裝配式鋼?混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁及施工方法與流程

本發(fā)明涉及一種裝配式鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁及其施工方法。

背景技術(shù)：

鋼和混凝土是建造橋梁的主要結(jié)構(gòu)材料，這兩種材料在物理和力學(xué)性能上具有各自的優(yōu)勢和劣勢，通過某種方式將鋼材與混凝土組合在一起共同工作，則能夠綜合發(fā)揮傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，同時限制其不利作用的出現(xiàn)，從而做到物盡其用，揚長避短。鋼-混凝土組合梁是近年來使用較為廣泛,技術(shù)相對成熟的一種橋梁結(jié)構(gòu)形式。而混凝土板的施工對組合梁橋的承載能力和耐久性具有重要影響。目前，混凝土板的施工主要包括以下兩種：

（1）現(xiàn)場澆筑混凝土法。該方法利用鋼梁作為支架，立模后現(xiàn)場澆筑混凝土。其優(yōu)點是：剪力鍵周圍接合部的混凝土填充振搗的密實度易于控制，混凝土板的整體性好并可任意造型。其缺點是：混凝土干燥收縮受鋼梁和剪力鍵約束而產(chǎn)生拉應(yīng)力，易產(chǎn)生早期的施工裂紋；現(xiàn)場澆筑混凝土因環(huán)境、氣候等因素的影響，其質(zhì)量穩(wěn)定性比工廠預(yù)制混凝土板差；與預(yù)制板法相比，施工工期長。

（2）預(yù)制混凝土板法。該方法是在工廠預(yù)制混凝土板，吊裝就位后現(xiàn)場澆筑接合部位的混凝土，使之成為組合梁。其優(yōu)點是：混凝土板工廠化預(yù)制，有利于確保施工質(zhì)量；混凝土干燥收縮已基本完成，可以有效控制早期施工裂紋。其缺點是：預(yù)制混凝土板與鋼梁之間接合部的縫隙填充比較薄弱，影響結(jié)構(gòu)的耐久性；當橋梁較寬時，橋面板橫橋向也要分成幾塊，一方面混凝土現(xiàn)澆量增多，另一方面增加在懸臂處預(yù)制板安裝難度；預(yù)制混凝土板與鋼梁通過群釘錨固組合，組合受力效果不如剪力釘均勻布置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種裝配式鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁及其施工方法，降低施工難度，保證施工質(zhì)量穩(wěn)定性，提高結(jié)構(gòu)受力性能。

本發(fā)明采用以下方案實現(xiàn)：一種裝配式鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁，所述橋梁寬度方向至少由兩片預(yù)制組合梁拼接而成，所述組合梁包括混凝土預(yù)制橋面板和用以支撐混凝土預(yù)制橋面板的鋼梁，，鋼梁上方設(shè)置有位于混凝土預(yù)制橋面板下方的上翼緣鋼板，上翼緣鋼板上焊接有將混凝土預(yù)制橋面板和上翼緣鋼板連接成整體的剪力連接件，在組合梁兩側(cè)的上翼緣鋼板邊緣具有縱肋板，相鄰兩片組合梁通過鄰近的兩縱肋板連接在一起。

進一步的，相鄰兩片組合梁的混凝土預(yù)制橋面板之間留有用以澆筑有接縫混凝土的現(xiàn)澆接縫，現(xiàn)澆接縫的寬度為300mm~800mm，濕接縫處的上翼緣鋼板上布置有將接縫混凝土與位于其下部上翼緣鋼板連接在一起的剪力連接件。

進一步的，混凝土預(yù)制橋面板和接縫混凝土由普通混凝土或超高性能混凝土或鋼纖維混凝土或高性能混凝土澆筑而成。

進一步的，連接在一起的兩縱肋板之間留有5~20mm的間隙，縱肋板為平板形或L形，平板形縱肋板或L形縱肋板的腹板上開設(shè)有螺栓孔，相鄰兩片組合梁之間的縱肋板通過螺栓連接在一起，兩縱肋板之間的間隙中填充有高強水泥漿或橡膠墊。

進一步的，連接在一起的兩縱肋板之間留有100~300mm的間隙，縱肋板為L形或倒T形，相鄰兩片組合梁之間通過連接鋼板和螺栓連接在一起；現(xiàn)澆接縫中設(shè)置有位于兩縱肋板之間的鋼筋籠，鋼筋籠向上伸入現(xiàn)澆接縫中，兩縱肋板之間的間隙中也澆筑有接縫混凝土，縱肋板上焊接有將接縫混凝土和上翼緣鋼板連接在一起的剪力連接件。

進一步的，組合梁中混凝土預(yù)制橋面板1內(nèi)分布雙層沿縱向設(shè)置的橋面板內(nèi)鋼筋以及沿橫向設(shè)置有環(huán)形箍筋，環(huán)形箍筋兩端穿出混凝土預(yù)制橋面板兩側(cè)面；現(xiàn)澆接縫內(nèi)設(shè)置有將兩環(huán)形箍筋端部連接在一起的環(huán)形鋼筋。

進一步的，所述鋼梁截面為工字形、箱形或槽形，所述鋼梁和上翼緣鋼板上均設(shè)置有加勁肋。

進一步的，組合梁的上翼緣鋼板由多塊上翼緣鋼板間隔排列而成，縱肋板設(shè)置在位于最外側(cè)的上翼緣鋼板上，混凝土預(yù)制橋面板底面位于相鄰兩上翼緣鋼板之間的間隔處設(shè)置有橋面板肋板。

一種如上所述裝配式鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁的施工方法，包括以下步驟：

（1）預(yù)制鋼—混凝土組合梁：在工廠制作上翼緣鋼板具有的鋼梁，上翼緣鋼板兩側(cè)邊緣焊接或彎折出縱肋板，在縱肋板上開螺栓孔，上翼緣鋼板上焊接剪力連接件；然后在上翼緣鋼板上安裝用以澆筑混凝土預(yù)制橋面板的側(cè)模板，綁扎橋面板內(nèi)縱向鋼筋和環(huán)形箍筋，澆筑混凝土預(yù)制橋面板，并進行混凝土養(yǎng)護后拆除模板；

（2）鋼—混凝土組合梁安裝：將組合梁運至施工現(xiàn)場，并將通過吊裝或推頂將組合梁進行并排架設(shè)，相鄰兩片組合梁的混凝土預(yù)制橋面板之間留出現(xiàn)澆接縫；最后用螺栓連接相鄰兩片組合梁的縱肋板；

（3）現(xiàn)澆接縫混凝土施工：在現(xiàn)澆接縫內(nèi)綁扎環(huán)形鋼筋，環(huán)形鋼筋與相鄰兩片組合梁的環(huán)形箍筋端部焊接或綁扎在一起，并在現(xiàn)澆接縫中綁扎與環(huán)形鋼筋及環(huán)形箍筋連接在一起的縱向鋼筋，向現(xiàn)澆接縫中澆筑接縫混凝土使得各片組合梁連接成整體，進行接縫混凝土養(yǎng)護；

（4）護欄、防撞墻及泄水孔道施工；

（5）橋面鋪裝施工。

進一步的，步驟（1）中還需要在縱肋板側(cè)面焊接剪力連接件；步驟（3）中在澆筑接縫混凝土之前需要在兩縱肋板之間的間隙中放入鋼筋籠。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明橋梁先在工廠預(yù)制組合梁再運至現(xiàn)場安裝，施工快速簡單，不需要現(xiàn)場立模，避免橋面大面積混凝土現(xiàn)場澆筑、養(yǎng)護困難及施工裂紋難控制等問題；并且混凝土預(yù)制橋面板與鋼梁之間接合良好，避免群釘錨固，受力性能好；提高施工質(zhì)量，施工快速簡單，縮短工期，使組合結(jié)構(gòu)受力合理。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下將通過具體實施例和相關(guān)附圖，對本發(fā)明作進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一組合梁構(gòu)造示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例一橋梁構(gòu)造示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例一組合梁間連接示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例二組合梁構(gòu)造示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例二橋梁構(gòu)造示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例二組合梁間連接示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例三組合梁間連接示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例四橋梁構(gòu)造示意圖；

圖9是本發(fā)明實施例五橋梁構(gòu)造示意圖；

圖10是本發(fā)明實施例六預(yù)橋梁構(gòu)造示意圖；

圖中標號說明：1-混凝土預(yù)制橋面板；2-鋼梁；3-剪力連接件；4-橋面板內(nèi)鋼筋；5-環(huán)形箍筋；6-加勁肋；7-縱肋板；8-螺栓孔；9-螺栓；10-接縫混凝土；11-腹板；12-連接鋼板；13-鋼筋籠。14-橋面板肋板、15-環(huán)形鋼筋、16-上翼緣鋼板。

具體實施方式

實施一：如圖1~3所示，一種裝配式鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁，所述橋梁寬度方向至少由兩片組合梁拼接而成，所述組合梁包括混凝土預(yù)制橋面板1和用以支撐混凝土預(yù)制橋面板1的鋼梁2，鋼梁2截面可為工字形，，鋼梁上方設(shè)置有位于混凝土預(yù)制橋面板下方的上翼緣鋼板16，上翼緣鋼板16與鋼梁2上端焊接在一起；上翼緣鋼板16上焊接有將混凝土預(yù)制橋面板1和上翼緣鋼板16連接成整體的剪力連接件3，在組合梁兩側(cè)的上翼緣鋼板16邊緣具有縱肋板7，相鄰兩片組合梁通過鄰近的兩縱肋板7連接在一起，混凝土預(yù)制橋面板1、上翼緣鋼板16和鋼梁2形成的組合梁整體可以再工廠預(yù)制在運至現(xiàn)場安裝，避免現(xiàn)場澆筑和養(yǎng)護困難，施工裂紋易控制，質(zhì)量穩(wěn)定性好。

在工廠預(yù)制組合梁時，以上翼緣鋼板作為底模，預(yù)制的組合梁帶有鋼梁和混凝土預(yù)制橋面板1，不需要現(xiàn)場立模；混凝土預(yù)制橋面板1澆筑在工廠中進行，減少現(xiàn)場澆筑及養(yǎng)護困難，施工裂紋易控制，質(zhì)量穩(wěn)定性好，并且混凝土預(yù)制橋面板1與鋼梁之間接合良好；避免群釘錨固，受力性能好，提高施工質(zhì)量，施工快速簡單，使組合結(jié)構(gòu)受力合理。

在本實施例中，相鄰兩片組合梁的混凝土預(yù)制橋面板之間留有用以澆筑有接縫混凝土10的現(xiàn)澆接縫，現(xiàn)澆接縫的寬度為300mm~800mm；現(xiàn)澆接縫處的上翼緣鋼板上布置有將接縫混凝土與位于其下部上翼緣鋼板連接在一起的剪力連接件3。

在本實施例中，混凝土預(yù)制橋面板和接縫混凝土由普通混凝土或超高性能混凝土或鋼纖維混凝土或高性能混凝土澆筑而成。

在本實施例中，組合梁中混凝土預(yù)制橋面板1內(nèi)分布雙層沿縱向設(shè)置的橋面板內(nèi)鋼筋4以及沿橫向設(shè)置有環(huán)形箍筋5，環(huán)形箍筋5兩端穿出混凝土預(yù)制橋面板1兩側(cè)面，上翼緣鋼板16兩側(cè)邊緣伸出混凝土預(yù)制橋面板1兩側(cè)邊沿（即上翼緣鋼板寬度大于混凝土預(yù)制橋面板1寬度）；現(xiàn)澆接縫內(nèi)設(shè)置有將兩環(huán)形箍筋端部連接在一起的環(huán)形鋼筋15。

在本實施例中，連接在一起的兩縱肋板7之間留有5~20mm的間隙，縱肋板7為平板形，縱肋板7上開設(shè)有螺栓孔8，相鄰兩片組合梁之間的縱肋板通過螺栓9連接在一起，螺栓9采用高強螺栓；兩縱肋板之間的間隙中填充有高強水泥漿或橡膠墊。

在本實施例中，所述鋼梁和上翼緣鋼板上均設(shè)置有加勁肋6。

一種如上所述裝配式鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁的施工方法，包括以下步驟：

（1）預(yù)制鋼—混凝土組合梁：在工廠制作具有上翼緣鋼板16的鋼梁，上翼緣鋼板16兩側(cè)邊緣焊接或彎折出縱肋板7，在縱肋板7上開螺栓孔8，上翼緣鋼板上焊接剪力連接件3；然后在上翼緣鋼板16上安裝用以澆筑混凝土預(yù)制橋面板的側(cè)模板，綁扎橋面板內(nèi)縱向鋼筋4和環(huán)形箍筋5，澆筑混凝土預(yù)制橋面板1，并進行混凝土養(yǎng)護后拆除模板；

（2）鋼—混凝土組合梁安裝：將組合梁運至施工現(xiàn)場，并通過吊裝或推頂將組合梁進行并排架設(shè)，相鄰兩片組合梁的混凝土預(yù)制橋面板之間留出現(xiàn)澆接縫；最后用螺栓9連接相鄰兩片組合梁的縱肋板7；

（3）現(xiàn)澆接縫混凝土施工：在現(xiàn)澆接縫內(nèi)綁扎環(huán)形鋼筋15，環(huán)形鋼筋15與相鄰兩片組合梁的環(huán)形箍筋5端部焊接或綁扎在一起，并下現(xiàn)澆接縫中綁扎與環(huán)形鋼筋及環(huán)形箍筋連接在一起的縱向鋼筋，向現(xiàn)澆接縫中澆筑混凝土使得各片組合梁連接成整體，進行接縫混凝土養(yǎng)護；

（4）護欄、防撞墻及泄水孔道施工；

（5）橋面鋪裝施工。

實施例二：如圖4~6所示，在本實施例中，連接在一起的兩縱肋板7之間留有100~300mm的間隙，縱肋板為L形，L形縱肋板的腹板11上開設(shè)有螺栓孔，相鄰兩片組合梁之間的縱肋板通過連接鋼板12和螺栓9連接在一起，連接鋼板12與腹板11之間通過螺栓9連接；現(xiàn)澆接縫中還設(shè)置有位于兩縱肋板之間的鋼筋籠13，兩縱肋板之間的間隙中也澆筑有接縫混凝土10，縱肋板7上焊接有將接縫混凝土和上翼緣鋼板連接在一起的剪力連接件3，在橋面較寬時，縱肋板之間的間隙形成小縱梁，利于主梁受力，同時減少了混凝土濕接縫施工量。

本實施例裝配式鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁的施工方法只需要在實施例一的施工方法基礎(chǔ)上增加以下步驟，步驟（1）中還需要在縱肋板側(cè)面焊接剪力連接件3；步驟（2）中在澆筑接縫混凝土10之前需要在兩縱肋板之間的間隙中放入鋼筋籠13，鋼筋籠13的高度高于上翼緣鋼板16，向上伸入現(xiàn)澆接縫中。

實施例三：如圖7所示，本實施例與實施例一的區(qū)別在于縱肋板的構(gòu)造不同，縱肋板下側(cè)還具有向內(nèi)90°彎折的腹板11使縱肋板形成L形結(jié)構(gòu)。

實施例四：如圖8所示，本實施例與實施例二的區(qū)別在于：本實施例鋼梁截面為箱形截面。

實施例五：如圖9所示，本實施例與實施例二的區(qū)別在于：本實施例鋼梁截面為槽形截面。

實施例六：如圖10所示，本實施例與實施例二的區(qū)別在于上翼緣鋼板構(gòu)造不同，本實施例中，組合梁的上翼緣鋼板由多塊上翼緣鋼板間隔排列而成，縱肋板設(shè)置在位于最外側(cè)的上翼緣鋼板上，位于中部的上翼緣鋼板與鋼梁焊接在一起；混凝土預(yù)制橋面板底面位于相鄰兩上翼緣鋼板之間的間隔處設(shè)置有橋面板肋板。

上列較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。