CN211645915U - 一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁 - Google Patents

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卢言涛
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李灏
杨旭
邹旭东
刘志达
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Abstract

一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁,包括预制混凝土板、预应力钢箱梁、预应力钢筋、剪力连接件、钢箱梁连接构件及混凝土板连接构件;对接时,预应力钢箱梁之间通过钢箱梁连接构件相固连;预制混凝土板通过混凝土板连接构件相固连;钢箱梁连接构件包括腹板连接钢板、上翼缘连接钢板及下翼缘连接钢板,各钢板均通过螺栓与钢箱梁相固连;混凝土板连接构件包括四种结构形式,前两种结构形式均采用了精轧螺栓作为连接件,区别在于一个采用预留孔道形式安装螺栓,另一个采用预留凹槽形式安装螺栓;第三种结构形式采用了钢索作为连接件,采用预留孔道形式安装钢索;第四中结构形式采用了预埋钢筋,采用后浇混凝土形式固封钢筋。

Description

一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁
技术领域
本实用新型属于桥梁工程技术领域,特别是涉及一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁。
背景技术
钢与混凝土组合梁是通过剪力连接件将钢梁与混凝土板连接起来共同受力和变形协调的一种组合梁,其能够充分利用钢材所具有的优越抗拉性能和混凝土所有具有的优越抗压性能。
预应力钢与混凝土简支组合梁是指在钢与混凝土组合梁受拉区域的钢梁下翼缘腹板两侧布置预应力钢筋,并施加预应力,在受拉钢筋翼缘施加预应力目的是扩大其弹性性能范围,提高其疲劳强度,减少钢材的用量,提高组合梁的承载能力和刚度。
在实际工程中,通常是在施工现场进行预应力钢与混凝土施工,为了提高施工速度,不影响周围施工环境,可以在异地或施工场地附近制作预应力钢与混凝土组合梁,或者先在异地制作钢与混凝土组合梁,再在现场进行张拉预应力,进而形成预制预应力钢与混凝土组合梁。预制预应力钢与混凝土组合梁具有很多优点,主要体现在快速施工、减少由于施工活动对周围交通流的影响、具有良好的抗震性能及足够的耐久性。
但是,预制预应力钢与混凝土组合梁也具有明显的缺点,即在受到现场条件、施工环境、运输和吊装等因素时,会限制预制预应力钢与混凝土组合梁的长度,而现有的预制预应力钢与混凝土组合梁的长度却无法满足实际工程的需要。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题,本实用新型提供一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁,能够有效延长组合梁的整体长度,进而有效满足实际工程中对组合梁的长度需要。
为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁,包括预制混凝土板、预应力钢箱梁、预应力钢筋、剪力连接件、钢箱梁连接构件及混凝土板连接构件;所述预制混凝土板固设在预应力钢箱梁上翼缘顶部,所述剪力连接件预埋在预制混凝土板内部,且剪力连接件焊接固连在预应力钢箱梁上翼缘顶部;所述预应力钢筋布置在钢箱梁下翼缘上方;所述预应力钢箱梁对接时通过钢箱梁连接构件进行固定连接;所述预制混凝土板对接时通过混凝土板连接构件进行固定连接。
所述钢箱梁连接构件包括腹板连接钢板、上翼缘连接钢板及下翼缘连接钢板;所述腹板连接钢板搭接在两根对接的预应力钢箱梁腹板之间,腹板连接钢板与预应力钢箱梁腹板之间通过腹板连接螺栓相固连;所述上翼缘连接钢板搭接在两根对接的预应力钢箱梁上翼缘之间,上翼缘连接钢板与预应力钢箱梁上翼缘通过上翼缘连接螺栓相固连,且上翼缘连接螺栓上端预埋在预制混凝土板内;所述下翼缘连接钢板搭接在两根对接的预应力钢箱梁下翼缘之间,下翼缘连接钢板与预应力钢箱梁下翼缘通过下翼缘连接螺栓相固连。
所述混凝土板连接构件包括四种结构形式;第一种结构形式的混凝土板连接构件包括精轧螺栓和螺栓预留孔道,螺栓预留孔道通过预埋模具或波纹管设置在预制混凝土板内,在螺栓预留孔道后端的预制混凝土板上设有预留混凝土后浇槽,所述精轧螺栓穿装在两张对接的预制混凝土板的螺栓预留孔道中,两张对接的预制混凝土板通过精轧螺栓进行固定连接;第二种结构形式的混凝土板连接构件包括精轧螺栓和螺栓预留凹槽,螺栓预留凹槽通过预埋模具设置在预制混凝土板内,精轧螺栓穿装在两张对接的预制混凝土板的螺栓预留凹槽中,两张对接的预制混凝土板通过精轧螺栓进行固定连接;第三种结构形式的混凝土板连接构件包括钢索和钢索预留孔道,钢索预留孔道预埋模具或波纹管设置在预制混凝土板内,在钢索预留孔道后端的预制混凝土板上设有预留锚固槽,所述钢索穿装在两张对接的预制混凝土板的钢索预留孔道中,两张对接的预制混凝土板通过钢索进行固定连接;第四种结构形式的混凝土板连接构件包括预埋钢筋和后浇混凝土,预埋钢筋固设在预制混凝土板上,两张对接的预制混凝土板之间设有预留间隙,预埋钢筋延伸至预留间隙内,预留间隙由后浇混凝土进行封装,预埋钢筋封装在后浇混凝土中,两张对接的预制混凝土板通过预埋钢筋和后浇混凝土进行固定连接。
本实用新型的有益效果:
本实用新型的预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁,能够有效延长组合梁的整体长度,进而有效满足实际工程中对组合梁的长度需要。
附图说明
图1为本实用新型的一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁(精轧螺栓+螺栓预留孔道)的俯视剖面图;
图2为本实用新型的一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁(精轧螺栓+螺栓预留凹槽)的俯视剖面图;
图3为本实用新型的一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁(钢索+钢索预留孔道)的俯视剖面图;
图4为本实用新型的一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁(预埋钢筋+后浇混凝土)的俯视剖面图;
图5为本实用新型的一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁(精轧螺栓+螺栓预留孔道)的正视剖面图;
图6为图5中对接处的局部示意图;
图7为本实用新型的一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁(精轧螺栓+螺栓预留凹槽)的正视剖面图;
图8为图7中对接处的局部示意图;
图9为本实用新型的一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁(钢索+钢索预留孔道)的正视剖面图;
图10为图9中对接处的局部示意图;
图11为本实用新型的一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁(预埋钢筋+后浇混凝土)的正视剖面图;
图12为图11中对接处的局部示意图;
图13为图6中A-A剖视图;
图14为图8中J-J剖视图;
图15为图10中B-B剖视图;
图16为图12中C-C剖视图;
图17为图6中对接前单体梁的正视剖面图;
图18为图8中对接前单体梁的正视剖面图;
图19为图10中对接前单体梁的正视剖面图;
图20为图12中对接前单体梁的正视剖面图;
图中,1—预制混凝土板,2—预应力钢箱梁,3—预应力钢筋,4—剪力连接件,5—腹板连接钢板,6—腹板连接螺栓,7—上翼缘连接钢板,8—上翼缘连接螺栓,9—精轧螺栓,10—下翼缘连接钢板,11—下翼缘连接螺栓,12—预留混凝土后浇槽,13—钢索,14—预留锚固槽,15—预埋钢筋,17—后浇混凝土,18—螺栓预留孔道,19—钢索预留孔道,21—螺栓预留凹槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
如图1~20所示,一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁,包括预制混凝土板1、预应力钢箱梁2、预应力钢筋3、剪力连接件4、钢箱梁连接构件及混凝土板连接构件;所述预制混凝土板1固设在预应力钢箱梁2上翼缘顶部,所述剪力连接件4预埋在预制混凝土板1内部,且剪力连接件4焊接固连在预应力钢箱梁2上翼缘顶部;所述预应力钢筋3布置在钢箱梁2下翼缘上方;所述预应力钢箱梁2对接时通过钢箱梁连接构件进行固定连接;所述预制混凝土板1对接时通过混凝土板连接构件进行固定连接。
所述钢箱梁连接构件包括腹板连接钢板5、上翼缘连接钢板7及下翼缘连接钢板10;所述腹板连接钢板5搭接在两根对接的预应力钢箱梁2腹板之间,腹板连接钢板5与预应力钢箱梁2腹板之间通过腹板连接螺栓6相固连;所述上翼缘连接钢板7搭接在两根对接的预应力钢箱梁2上翼缘之间,上翼缘连接钢板7与预应力钢箱梁2上翼缘通过上翼缘连接螺栓8相固连,且上翼缘连接螺栓8上端预埋在预制混凝土板1内;所述下翼缘连接钢板10搭接在两根对接的预应力钢箱梁2下翼缘之间,下翼缘连接钢板10与预应力钢箱梁2下翼缘通过下翼缘连接螺栓11相固连。
所述混凝土板连接构件包括四种结构形式;第一种结构形式的混凝土板连接构件包括精轧螺栓9和螺栓预留孔道18,螺栓预留孔道18通过预埋模具或波纹管设置在预制混凝土板1内,在螺栓预留孔道18后端的预制混凝土板1上设有预留混凝土后浇槽12,所述精轧螺栓9穿装在两张对接的预制混凝土板1的螺栓预留孔道18中,两张对接的预制混凝土板1通过精轧螺栓9进行固定连接;第二种结构形式的混凝土板连接构件包括精轧螺栓9和螺栓预留凹槽21,螺栓预留凹槽21通过预埋模具设置在预制混凝土板1内,精轧螺栓9穿装在两张对接的预制混凝土板1的螺栓预留凹槽21中,两张对接的预制混凝土板1通过精轧螺栓9进行固定连接;第三种结构形式的混凝土板连接构件包括钢索13和钢索预留孔道19,钢索预留孔道19预埋模具或波纹管设置在预制混凝土板1内,在钢索预留孔道19后端的预制混凝土板1上设有预留锚固槽14,所述钢索13穿装在两张对接的预制混凝土板1的钢索预留孔道19中,两张对接的预制混凝土板1通过钢索13进行固定连接;第四种结构形式的混凝土板连接构件包括预埋钢筋15和后浇混凝土17,预埋钢筋15固设在预制混凝土板1上,两张对接的预制混凝土板1之间设有预留间隙,预埋钢筋15延伸至预留间隙内,预留间隙由后浇混凝土17进行封装,预埋钢筋15封装在后浇混凝土17中,两张对接的预制混凝土板1通过预埋钢筋15和后浇混凝土17进行固定连接。
在实际工程中,先按照设计要求制作预应力钢箱梁2,且在预应力钢箱梁2的上翼缘、下翼缘及腹板的设计位置处加工有螺栓孔,并在预应力钢箱梁2的上翼缘顶部焊接上剪力连接件4,然后绑扎预制混凝土板1中钢筋笼,再在预应力钢箱梁2的上翼缘顶部支模板,然后将绑扎好的钢筋笼按设计要求放置到模板内,最后向模板内部浇注混凝土,直到混凝土固化成型。
接下来按照要求将制作好的组合梁进行对接,当两根对接的预应力钢箱梁2准确定位后,分别安装上腹板连接钢板5、上翼缘连接钢板7及下翼缘连接钢板10,完成预应力钢箱梁2的初步连接。
当预应力钢箱梁2完成初步连接后,再对预制混凝土板1进行连接。
对于采用第一种结构形式的混凝土板连接构件的情况时,在两张预制混凝土板1进行正式对接前,需要先将精轧螺栓9插入一侧的螺栓预留孔道18中,随着两张预制混凝土板1的对接,使精轧螺栓9准确插入另一侧的螺栓预留孔道18中,当两张预制混凝土板1完成准确对接后,通过螺母将精轧螺栓9的两端固定到预留混凝土后浇槽12内,然后向预留混凝土后浇槽12内浇入混凝土完成封装;最后张拉预应力钢筋3,并通过锚具将预应力钢筋3进行固连,施工结束。
对于采用第二种结构形式的混凝土板连接构件的情况时,当两张预制混凝土板1的完成准确对接后,将精轧螺栓9准确送入螺栓预留凹槽21中,再螺母将精轧螺栓4的两端固定到螺栓预留凹槽21内,然后向螺栓预留凹槽21内浇入混凝土完成封装;最后张拉预应力钢筋3,并通过锚具将预应力钢筋3进行固连,施工结束。
对于采用第三种结构形式的混凝土板连接构件的情况时,当两张预制混凝土板1的完成准确对接后,将钢索13穿入钢索预留孔道19中,并通过锚具将钢索13固定到预留锚固槽14中,然后向预留锚固槽14内浇入混凝土完成封装;最后张拉预应力钢筋3,并通过锚具将预应力钢筋3进行固连,施工结束。
对于采用第四种结构形式的混凝土板连接构件的情况时,当两张预制混凝土板1的完成准确对接后,将两侧的预埋钢筋15对接绑扎,然后向预留间隙浇入后浇混凝土17,预留间隙被后浇混凝土17填满,预埋钢筋15被封装在后浇混凝土17中,直到后浇混凝土17固化成型;最后张拉预应力钢筋3,并通过锚具将预应力钢筋3进行固连,施工结束。
实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围,凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更,均包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁,其特征在于:包括预制混凝土板、预应力钢箱梁、预应力钢筋、剪力连接件、钢箱梁连接构件及混凝土板连接构件;所述预制混凝土板固设在预应力钢箱梁上翼缘顶部,所述剪力连接件预埋在预制混凝土板内部,且剪力连接件焊接固连在预应力钢箱梁上翼缘顶部;所述预应力钢筋布置在钢箱梁下翼缘上方;所述预应力钢箱梁对接时通过钢箱梁连接构件进行固定连接;所述预制混凝土板对接时通过混凝土板连接构件进行固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁,其特征在于:所述钢箱梁连接构件包括腹板连接钢板、上翼缘连接钢板及下翼缘连接钢板;所述腹板连接钢板搭接在两根对接的预应力钢箱梁腹板之间,腹板连接钢板与预应力钢箱梁腹板之间通过腹板连接螺栓相固连;所述上翼缘连接钢板搭接在两根对接的预应力钢箱梁上翼缘之间,上翼缘连接钢板与预应力钢箱梁上翼缘通过上翼缘连接螺栓相固连,且上翼缘连接螺栓上端预埋在预制混凝土板内;所述下翼缘连接钢板搭接在两根对接的预应力钢箱梁下翼缘之间,下翼缘连接钢板与预应力钢箱梁下翼缘通过下翼缘连接螺栓相固连。
3.根据权利要求1所述的一种预制预应力钢与混凝土拼接简支组合箱梁,其特征在于:所述混凝土板连接构件包括四种结构形式;第一种结构形式的混凝土板连接构件包括精轧螺栓和螺栓预留孔道,螺栓预留孔道通过预埋模具或波纹管设置在预制混凝土板内,在螺栓预留孔道后端的预制混凝土板上设有预留混凝土后浇槽,所述精轧螺栓穿装在两张对接的预制混凝土板的螺栓预留孔道中,两张对接的预制混凝土板通过精轧螺栓进行固定连接;第二种结构形式的混凝土板连接构件包括精轧螺栓和螺栓预留凹槽,螺栓预留凹槽通过预埋模具设置在预制混凝土板内,精轧螺栓穿装在两张对接的预制混凝土板的螺栓预留凹槽中,两张对接的预制混凝土板通过精轧螺栓进行固定连接;第三种结构形式的混凝土板连接构件包括钢索和钢索预留孔道,钢索预留孔道预埋模具或波纹管设置在预制混凝土板内,在钢索预留孔道后端的预制混凝土板上设有预留锚固槽,所述钢索穿装在两张对接的预制混凝土板的钢索预留孔道中,两张对接的预制混凝土板通过钢索进行固定连接;第四种结构形式的混凝土板连接构件包括预埋钢筋和后浇混凝土,预埋钢筋固设在预制混凝土板上,两张对接的预制混凝土板之间设有预留间隙,预埋钢筋延伸至预留间隙内,预留间隙由后浇混凝土进行封装,预埋钢筋封装在后浇混凝土中,两张对接的预制混凝土板通过预埋钢筋和后浇混凝土进行固定连接。
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