的横向钢筋兼做；上下两层贯穿钢筋与混凝土底板纵向筋绑扎为一体。

4.根据权利要求1所述的新型波形钢腹板剪力键结构，其特征在于：所述上沿剪力键的上翼缘钢板上方焊接有连接钢筋，其呈波形结构，波谷部分贴近上翼缘钢板，并与上翼缘钢板焊接，一部分顶板上沿的顶板面层横向筋从连接钢筋与上翼缘钢板所围闭空隙中穿过。

5.根据权利要求1所述的新型波形钢腹板剪力键结构，其特征在于：所述上翼缘钢板中设有若干排气孔，排气孔靠近波形钢腹板布置，形成浇筑顶板混凝土时的排气构造。

6.根据权利要求1所述的新型波形钢腹板剪力键结构，其特征在于：所述贯穿孔为圆孔或长孔，或两者兼具。

7.根据权利要求1所述的新型波形钢腹板剪力键结构，其特征在于：所述上翼缘钢板焊接在波形钢腹板的顶端，其下侧焊接有栓钉。

8.根据权利要求1所述的新型波形钢腹板剪力键结构，其特征在于：所述下翼缘钢板焊接在波形钢腹板的底端，下翼缘钢板与混凝土底板两者的下沿平齐，下翼缘钢板上侧焊接有栓钉。

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