CN211772849U - 一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及到一种采用环状接缝的钢‑混凝土组合梁桥面连续构造；所述桥面连续构造在端横梁架设后将连接钢板焊接在两侧端横梁顶板上，并在其上对称布设剪力钉，其特征在于：所述桥面连续构造还包括纵向环状钢筋、环状连接钢筋和桥面连续槽口，环状连接钢筋与两侧桥面板伸出的纵向环状钢筋对应成环布置，并采用对接焊错缝连接，所述桥面连续槽内浇筑有UHPC超高强接缝混凝土；可增强桥面连续连接强度且构造简单、便于施工、可靠性高的一种环状接缝的钢‑混凝土组合梁桥面连续构造。
Description
技术领域
本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及到一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造。
背景技术
桥面连续构造常用于中小跨径的多跨简支梁，为保证行车舒适度，取消梁端伸缩装置而将桥面板连接成一个整体，可充分利用简支梁结构简单、施工灵活快速且造价较低的优势，而且避免了因伸缩装置导致的跳车、易损坏和养护维修频繁等不利因素。
钢-混凝土组合梁桥面连续构造考虑钢梁与混凝土之间的滑移效应以及温度、活载等影响，往往因其连接强度不足，梁体伸缩和转动造成钢梁与混凝土变形不协调，而在桥面连续处桥面板易开裂，因此，桥面连续构造是钢-混凝土组合梁结构的薄弱部位。
为改善桥面连续部位的受力状况，保证桥面连续构造经久耐用，工程上现有的做法主要是：采用改进的桥面连续填缝材料(钢纤维混凝土、环氧树脂混凝土等)、采用高强跨缝连接件(型钢连接件、PBL连接件等)、采用PC桥面连续接缝以及在梁端之间采用复杂限位装置等。
工程上现有的桥面连续构造存在以下缺点：采用改进的桥面连续填缝材料虽然提高了接缝混凝土的抗拉强度，但桥面连续处受力复杂，可靠性不足；采用高强跨缝连接件可以承担负弯矩产生的拉应力，但其构造较为复杂，施工时须在桥面板预埋连接件，后期浇筑混凝土不便，施工质量难以保证；采用PC桥面连续接缝会增加预应力次内力，使桥面连续处混凝土与钢梁之间剪应力增大，且施工不便；在梁端之间采用限位装置可减小梁端转角和位移，但同时产生了端横梁之间的纵向次内力，且施工及维护复杂。
实用新型内容
为了改善传统钢-混凝土组合结构箱间横联连接形式的不足，本实用新型提供了一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造，可增强桥面连续连接强度且构造简单、便于施工、可靠性高。
本实用新型采用的技术方案如下所述：
一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造，所述桥面连续构造在端横梁7架设后将连接钢板3焊接在两侧端横梁3顶板上，并在其上对称布设剪力钉4，所述桥面连续构造还包括纵向环状钢筋1、环状连接钢筋2和桥面连续槽口6，环状连接钢筋2与两侧桥面板9伸出的纵向环状钢筋1对应成环布置，并采用对接焊错缝连接，所述桥面连续槽6内浇筑有UHPC超高强接缝混凝土5。
所述端横梁7为简支梁端部，且在梁端桥面板9预留有桥面连续槽口6。
所述连接钢板3，设置为平直钢板，或设置为梯形、三角形、矩形等锯齿状钢板。
所述纵向环状钢筋1为钢-混凝土组合梁桥面板9纵向钢筋的伸出部分，在端横梁3架设后浇筑在桥面板9内。
所述环状连接钢筋2为单独焊接成环的纵向连接钢筋，与左右两侧桥面板9伸出的纵向环状钢筋1分别搭接形成双环构造。
所述桥面连续槽口6内横向布设横向钢筋，且横向钢筋应与纵向环状钢筋1和剪力钉7位置关系对应。
所述纵向环状钢筋1与环状连接钢筋2成环布置时，其环状接缝钢筋需保证有重叠长度，即桥面板9纵向环状钢筋1与环状连接钢筋2搭接形成环状部分的最小长度。
所述环状接缝钢筋2的重叠长度计算公式为：
La＝45γlaAsftd/kAdfsd≥1.5dB≥0.25Lb
其中，La：环状接缝钢筋必要的重叠长度(mm)；
γ：钢筋锚固形状系数，当采用带肋钢筋时取0.5；la：基本锚固长度，la＝(σsa/4τoa)·d≥45d；σsa：正常使用极限状态或疲劳极限状态下钢筋的抗拉强度极限值；τoa：混凝土的附着应力强度的极限值；d：钢筋的公称直径；As/Ad：受拉钢筋断面面积与受压钢筋断面面积之比；ftd/fsd：混凝土抗拉强度设计值与普通钢筋抗拉强度设计值之比；k：考虑接缝钢筋移动量影响的系数，取k＝0.5；dB：钢筋弯曲直径；LB：桥面连续接缝宽度。
本实用新型的有益效果为：本实用新型所提供的一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造，通过采用布设有剪力钉的钢盖板与端横梁顶板连接、采用环状接缝钢筋将两侧简支梁桥面板纵向钢筋连接并采用UHPC超高强接缝混凝土浇筑桥面连续槽口的技术方案，借助环状钢筋的重叠来实现桥面板的一体化，使桥面连续处混凝土桥面板连接强度提高，使桥面连续处负弯矩产生的拉应力依次通过钢盖板、纵向连接钢筋、UHPC超高强接缝混凝土承担，充分发挥构造及材料性能优势，从而降低混凝土桥面板开裂风险。
本实用新型所提供的一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造，通过构造措施使两侧钢-混凝土组合梁桥面板连接成为受力整体，其构造简单、施工方便、造价较低，且能保证桥面连续连接质量，具有良好的技术经济优势。
附图说明
图1为本实用新型所述桥面连续构造的结构示意图；
图2为本实用新型所述桥面连续构造的环状接缝钢筋大样；
图3为本实用新型所述桥面连续构造环状钢筋必要重叠长度计算图示；
图4为本实用新型实所述桥面连续构造中端横梁顶板连接钢板平面示意图；
图5为本实用新型实所述端横梁顶板连接钢板其它形式的平面示意图；
图中所示：纵向环状钢筋1、环状连接钢筋2、连接钢板3、剪力钉4、UHPC超高强接缝混凝土5、桥面连续槽口6、端横梁7、支座8、桥面板9。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体的实施例进一步的说明本实用新型的技术方案：
实施例1
本实用新型提供了一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造，本实施例根据所桥面连续构造包括：桥面板伸出到桥面连续槽口内的纵向环状钢筋1、环状连接钢筋2、连接钢板3、设置在连接钢板上的剪力钉4以及浇筑在桥面连续槽口内的UHPC超高强接缝混凝土5，如图1所示。
本实施例中所述桥面连续槽口6宽度为500mm，梁端至相邻两跨中心线的距离为40mm，即桥面连续接缝总宽为1080mm。所述桥面板9为普通钢筋混凝土桥面板，其厚度为250mm，桥面板9纵向抗弯钢筋为直径16mm的HRB400钢筋，桥面板9上下两层纵向钢筋间距为170mm，桥面板9环状纵向钢筋2伸出到桥面连续槽口6内的长度为390mm，根据说明书中所述环状连接钢筋2最小重叠长度计算公式，以上述桥面连续构造条件计算所得本实施例环状钢筋的最小重叠长度为294mm，且满足La≥0.25Lb＝270mm，La≥1.5dB＝255mm，本实施例取La＝350mm，环状连接钢筋的长度为L0＝870mm。所述环状连接钢筋2与左右两侧桥面板9纵向环状钢筋1对应成环布置，并采用对接焊，相邻焊接钢筋接头错开布置，在桥面连续接缝范围内形成“双环”构造，其两侧与桥面板9纵向钢筋重叠长度相同，环状连接钢筋2横向间距与桥面板9纵向连接钢筋1间距相同。
本实施例所述端横梁顶板连接钢板3为焊接在端横梁顶板上的平直钢板，其厚度为12mm，宽度为980mm，连接钢板3在横桥向通长布置，如图2所示。考虑到桥面连续部位的应力传递，连接钢板3上对称布设四排剪力钉4，剪力钉4为栓钉连接件，布设时应注意与纵横向连接钢筋1的关系，必要时可局部调整栓钉位置。另外，本实施例中所述端横梁连接钢板3在平面上也可设置为锯齿状钢板，以增加与端横梁7顶板的焊接强度，如图4所示。所述锯齿状钢板锯齿形状可为梯形、三角形、矩形等形式。
本实施例中所述UHPC超高强接缝混凝土5是一种高强度、高韧性、低孔隙率的超高强水泥基材料。基于UHPC良好的抗拉、抗弯和抗裂性能，其在桥面连续构造处受温度变化、收缩徐变、活载等作用下不易开裂，并且低孔隙率和致密性的特点使其应用于桥跨接缝位置能有更好的耐久性和使用寿命。
本实施例中所述一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造，其施工顺序一般为架设钢-混凝土主梁、布设桥面板钢筋并浇筑桥面板混凝土、在桥面连续构造处焊接端横梁顶板钢板、布置并焊接环状连接钢筋、布设横桥向钢筋、在钢板上点焊布设剪力钉、浇筑UHPC超高强接缝混凝土、铺设沥青混凝土路面。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造，所述桥面连续构造在端横梁架设后将连接钢板焊接在两侧端横梁顶板上，并在其上对称布设剪力钉，其特征在于：所述桥面连续构造还包括纵向环状钢筋、环状连接钢筋和桥面连续槽口，环状连接钢筋与两侧桥面板伸出的纵向环状钢筋对应成环布置，并采用对接焊错缝连接，所述桥面连续槽内浇筑有UHPC超高强接缝混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造，其特征在于：所述端横梁为简支梁端部，且在梁端桥面板预留有桥面连续槽口。
3.根据权利要求1所述的一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造，其特征在于：所述纵向环状钢筋为钢-混凝土组合梁桥面板纵向钢筋的伸出部分，在端横梁架设后浇筑在桥面板内。
4.根据权利要求1所述的一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造，其特征在于：所述环状连接钢筋为单独焊接成环的纵向连接钢筋，与左右两侧桥面板伸出的纵向环状钢筋分别搭接形成双环构造。
5.根据权利要求2所述的一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造，其特征在于：所述桥面连续槽口内横向布设横向钢筋，且横向钢筋应与纵向环状钢筋和剪力钉位置关系对应。
6.根据权利要求1所述的一种采用环状接缝的钢-混凝土组合梁桥面连续构造，其特征在于：所述纵向环状钢筋与环状连接钢筋成环布置时，其环状接缝钢筋需保证有重叠长度，即桥面板纵向环状钢筋与环状连接钢筋搭接形成环状部分的最小长度。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113737646A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-03 | 福州大学 | 预制uhpc板-波型钢叠合式桥面连接结构及施工方法 |
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- 2020-02-26 CN CN202020214577.3U patent/CN211772849U/zh active Active
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