CN217579708U - 无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构，包括波形钢腹板组合连续箱梁，桥墩，波形钢腹板组合连续箱梁架设于桥墩上，所述波形钢腹板组合箱梁包括桥面板、波形钢腹板、钢底板，波形钢腹板对称竖直安装于钢底板两侧，桥面板安装于波形钢腹板上部，所述波形钢腹板组合连续箱梁桥顺桥向采用变截面梁高。本实用新型在负弯矩区采用组合桥面板，顺桥向布置开孔钢板并增设横向钢筋，提高结构抗弯钢度和承载能力且无需布置预应力筋，施工工艺更加简便，节省工程造价，其余区段采用混凝土桥面板，使得组合箱梁受力更加合理，具有很好的应用前景。

Description

无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构

技术领域

本实用新型涉及一种无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构。

背景技术

波形钢腹板组合箱梁桥采用波形钢腹板取代了传统的混凝土箱梁的混凝土腹板，从而使得箱梁自重减轻、恒载内力减少等一系列优点，充分发挥了组合箱梁混凝土受压、钢梁受拉的性能优势，具有很好的应用前景。然而，波形钢腹板组合箱梁桥支点等一些负弯矩区，存在着混凝土受拉，钢箱梁受压的不利区域，对组合箱梁结构的耐久性和强度产生很大的影响。目前主要有几种方法来解决此问题：一、通过施加预应力束或各类施工方法对负弯矩区施加预应力：二、通过增加配筋或优化混凝土桥面板施工顺序的方法减小负弯矩区混凝土板的拉应力；三、通过采用具有优异的抗拉性能的建筑材料来提高负弯矩区混凝土的受力性能。但是，施加预应力存在施工工序复杂、预应力损失和增加工程造价等问题；对于采用施工方法或者优化施工步骤通常还需要结合其他方法才能做到有效的控制负弯矩区混凝土的拉应力：对于采用高性能建筑材料提高了工程造价，效果有限。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提出一种无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构，解决上述技术方案存在的问题。

本实用新型采用以下方案实现：一种无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构，包括波形钢腹板组合连续箱梁，桥墩，波形钢腹板组合连续箱梁架设与桥墩上，所述波形钢腹板组合箱梁包括桥面板、波形钢腹板、钢底板，波形钢腹板对称竖直安装于钢底板两侧，所述桥面板安装于波形钢腹板上部，所述桥面板包括钢筋混凝土桥面板、组合桥面板，所述波形钢腹板组合连续箱梁包括负弯矩区、非负弯矩区，组合桥面板安装于负弯矩区上，钢筋混凝土桥面板安装于非负弯矩区上。

进一步的，所述组合桥面板包括钢桥面板，钢桥面板上沿横桥向间隔设置有竖直的长度方向顺桥向的开孔钢板，开孔钢板板面上沿长度方向间隔设置有圆孔A，相邻的开孔钢板上的圆孔A一一对应，一一对应的圆孔A之间通过钢筋贯穿连接，钢桥面板上铺设混凝土。

进一步的，所述负弯矩区包括至少一个的箱形梁A，相邻的箱形梁A左右间隔排布，所述箱形梁A包括钢底板，钢底板的左右两侧对称安装波形钢腹板，所述负弯矩区内沿钢底板长度方向于两个间隔设置有若干横隔板，所述左右相邻的两个箱形梁A之间的相邻的波形钢腹板之间通过若干工字形横梁连接，所述工字形横梁与横隔板一一对应，所述同一箱形梁A上相邻的两个横隔板与波形钢腹板所围成的区域上部、相邻的工字形横梁顶部之间通过组合桥面板封闭。

进一步的，所述负弯矩区上的钢底板上沿横桥向间隔设置有竖直的长度方向顺桥向的加劲肋，加劲肋的板面上沿长度方向间隔设置有圆孔B，相邻的加劲肋上的圆孔B一一对应，一一对应的圆孔B之间通过钢筋贯穿连接，负弯矩区的钢底板上铺设混凝土。

进一步的，所述负弯矩区上的波形钢腹板的内侧面底部沿长度方向焊接有若干焊钉，波形钢腹板的内侧面底部与焊钉通过混凝土固连于钢底板两侧。

进一步的，所述非负弯矩区包括一个的箱形梁B，相邻的箱形梁B左右间隔排布，所述箱形梁B包括钢底板，非负弯矩区的钢底板的左右两侧对称焊接波形钢腹板，所述非负弯矩区内沿钢底板长度方向于两个间隔设置有若干横隔板，所述左右相邻的两个箱形梁B之间的相邻的波形钢腹板之间通过若干工字形横梁连接，所述工字形横梁与横隔板一一对应。

进一步的，所述非负弯矩区上的横隔板与波形钢腹板的上翼缘焊接有水平的剪力连接板，剪力连接板上、工字形横梁顶面上焊接有若干焊钉，所述钢筋混凝土桥面板铺设于同一箱形梁B上相邻的两个横隔板与波形钢腹板所围成的区域的剪力连接板上与相邻的工字形横梁顶部之间，钢筋混凝土桥面板制之间通过湿接缝混凝土、焊钉连接。

进一步的，负弯矩区与非负弯矩区交界处的钢桥面板顺桥向板面上的前后两侧上设置有过渡桥面板区域，所述过渡桥面板区域上焊接有若干焊钉，所述过渡桥面板区域上铺设混凝土。

与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：在负弯矩区采用组合桥面板，顺桥向布置开孔钢板并增设横向钢筋，提高结构抗弯钢度和承载能力且无需布置预应力筋，施工工艺更加简便，节省工程造价，其余区段采用混凝土桥面板，使得组合箱梁受力更加合理，具有很好的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型组合箱梁桥立面图；

图2为本实用新型组合桥面板负弯矩区组合桥面板结构示意图；

图3为本实用新型支点处钢箱内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例双连续箱单体组合时的组合箱梁桥负弯矩区钢箱结构示意图；

图5为本实用新型实施例双连续箱单体组合时的组合桥面板负弯矩区钢箱焊接钢桥面板结构示意图；

图6为本实用新型实施例双连续箱单体组合时的组合箱梁桥非负弯矩区钢箱结构示意图；

图7为本实用新型实施例双连续箱单体组合时的组合箱梁桥非负弯矩区钢箱架设桥面混凝土预制板示意图；

图8为本实用新型实施例双连续箱单体组合时的组合箱梁桥非负弯矩区钢箱桥面板结构示意图；

图9为本实用新型实施例单连续箱单体组合时的组合箱梁桥非负弯矩区钢箱及混凝土桥面板结构示意图；

图10为本实用新型实施例双连续箱单体组合时的组合箱梁桥负弯矩区钢箱结构示意图图中。

图中：1-波形钢腹板组合连续箱梁；2-桥墩；3-组合桥面板；4-波形钢腹板；5-钢底板；6-负弯矩区；7-非负弯矩区；8-钢桥面板；9-开孔钢板；10-圆孔A；11-钢筋混凝土桥面板；12-混凝土；13-过渡桥面板区域；14-焊钉；15-加劲肋；16-圆孔B； 18-横隔板；20-工字形横梁；21-剪力连接板；22-湿接缝混凝土。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1-10所示，本实施例提供了一种无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构，包括波形钢腹板组合连续箱梁1，桥墩2，波形钢腹板组合连续箱梁架设与桥墩上，所述波形钢腹板组合箱梁包括桥面板、波形钢腹板4、钢底板5，波形钢腹板对称竖直安装于钢底板两侧，所述桥面板安装于波形钢腹板上部，所述桥面板包括钢筋混凝土桥面板11、组合桥面板3，所述波形钢腹板组合连续箱梁包括负弯矩区6、非负弯矩区7，组合桥面板安装于负弯矩区上，钢筋混凝土桥面板安装于非负弯矩区上，所述波形钢腹板组合连续箱梁桥顺桥向采用变截面梁高。

在本实施例中，所述组合桥面板包括钢桥面板8，钢桥面板上沿横桥向间隔设置有竖直的长度方向顺桥向的开孔钢板9，开孔钢板板面上沿长度方向间隔设置有圆孔A10，相邻的开孔钢板上的圆孔A一一对应，一一对应的圆孔A之间通过钢筋（未示出）贯穿连接，钢桥面板上铺设混凝土12。

在本实施例中，所述负弯矩区包括至少一个的箱形梁A，相邻的箱形梁A左右间隔排布，所述箱形梁A包括钢底板，钢底板的左右两侧对称安装波形钢腹板，所述负弯矩区内沿钢底板长度方向于两个间隔设置有若干横隔板18，采用两个以上的连续箱梁单体时，所述左右相邻的两个箱形梁A之间的相邻的波形钢腹板之间通过若干工字形横梁20连接，所述工字形横梁与横隔板一一对应，所述同一箱形梁A上相邻的两个横隔板与波形钢腹板所围成的区域上部、相邻的工字形横梁顶部之间通过组合桥面板封闭，如果采用单箱形截面，即直接采用一个箱形梁A当做形钢腹板组合连续箱梁也是可以的；

在本实施例中，所述负弯矩区上的钢底板上沿横桥向间隔设置有竖直的长度方向顺桥向的加劲肋15，加劲肋的板面上沿长度方向间隔设置有圆孔B，相邻的加劲肋上的圆孔B16一一对应，一一对应的圆孔B之间通过钢筋贯穿连接，负弯矩区的钢底板上铺设混凝土。

在本实施例中，所述负弯矩区上的波形钢腹板的内侧面底部沿长度方向焊接有若干焊钉，波形钢腹板的内侧面底部与焊钉通过混凝土固连于钢底板两侧，连接成整体，使得钢箱支点处受力更加合理。

所述非负弯矩区包括一个的箱形梁B，相邻的箱形梁B左右间隔排布，所述箱形梁B包括钢底板，非负弯矩区的钢底板的左右两侧对称焊接波形钢腹板，所述非负弯矩区内沿钢底板长度方向于两个间隔设置有若干横隔板，采用两个以上的连续箱梁单体时，所述左右相邻的两个箱形梁B之间的相邻的波形钢腹板之间通过若干工字形横梁连接，所述工字形横梁与横隔板一一对应，采用单箱形截面，即直接采用一个箱形梁B当做形钢腹板组合连续箱梁也是可以的。

在本实施例中，所述非负弯矩区上的横隔板与波形钢腹板的上翼缘焊接有水平的剪力连接板21，剪力连接板上、工字形横梁顶面上焊接有若干焊钉，所述钢筋混凝土桥面板铺设于同一箱形梁B上相邻的两个横隔板与波形钢腹板所围成的区域的剪力连接板上与相邻的工字形横梁顶部之间，钢筋混凝土桥面板之间通过湿接缝混凝土22、焊钉连接。

在本实施例中，负弯矩区与非负弯矩区的交界处的钢桥面板顺桥向板面上的前后两侧上或者靠近非负弯矩区的一侧上设置有过渡桥面板区域13，所述过渡桥面板区域上焊接有若干焊钉14，所述过渡桥面板区域上铺设混凝土，负弯矩区采用组合桥面板提高结构抗弯钢度和承载能力，且无需布置预应力筋。

在本实施例中，使用时，施工方法如下：

（1）钢箱梁制造与加工：进行桥梁下部结构施工的同时，进行钢箱的制作与加工。钢箱制作过程：先进行钢板的预处理，按箱梁单元的划分情况进行零件的下料、矫正及加工，再进行部件的组装、焊接、焊缝检查、修整、补涂装；完成钢底板单元、横隔板单元、腹板单元等单元件的制作，再进行节段的焊接拼装。同时制作钢桥面板单元、开孔钢板单元，以便钢桥面板的安装；

（2）：钢箱梁架设：采用吊装或顶推或拖拉等方法进行钢箱梁的架设；

（3）：钢箱梁间横梁加工与安装：制作横梁节段，采用全熔透焊或螺栓连接横梁5端部与腹板；

（4）：负弯矩区钢桥面板施工：在负弯矩区安装钢桥面板，钢桥面板安装时注意其扭转变形，可采取措施与钢箱临时固定，负弯矩区钢桥面板四周与箱梁及横梁上翼缘焊接连接，箱内钢桥面板块与两侧箱梁上翼缘焊接连接，再在钢桥面板顺桥向焊接开孔钢板。对于负弯矩区末端即过渡区桥面板，在钢桥面板上焊接焊钉，完成组合桥面板向混凝土桥面板钢度的过渡构造；

（5）：中支点处底板混凝土施工：采用焊接方式，进行中支点附近纵向加劲肋与钢底板的连接，以及混凝土与腹板交界面处焊钉的焊接，纵向加劲肋的圆孔内穿插横向构造钢筋，浇筑一定厚度的混凝土层，并进行养护。

（6）：正弯矩区混凝土桥面板施工：桥面板划分为若干个桥面混凝土预制板单元，所述桥面混凝土预制板单元在工厂预制，运至现场进行吊装或顶推拼接，桥面板架设于钢箱梁上，绑扎连接相邻桥面混凝土预制板单元外伸钢筋，浇筑桥面混凝土预制板间湿接缝混凝土，通过焊接在钢箱梁上翼缘的剪力连接件，使混凝土桥面板与钢箱梁连成整体；

（7）：负弯矩区桥面板施工：在组合桥面板的钢桥面板上穿插横向钢筋，绑扎桥面板纵向钢筋，进行桥面板两侧模板的安装，然后浇筑混凝土，养生。

（8）：护栏或防撞墙安装；再进行桥面板铺装施工；

在本实施例中，在步骤（3），采用单箱的截面形式时，则无需进行横梁的连接；在步骤（4）中，钢桥面板块与周边采用高强螺栓栓接或部分采用焊接、部分采用高强螺栓栓接；在步骤（5）中，正弯矩区混凝土桥面板采用现浇的施工方式，进行模板的架设，钢筋网的搭接，然后浇注混凝土，待混凝土达到一定强度后进行下一节段的施工，再养生拆模，完成所以正弯矩区桥面板段的施工。

本实用新型在负弯矩区采用组合桥面板，顺桥向布置开孔钢板并增设横向钢筋，提高结构抗弯钢度和承载能力且无需布置预应力筋，施工工艺更加简便，节省工程造价，正弯矩区段采用混凝土桥面板，在组合桥面板与混凝土桥面板之间设置一段过渡段桥面板，完成钢度的过渡。组合箱梁内支点处设置一定厚度的混凝土层，使得结构的抗剪能力增加，受力更加合理，具有很好的应用前景。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系例如“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制，且上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构，包括波形钢腹板组合连续箱梁，桥墩，波形钢腹板组合连续箱梁架设与桥墩上，其特征在于，所述波形钢腹板组合箱梁包括桥面板、波形钢腹板、钢底板，波形钢腹板对称竖直安装于钢底板两侧，所述桥面板安装于波形钢腹板上部，所述桥面板包括钢筋混凝土桥面板、组合桥面板，所述波形钢腹板组合连续箱梁包括负弯矩区、非负弯矩区，组合桥面板安装于负弯矩区上，钢筋混凝土桥面板安装于非负弯矩区上；

所述组合桥面板包括钢桥面板，钢桥面板上沿横桥向间隔设置有竖直的长度方向顺桥向的开孔钢板，开孔钢板板面上沿长度方向间隔设置有圆孔A，相邻的开孔钢板上的圆孔A一一对应，一一对应的圆孔A之间通过钢筋贯穿连接，钢桥面板上铺设混凝土。

2.根据权利要求1所述的无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构，其特征在于，所述负弯矩区包括至少一个的箱形梁A，相邻的箱形梁A左右间隔排布，所述箱形梁A包括钢底板，钢底板的左右两侧对称安装波形钢腹板，所述负弯矩区内沿钢底板长度方向于两个间隔设置有若干横隔板，所述左右相邻的两个箱形梁A之间的相邻的波形钢腹板之间通过若干工字形横梁连接，所述工字形横梁与横隔板一一对应，所述同一箱形梁A上相邻的两个横隔板与波形钢腹板所围成的区域上部、相邻的工字形横梁顶部之间通过组合桥面板封闭。

3.根据权利要求1所述的无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构，其特征在于，所述负弯矩区上的钢底板上沿横桥向间隔设置有竖直的长度方向顺桥向的加劲肋，加劲肋的板面上沿长度方向间隔设置有圆孔B，相邻的加劲肋上的圆孔B一一对应，一一对应的圆孔B之间通过钢筋贯穿连接，负弯矩区的钢底板上铺设混凝土。

4.根据权利要求3所述的无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构，其特征在于，所述负弯矩区上的波形钢腹板的内侧面底部沿长度方向焊接有若干焊钉，波形钢腹板的内侧面底部与焊钉通过混凝土固连于钢底板两侧。

5.根据权利要求1所述的无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构，其特征在于，所述非负弯矩区包括一个的箱形梁B，相邻的箱形梁B左右间隔排布，所述箱形梁B包括钢底板，非负弯矩区的钢底板的左右两侧对称焊接波形钢腹板，所述非负弯矩区内沿钢底板长度方向于两个间隔设置有若干横隔板，所述左右相邻的两个箱形梁B之间的相邻的波形钢腹板之间通过若干工字形横梁连接，所述工字形横梁与横隔板一一对应。

6.根据权利要求5所述的无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构，其特征在于，所述非负弯矩区上的横隔板与波形钢腹板的上翼缘焊接有水平的剪力连接板，剪力连接板上、工字形横梁顶面上焊接有若干焊钉，所述钢筋混凝土桥面板铺设于同一箱形梁B上相邻的两个横隔板与波形钢腹板所围成的区域的剪力连接板上与相邻的工字形横梁顶部之间，钢筋混凝土桥面板制之间通过湿接缝混凝土、焊钉连接。

7.根据权利要求1所述的无预应力波形钢腹板组合箱梁桥结构，其特征在于，负弯矩区与非负弯矩区交界处的钢桥面板顺桥向板面上的前后两侧上设置有过渡桥面板区域，所述过渡桥面板区域上焊接有若干焊钉，所述过渡桥面板区域上铺设混凝土。

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