CN212052264U - 预制梁结构及装配式便桥 - Google Patents

Abstract

一种预制梁结构及装配式便桥，涉及桥梁工程技术领域。预制梁结构包括钢筋混凝土桥面板以及至少两个型钢主梁，钢筋混凝土桥面板至少一侧具有对接部，对接部相对的两侧壁具有预埋钢板，预埋钢板与钢筋混凝土桥面板中的钢筋连接，钢筋混凝土桥面板的侧面与预埋钢板之间形成台阶槽，钢筋混凝土桥面板设有贯穿预埋钢板及对接部的第一安装孔。每个型钢主梁的上翼与钢筋混凝土桥面板的下表面连接形成钢‑混凝土组合梁，每个型钢主梁的上翼连接有至少一个剪力连接件，每个剪力连接件埋设于钢筋混凝土桥面板内；其结构简单，且改善常规钢便桥造价高、舒适性差、噪音大、安装麻烦等问题，还改善了行车的安全性，减少后期检修成本。

Description

预制梁结构及装配式便桥

技术领域

本申请涉及桥梁工程技术领域，具体而言，涉及一种预制梁结构及装配式便桥。

背景技术

常规的便桥上部多采用贝雷梁结构，包含贝雷片、横向分配梁以及钢桥面板等。这种常规便桥结构采用采用装配式结构，构造相对简单，施工速度快，且安装与拆卸相对方便，因此应用相对广泛。但其也存在如下问题：建筑高度较高(约为1.8m～2m)，在上跨净高受限区域，同等纵坡指标下，会增加桥梁规模，增加工程造价；便桥在频繁车辆荷载作用下，钢桥面板实际使用时存在脱落、翘板以及抗滑性能差等问题，如不及时修复会影响通行安全；便桥各构件之间大量采用螺栓连接，易松动，后期检修成本较高；便桥使用时还存在噪音大，行车舒适性较差等问题。

在港珠澳大桥工程建设中，为如期完成人工岛及岛上配套设施的工程建设，在对比海上运输投资成本高的基础上，提出了建设珠海口岸临时施工便桥来解决岛内施工期的交通问题。便桥引桥上部结构采用跨径25m预应力砼简支小箱梁，下部结构采用钢管桩。该便桥结构形式具有跨越能力强、承载能力大以及阻水小等优势，但是其施工周期长，造价高，主梁运输和吊装难度大，且上部砼梁板无法重复利用，环保性能差，因此在大部分便桥中应用很少。

中兴路北延下穿南京长江三桥高速公路临时便桥采用了铁路D型24m组合施工便梁结构。该便梁采用多个独立的矩形钢箱梁，钢箱梁之间用钢横梁连接，主梁顶比横梁高0.21m，在横梁上铺设[10型槽钢作为桥面纵梁，纵梁上满铺10cm×10cm方木作为桥面横梁，再铺12mm厚钢板作为桥面，主梁上直接套装6mm厚花纹钢板。该便梁结构具有梁高相对较低、跨度相对较大等优势，但其桥面板、方木横梁、槽钢纵梁以及钢横梁之间的连接容易脱落，钢桥面板容易变形、上翘，对行车安全性和舒适性产生较大影响，且噪音较大，因此应用比较少。

鉴于上述便桥存在的缺陷，特此提出本申请。

实用新型内容

本申请提供一种预制梁结构及装配式便桥，以改善上述问题。

本申请第一方面实施例的预制梁结构，其包括钢筋混凝土桥面板以及至少两个型钢主梁。

其中，钢筋混凝土桥面板至少一侧具有对接部，对接部相对的两侧壁均具有预埋钢板，预埋钢板与钢筋混凝土桥面板中的钢筋连接，钢筋混凝土桥面板的侧面与预埋钢板之间形成台阶槽，钢筋混凝土桥面板设有贯穿预埋钢板以及对接部的第一安装孔。

每个型钢主梁的上翼与钢筋混凝土桥面板的下表面连接形成钢-混凝土组合梁并共同受力、共同承担外部荷载，每个型钢主梁的上翼连接有至少一个剪力连接件，每个剪力连接件埋设于钢筋混凝土桥面板内。

根据本申请实施例的预制梁结构，其采用型钢-混凝土组合方式使受力更为合理，且直接在工厂加工成型，使后续便于现场安装形成便桥，相比于传统的贝雷梁，采用型钢主梁支撑，使得预制梁结构搭建的便桥的整体高度大大低于与常规的贝雷梁便桥(建筑高度约为1.8m～2m)，在上跨净高受限区域时，同等纵坡及桥台填高指标控制下，会明显缩短桥梁长度，减小工程总体造价。剪力连接件的设置，使得型钢主梁与钢筋混凝土桥面板稳定的连接。

另外，根据本申请实施例的预制梁结构还具有如下附加的技术特征：

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，预埋钢板设有与钢筋混凝土桥面板的侧面配合的限位部，限位部朝向背离对接部的一侧延伸。

通过限位部的设置，防止后续安装形成便桥时，连接钢板直接与钢筋混凝土桥面板接触，损坏钢筋混凝土桥面板。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，型钢主梁采用热轧型钢。

热轧型钢主梁可在钢厂热轧一次成型，其翼板以及腹板之间无需焊接，不仅简化了施工工序，还大大的改善了受力的型钢主梁的抗疲劳性能。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，钢筋混凝土桥面板的一侧设有对接部，另一侧设有护栏预埋底座，护栏预埋底座设置于钢筋混凝土桥面板的上表面，护栏预埋底座的背面设有埋设于钢筋混凝土桥面板的连接筋，连接筋与型钢主梁的上翼连接。

具有上述具体地设置条件的预制梁结构，主要安装于便桥的两侧，其中，护栏预埋底座通过连接筋与型钢主梁的上翼连接，有效稳定护栏预埋底座，满足护栏的防撞要求，同时不影响钢筋混凝土桥面板的强度。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，钢筋混凝土桥面板的两侧均设有对接部。

具有上述具体地设置条件的预制梁结构，主要安装于便桥的中部。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，预制梁结构还包括第一横梁，第一横梁用于连接相邻的两个型钢主梁。

通过上述第一横梁的设置，使得至少两个型钢主梁通过第一横梁组成整体，共同受力，同时进一步的提高型钢主梁的支撑效果以及支撑的稳定性。

可选地，所述型钢主梁的高度小于1m。便于获得且有效降低整体的建筑高度。

本申请第二方面实施例的装配式便桥，其包括至少两个本申请第一方面实施例的预制梁结构、用于连接相邻的两个钢筋混凝土桥面板的连接结构以及桥面铺装。

其中，相邻的两个预制梁结构的对接部对接以使两个台阶槽形成凹槽。

所述连接结构包括放置于所述凹槽并覆盖两个预制钢板的连接钢板、以及与所述第一安装孔配合并固定所述预制钢板、所述连接钢板以及所述对接部的连接件。

桥面铺装铺设于连接后的每个钢筋混凝土桥面板的上表面。

根据本申请第二方面实施例的装配式便桥，利用如上的预制梁结构组装所得，除了具有安装便捷，施工效率高，后期便于维修的优点，还通过连接结构将相邻的预制梁结构的钢筋混凝土桥面板相连，起到将某片钢筋混凝土桥面板受到的外荷载传递到相邻的钢筋混凝土桥面板，使得相邻的钢筋混凝土桥面板共同承担外荷载的作用。同时桥面为钢筋混凝土桥面板+桥面铺装组成，桥面不仅不易损坏，后期检修成本较低；而且桥面刚度大，抗滑性能好，行车安全性和舒适性较好，行车噪音也较低，对周围环境影响较小。

结合第二方面，本申请示出的一些实施例中，位于装配式便桥两侧的两个预制梁结构中，每个预制梁结构的外侧分别设有用于安装护栏的护栏预埋底座，护栏预埋底座的连接筋与对应的型钢主梁连接。

结合第二方面，本申请示出的一些实施例中，装配式便桥还包括用于连接位于两个预制梁结构的连接处的相邻的两个型钢主梁的第二横梁。

通过第二横梁的连接，进一步使相邻的两个预制梁结构形成整体，将一个型钢主梁的受力传递至另一个型钢主梁，保证在负载情况下便桥的稳定性。

本实用新型具有以下有益技术效果：

与常规的贝雷梁便桥相比，的装配式便桥建筑高度明显减小，在上跨净高受限区域时，同等纵坡及桥台填高指标控制下，会明显缩短桥梁长度，减小工程造价。

与常规的贝雷梁便桥的钢桥面板相比，装配式便桥桥面为钢筋混凝土桥面板+桥面铺装，桥面不易损坏，后期检修成本较低；桥面刚度大，桥面抗滑性能好，行车安全性和舒适性较好；行车噪音较低，对周围环境影响较小。

本实用新型的装配式便桥及预制梁结构可实现工业化的制造，现场装、拆方便，可重复利用，具有绿色、节能、高效、快速的显著优势。且其中预制梁结构由于跨径小，预制梁结构重量轻，运输、吊装方便。

因此，本申请提供的预制梁结构尤其适用于中小跨径的便桥，也即是装配式便桥为中小跨径的便桥。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为装配式便桥的结构示意图；

图2为作为中梁结构的预制梁结构的第一视角的结构示意图；

图3为作为中梁结构的预制梁结构的第二视角的结构示意图；

图4为作为边梁结构的预制梁结构的结构示意图；

图5为连接结构的装配示意图。

图标：10-装配式便桥；100-预制梁结构；110-型钢主梁；120-第一横梁；130-剪力连接件；140-钢筋混凝土桥面板；150-对接部；160-预埋钢板；161-台阶槽；163-第一安装孔；170-护栏预埋底座；180-护栏；200-连接结构；210-连接钢板；220-连接件；300-桥面铺装；400-第二横梁；500-目标位置。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

请参阅图1，一种装配式便桥10，其主要包括预制梁结构100、连接结构200以及桥面铺装300，该装配式便桥10尤其适用于中小跨径便桥。

请参阅图2、图3以及图4，预制梁结构100包括型钢主梁110以及钢筋混凝土桥面板140。

其中，型钢主梁110采用热轧型钢，其为钢厂热轧一次成型，型钢主梁110的上翼、下翼及腹板之间无需焊接，不仅简化了施工工序，而且大大改善了受力的型钢主梁110的抗疲劳性能；其可直接购买于市面。

型钢主梁110的数量为至少两个，上述所有型钢主梁110中对称布置于钢筋混凝土桥面板140在X方向的两侧，保证型钢主梁110支撑的稳定性，每个型钢主梁110沿钢筋混凝土桥面板140的Y方向延伸，其中X方向与Y方向垂直。其中，型钢主梁110的数量例如两个、四个或五个等。

型钢主梁110是指沿X方向呈工字的主梁，也即是，此处的型钢主梁110包括工字型钢和H型钢中的至少一种。其中，型钢主梁110沿Y方向的规格跨径可为9m-12m，与市场常规的热轧型钢工字钢或H型钢长度一致，避免了热轧型钢接长需要的对接焊或栓接，简化了加工工序，使得预制梁结构100更具通用性，且由于跨径较小，因此预制梁结构100也较轻。

本实施例中，型钢主梁110的数量为两个，两个型钢主梁110布置于钢筋混凝土桥面板140在X方向的两侧，且沿Y方向，每个工字型主梁略小于钢筋混凝土桥面板140沿Y方向的两侧壁或与之齐平，保证支撑的稳定性，以增强运输、吊装过程中预制梁结构100的抗倾覆能力。

可选地，为了保证连接的稳定性，预制梁结构100还包括第一横梁120，第一横梁120用于连接相邻的两个型钢主梁110，具体连接方式为焊接或栓接。

其中，第一横梁120可以沿X方向和/或Y方向布置，本实施例中，第一横梁120沿X方向布置，以连接本实施例中的两个型钢主梁110，且沿X方向的布置方式，可以使后续获得装配式便桥10后，装配式便桥10的稳定性更佳。

第一横梁120设置于两个型钢主梁110之间的墩柱支点位置或跨中设置，且第一横梁120的数量可以为一个或多个，本实施例中为一个，且第一横梁120跨中设置。

每个型钢主梁110的上翼与钢筋混凝土桥面板140的下表面连接，形成钢-混凝土组合梁，钢-混凝土组合梁中的型钢主梁110与钢筋混凝土桥面板共同受力并共同承担外部荷载，每个型钢主梁110的上翼连接有至少一个剪力连接件130，例如为一个、三个、七个等，当剪力连接件130的数量为两个以上时，两个以上的剪力连接件130沿Y方向间隔布置，且为了保证安装后的稳定性，剪力连接件130焊接在型钢主梁110的上翼。其中，剪力连接件130具体例如为剪力钉。

可选地，剪力连接件130焊接于型钢主梁110的上翼，保证连接的稳定性。

具体地，每个剪力连接件130埋设于钢筋混凝土桥面板140内，也即是型钢主梁110通过剪力连接件与钢筋混凝土桥面板140组成整体，共同受力。

为了使预制梁结构100适用于中小跨度桥梁，因此可减轻每片钢筋混凝土桥面板140的重量，方便运输和吊装。

其中，钢筋混凝土桥面板140位于X方向至少一侧具有对接部150，对接部150为与钢筋混凝土桥面板140一体成型的混凝土钢筋。

如图2所示，当钢筋混凝土桥面板140的两侧均具有对接部150时，将该预制梁结构100作为中梁结构；如图4所示，当钢筋混凝土桥面板140有且仅有一侧均具有对接部150时，将该预制梁结构100作为边梁结构。

需要说明的是，中梁结构与边梁结构中的对接部150设置以及作用相同，具体如下：

每个对接部150相对的两侧壁具有预埋钢板160，本实施例中，对接部150位于Z方向的两侧壁具有预埋钢板160，Z方向垂直于X方向和Y方向，也即是Z方向为垂向，对接部150位于垂向的上下两侧壁具有预埋钢板160，此方向下，便于后续进行安装。

预埋钢板160与钢筋混凝土桥面板140中的钢筋连接，钢筋混凝土桥面板140的侧面与预埋钢板160之间形成台阶槽161，钢筋混凝土桥面板140设有贯穿预埋钢板160以及对接部150的第一安装孔163。

其中，预埋钢板160的背部设有固定钢筋(图未示)，固定钢筋与钢筋混凝土桥面板140中的钢筋连接，可有效提高预埋钢板160的稳定性的同时，不影响钢筋混凝土桥面板140的强度。

为了保证安装的稳定性，预埋钢板160贯穿钢筋混凝土桥面板140位于Y方向的两侧壁。

边梁结构背离对接部150的一侧设有用于安装护栏180的护栏预埋底座170，其中，护栏预埋底座170设置于钢筋混凝土桥面板140的上表面，护栏预埋底座170的背面设有埋设于钢筋混凝土桥面板140的连接筋(图未示)，连接筋与型钢主梁110的上翼连接，例如焊接或栓接。通过上述设置，有效满足护栏180的防撞要求。

需要说明的是，上述中梁结构与边梁结构均直接在工厂整体制造，不需要额外进行安装，提高工作效率。

其中，装配式便桥10可以仅由两个边梁结构对接后经连接结构200连接，也可以由两个边梁结构和至少一个中梁结构对接后经连接结构200连接。无论上述哪种情况，位于装配式便桥10两侧的两个预制梁结构100作为边梁结构，其外侧均设有用于安装护栏180的护栏预埋底座170。

具体地，连接结构200用于连接相邻的两个对接部150，使相邻的两个预制梁结构100成型。

请参阅图1以及图5，其中，连接结构200包括连接钢板210和连接件220。

实际的连接后，相邻的两个预制梁结构100的对接部150对接以使两个台阶槽161形成用于容纳连接钢板210的凹槽。

其中，连接钢板210放置于凹槽并覆盖两个预制钢板，连接钢板210具有与第一安装孔163一一对应的第二安装孔(图未示)，且第一安装孔163与对应的第二安装孔连通。

连接件220与所述第一安装孔配合并固定所述预制钢板、所述连接钢板210以及所述对接部。具体地，连接件220依次穿设于第一安装孔163、第二安装孔内以将预制钢板、所述连接钢板210以及所述对接部固定在一起，进而通过连接钢板210连接相邻的两个钢筋混凝土桥面板140，起到将某片混凝土桥面板受到的外荷载传递到相邻的混凝土桥面板，使得相邻混凝土桥面板共同承担外荷载的作用。

其中，连接件220可以为类U型件，其具有两个平行设置的自由端以及连接两个自由端的连接部，且连接轴的轴线垂直于自由端，两个自由端分别伸出连接钢板210并经螺母固定，通过类U型件可以有效固定，且类U型件的两个自由端可分别穿设于相邻的两个对接部150。

本实施例中，连接件220为螺栓，其数量与第二安装孔的数量一一对应。

也即是，装配式便桥10通过螺栓将相邻的钢筋混凝土桥面板140连接起来，现场装、拆方便，可重复利用，具有绿色、节能、高效、快速的显著优势。

可选地，预埋钢板160的截面可以呈一字型，也可以呈类L型，由于实际的使用过程中，连接钢板210放置于凹槽，为了避免连接钢板210直接与钢筋混凝土桥面板140直接刚性接触，本实施例中，预埋钢板160的截面呈类L型。

具体地，预埋钢板160设有与钢筋混凝土桥面板140的侧面配合的限位部，限位部朝向背离对接部150的一侧延伸。

桥面铺装300铺设于连接后的每个钢筋混凝土桥面板140的上表面，并且包裹位于钢筋混凝土桥面板140上表面的连接结构200，防止连接结构200裸露。进而通过桥面铺装300和钢筋混凝土桥面板140的互相配合，桥面不易损坏，后期检修成本较低；桥面刚度大，抗滑性能好，行车安全性和舒适性较好；行车噪音也较低，对周围环境影响较小。

其中，桥面铺装300包括沥青砼桥面铺装300或砼桥面铺装300等，且桥面横坡可以通过桥面铺装300厚度变化设置，可防止桥面积水，在此不做具体的限定。

为了进一步提高相邻的两个预制装配式组合梁连接的稳定性，装配式便桥10还包括第二横梁400，第二横梁400用于连接位于两个预制梁结构100的连接处的相邻的两个型钢主梁110，具体连接方式为焊接或栓接。

其中，第二横梁400设置于两个型钢主梁110之间的墩柱支点位置或跨中设置。

需要说明的是，通过上述设置结构的装配式便桥10对斜、弯桥具有较好的适用性。

并且，常规的贝雷梁便桥建筑高度约为1.8m～2m，本申请获得的预制梁结构100由于型钢主梁110的作用，高度大大减小，一般12m及以下跨径的建筑高度约为0.9m～1m，上跨净高受限区域时，同等纵坡及桥台填高指标控制下，会明显缩短桥梁长度，减小工程总体造价。

本申请实施例还提供上述装配式便桥10的安装方法，其包括：

获得至少两个预制装配式组合梁。

吊装预制装配式组合梁至墩顶盖梁或横梁等目标位置500上，将相邻的两个预制装配式组合梁的对接部150对接并经连接机构连接。

连接完成后，施工桥面铺装300。

其中，当装配式组合梁存在第二横梁400及护栏180时，对接并经连接机构连接完成后与桥面铺装300前，安装方法还包括：先用第二横梁400连接位于两个预制梁结构100的连接处的相邻的两个型钢主梁110，然后安装护栏180。

需要说明的是，本实施方案在实际设计过程中，根据桥梁上的车辆荷载，计算型钢主梁110的型号及间距，钢筋混凝土桥面板140的厚度及配筋等；也可以先按公路—I级车辆荷载进行设计，对其他特殊车辆荷载进行验算，满足规范要求后即可使用。

综上，本申请提供的预制梁结构及装配式便桥，便于拆卸安装，不仅改善常规钢便桥造价高、舒适性差、噪音大、安装麻烦等问题，还改善了行车的安全性，减少了后期检修成本。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预制梁结构，其特征在于，包括：

钢筋混凝土桥面板，所述钢筋混凝土桥面板至少一侧具有对接部，所述对接部相对的两侧壁均具有预埋钢板，所述预埋钢板与所述钢筋混凝土桥面板中的钢筋连接，所述钢筋混凝土桥面板的侧面与所述预埋钢板之间形成台阶槽，所述钢筋混凝土桥面板设有贯穿所述预埋钢板以及对接部的第一安装孔；以及

至少两个型钢主梁，每个所述型钢主梁的上翼与所述钢筋混凝土桥面板的下表面连接形成钢-混凝土组合梁并共同受力、共同承担外部荷载，每个所述型钢主梁的上翼连接有至少一个剪力连接件，每个所述剪力连接件埋设于所述钢筋混凝土桥面板内。

2.根据权利要求1所述的预制梁结构，其特征在于，所述型钢主梁采用热轧型钢。

3.根据权利要求1所述的预制梁结构，其特征在于，所述预埋钢板设有与所述钢筋混凝土桥面板的侧面配合的限位部，所述限位部朝向背离所述对接部的一侧延伸。

4.根据权利要求1所述的预制梁结构，其特征在于，所述钢筋混凝土桥面板一侧设有所述对接部，另一侧设有用于安装护栏的护栏预埋底座，所述护栏预埋底座设置于所述钢筋混凝土桥面板的上表面，所述护栏预埋底座的背面设有埋设于所述钢筋混凝土桥面板的连接筋，所述连接筋与所述型钢主梁的上翼连接。

5.根据权利要求1所述的预制梁结构，其特征在于，所述钢筋混凝土桥面板的两侧均设有对接部。

6.根据权利要求1所述的预制梁结构，其特征在于，所述预制梁结构还包括第一横梁，所述第一横梁用于连接相邻的两个所述型钢主梁。

7.根据权利要求1所述的预制梁结构，其特征在于，所述型钢主梁的高度小于1m。

8.一种装配式便桥，其特征在于，包括：

至少两个如权利要求1-7任意一项所述的预制梁结构，相邻的两个所述预制梁结构的对接部对接以使两个台阶槽形成凹槽；

用于连接相邻的两个钢筋混凝土桥面板的连接结构，所述连接结构包括放置于所述凹槽并覆盖两个预制钢板的连接钢板、以及与所述第一安装孔配合并固定所述预制钢板、所述连接钢板以及所述对接部的连接件；以及

桥面铺装，所述桥面铺装铺设于连接后的每个所述钢筋混凝土桥面板的上表面。

9.根据权利要求8所述的装配式便桥，其特征在于，位于所述装配式便桥两侧的两个所述预制梁结构中，每个所述预制梁结构的外侧分别设有用于安装护栏的护栏预埋底座，所述护栏预埋底座的连接筋与对应的所述型钢主梁连接。

10.根据权利要求8所述的装配式便桥，其特征在于，装配式便桥还包括用于连接位于两个所述预制梁结构的连接处的相邻的两个所述型钢主梁的第二横梁。

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