CN103276662A - 大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段及施工工艺 - Google Patents

大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段及施工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段及施工工艺，它包括单元箱梁底板和单元箱梁顶板，单元箱梁底板和单元箱梁顶板之间设有两块钢腹板，单元箱梁顶板包括设置在中部的顶板横梁和固定连接在顶板横梁横向两侧的翼板，在翼板横向外侧和单元箱梁底板之间设有加劲***，单元箱梁顶板沿纵向设有顶板预应力孔道；钢腹板纵向两端设有栓接预留孔；单元箱梁底板沿纵向设有底板预应力孔道。本发明中的各构件为分段式结构，可采用分次吊装，且吊装重量小，对运输及起吊设备要求大为降低，常规汽车吊或履带吊，配以小吨位运梁车即可完成施工。

Description

大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段及施工工艺
技术领域
本发明涉及桥梁建造技术领域，尤其涉及一种大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段及施工工艺。
背景技术
目前，在桥梁建造技术领域中，混凝土箱梁桥以及钢混组合箱梁桥的应用最为广泛，此方案中的腹板为混凝土腹板，在运输及吊装过程中施工不便，而且混凝土腹板易开裂，其抗剪强度较低，具体具有以下缺点：
1、混凝土腹板的厚度为300~800mm，其自重较重，相应的使腹板的上、下部结构工程增加，相应的增高了工程总造价，且抗震效果差；
2、混凝土腹板结构性能差，其预应力效果差；
3、现场施工效率低，混凝土腹板钢腹板的运输及吊装也不方便。
4、混凝土腹板受外力载荷等因素影响，易出现开裂现象，造成钢筋腐蚀以至于要进行维修补强等问题。
因此，需对现有技术进行改进。
发明内容
本发明的目的就在于解决上述背景技术的不足，提供一种施工方便快捷的大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段及施工工艺。
本发明的技术方案为：一种大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段，它包括单元箱梁底板和单元箱梁顶板，其特征在于：所述单元箱梁底板和单元箱梁顶板之间设有两块钢腹板，所述单元箱梁顶板包括设置在中部的顶板横梁和固定连接在顶板横梁横向两侧的翼板，在翼板横向外侧和单元箱梁底板之间设有加劲***，所述单元箱梁顶板沿纵向设有顶板预应力孔道；所述钢腹板纵向两端设有栓接预留孔；所述单元箱梁底板沿纵向设有底板预应力孔道。
在上述方案中：
所述顶板横梁和翼板通过设置在顶板横梁横向两端的U型钢筋接头固定连接。
所述翼板为大悬臂翼板，所述翼板的横向长度不少于5m。
所述加劲***为斜撑。
所述钢腹板为波形钢腹板。
所述钢腹板嵌入到单元箱梁底板/单元箱梁顶板中。
所述钢腹板横向两侧和单元箱梁底板/单元箱梁顶板之间设有连接件，所述钢腹板、连接件、单元箱梁底板/单元箱梁顶板依次被连接钢筋水平穿过并紧固。
所述钢腹板端部固定连接有连接板，所述连接板嵌入到单元箱梁底板/单元箱梁顶板中，所述连接板、单元箱梁底板/单元箱梁顶板被栓钉竖直向穿过并紧固。
所述单元箱梁底板和单元箱梁顶板的端面设有凸型剪力键，在与所述单元箱梁底板和单元箱梁顶板拼装的另一单元箱梁底板和单元箱梁顶板的端面设有与凸型剪力键相互配合的凹型剪力键。
一种大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段的施工工艺，其特征在于，包含以下步骤：
1）、把钢腹板嵌入到单元箱梁底板和单元箱梁顶板中，并完成单元箱梁底板和单元箱梁顶板的混凝土的浇筑，使钢腹板与单元箱梁底板、单元箱梁顶板固定连接，即完成一个单元箱梁节段的浇筑；
2）、以已浇筑单元箱梁节段为端模，依次匹配浇筑相邻单元节段箱梁；
3）、将已浇筑箱梁节段运输至桥位处；
4）、依次拼装箱梁节段，拼装完毕后固定相邻节段的钢腹板；
5）、安装加劲***。
本发明的优点在于：
（1）、本发明中的钢腹板，其厚度约为8~30mm，相比于厚重的混凝土腹板，同等梁高及桥宽条件下，钢腹板仅为常规混凝土腹板箱梁节段自重的60~70%，相应的使其上、下部结构的工程量减少，节省建筑材料，其经济效益显著，降低工程总造价；
（2）、波形钢腹板自重降低，抗震性能好：采用波形钢腹板的桥梁自重与采用混凝土腹板的桥梁相比大约减轻20%，致使地震激励作用效果显著降低，抗震性能获得一定的提高；
（3）、提高腹板抗剪强度，减少预应力的用量，显著改善结构性能：波形钢腹板的纵向刚度较小，几乎不抵抗轴向力，因而在导入预应力时不受抵抗，纵向约束力可以集中加载与箱梁底板/箱梁顶板上，从而有效提高预应力效率；
（4）、本发明通过将各个构件分段式预制、拼装，减轻了各部分的重量，实现了预制构件的轻型化，独特的结构形式使之更适于宽幅大跨桥梁，且可有效保证结构刚度；
（5）、结构各部分预制完成后，现浇连接处形成整体箱梁，实现了将节段箱梁化整为零施工，大大降低了传统工艺对预制、运输及安装设备的要求，提高了节段预制拼装的经济性，利于工厂化施工，既能保证施工质量，又加快了施工进度。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明拼装后的结构示意图；
图3为本发明中的钢腹板结构示意图；
图4为本发明中的钢腹板的连接关系示意图实施例一；
图5为本发明中的钢腹板的连接关系示意图实施例二。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图中所示的一种大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段，它包括单元箱梁底板1和单元箱梁顶板2，单元箱梁底板1和单元箱梁顶板2之间设有两块钢腹板3，单元箱梁顶板2包括设置在中部的顶板横梁2.1和固定连接在顶板横梁2.1横向两侧的翼板2.2，翼板2.2为横向长度不少于5m的大悬臂翼板，在翼板2.2横向外侧和单元箱梁底板1之间设有加劲***4，单元箱梁顶板2沿纵向设有顶板预应力孔道2.3；钢腹板3纵向两端设有栓接预留孔3.1；单元箱梁底板1沿纵向设有底板预应力孔道1.1。
本发明中，单元箱梁顶板2设有的顶板预应力孔道2.3在拼接时被钢筋穿过，可使单元箱梁顶板2沿纵向拼接，钢腹板3设有的栓接预留孔3.1在拼接时可通过螺栓等使钢腹板3纵向拼接，单元箱梁底板1设有的底板预应力孔道1.1在拼接时被钢筋穿过，可使单元箱梁底板1在拼接时沿纵向拼接。
本发明中：
顶板横梁2.1和翼板2.3通过设置在顶板横梁横向两端的U型钢筋接头2.4固定连接，连接时，U型钢筋接头2.4两端分别进入顶板横梁2.1和翼板2.3中，而翼板2.3也可以采用现场浇筑混凝土的方式来进行施工。
加劲***4为斜撑，可用于保证箱梁结构强度。
钢腹板3为波形钢腹板。
实施例一：
如图4所示，钢腹板3嵌入到单元箱梁底板1/单元箱梁顶板2中，钢腹板3横向两侧和单元箱梁底板1/单元箱梁顶板2之间设有连接件5，钢腹板3、连接件5、单元箱梁底板1/单元箱梁顶板2依次被连接钢筋7水平穿过并紧固。
实施二：
如图5所示，钢腹板3嵌入到单元箱梁底板1/单元箱梁顶板2中，钢腹板3端部固定焊接有连接板6，连接板6嵌入到单元箱梁底板1/单元箱梁顶板2中，连接板6、单元箱梁底板1/单元箱梁顶板2被栓钉8竖直向穿过并紧固。
本发明中，单元箱梁底板1和单元箱梁顶板2的端面设有凸型剪力键，在与单元箱梁底板1和单元箱梁顶板2拼装的另一单元箱梁底板1和单元箱梁顶板2的端面设有与凸型剪力键相互配合的凹型剪力键。
一种大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段的施工工艺，包含以下步骤：
1）、把钢腹板3嵌入到单元箱梁底板1和单元箱梁顶板2中，并完成单元箱梁底板1和单元箱梁顶板2的混凝土的浇筑，使钢腹板3与单元箱梁底板1、单元箱梁顶板2固定连接，即完成一个单元箱梁节段的浇筑；
2）、以已浇筑单元箱梁节段为端模，依次匹配浇筑相邻单元节段箱梁；
3）、将已浇筑箱梁节段通过运输车等运输装置运输至桥位处；
4）、采用架桥机或其他起吊设备依次依次拼装箱梁节段，拼装完毕后固定相邻节段的钢腹板，并张拉单元箱梁顶板、单元箱梁底板内预应力钢束；
5）、安装加劲***，使之形成整体受力体系。
本发明将将大悬臂钢腹板脊骨预制箱梁节段先“化整为零”，后“化零为整”的施工工艺，即首先在预制场内根据施工要求对单元箱梁底板1和单元箱梁顶板2进行分段式预制，减轻其重量，随后通过起吊设备（架桥机或吊车等）进行拼装，并完成单元箱梁底板1、钢腹板3、单元箱梁顶板2之间的连接拼装。本发明中，各构件为分段式结构，可采用分次吊装，且吊装重量小，对运输及起吊设备要求大为降低，常规汽车吊或履带吊，配以小吨位运梁车即可完成施工。
本发明不仅可进行箱梁的纵向节段划分，还可按照其组成部分进行横向划分，加之波形钢腹板的应用，使之预制构件吊重大大降低，进一步提高节段匹配预制拼装新技术的经济性、适用性和施工效率，是一种标准化、工厂化、轻型化的制造工艺。

Claims (10)

1.一种大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段，它包括单元箱梁底板和单元箱梁顶板，其特征在于：所述单元箱梁底板和单元箱梁顶板之间设有两块钢腹板，所述单元箱梁顶板包括设置在中部的顶板横梁和固定连接在顶板横梁横向两侧的翼板，在翼板横向外侧和单元箱梁底板之间设有加劲***，所述单元箱梁顶板沿纵向设有顶板预应力孔道；所述钢腹板纵向两端设有栓接预留孔；所述单元箱梁底板沿纵向设有底板预应力孔道。
2.根据权利要求1所述的一种大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段，其特征在于：所述顶板横梁和翼板通过设置在顶板横梁横向两端的U型钢筋接头固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段，其特征在于：所述翼板为大悬臂翼板，所述翼板的横向长度不少于5m。
4.根据权利要求1所述的大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段，其特征在于：所述加劲***为斜撑。
5.根据权利要求1所述的大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段，其特征在于：所述钢腹板为波形钢腹板。
6.根据权利要求1所述的大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段，其特征在于：所述钢腹板嵌入到单元箱梁底板/单元箱梁顶板中。
7.根据权利要求6所述的大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段，其特征在于：所述钢腹板横向两侧和单元箱梁底板/单元箱梁顶板之间设有连接件，所述钢腹板、连接件、单元箱梁底板/单元箱梁顶板依次被连接钢筋水平穿过并紧固。
8.根据权利要求6所述的大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段，其特征在于：所述钢腹板端部固定连接有连接板，所述连接板嵌入到单元箱梁底板/单元箱梁顶板中，所述连接板、单元箱梁底板/单元箱梁顶板被栓钉竖直向穿过并紧固。
9.根据权利要求1所述的大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段，其特征在于：所述单元箱梁底板和单元箱梁顶板的端面设有凸型剪力键，在与所述单元箱梁底板和单元箱梁顶板拼装的另一单元箱梁底板和单元箱梁顶板的端面设有与凸型剪力键相互配合的凹型剪力键。
10.一种采用权利要求1所述的大悬臂钢腹板脊骨箱梁节段的施工工艺，其特征在于，包含以下步骤：
1）、把钢腹板嵌入到单元箱梁底板和单元箱梁顶板中，并完成单元箱梁底板和单元箱梁顶板的混凝土的浇筑，使钢腹板与单元箱梁底板、单元箱梁顶板固定连接，即完成一个单元箱梁节段的浇筑；
2）、以已浇筑单元箱梁节段为端模，依次匹配浇筑相邻单元节段箱梁；
3）、将已浇筑箱梁节段运输至桥位处；
4）、依次拼装箱梁节段，拼装完毕后固定相邻节段的钢腹板；
5）、安装加劲***。
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