一种无焊接连接件的钢混组合梁及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种无焊接连接件的钢混组合梁及其施工方法，该钢混组合梁包括多个桥梁节段，所述桥梁节段包括钢梁结构、钢筋网机构和设置于所述钢梁结构上的UHPC桥面板，所述钢梁结构包括底板、顶板和腹板，所述钢筋网机构设置在钢梁顶板的上下两侧，并由穿过钢梁顶板的竖向拉筋相连，所述钢梁顶板、钢筋网机构及竖向拉筋均包覆在UHPC桥面板内部；该施工方法对任一所述桥梁节段的施工过程如下步骤：一、钢梁结构的安装；二、钢筋网机构的安装；三、UHPC桥面板的形成；四、多次重复步骤一至步骤三，直至全部施工过程。本发明专利技术通过竖向拉筋传递桥面板及钢梁顶板之间的剪力，无需在顶板焊接剪力连接件，简化了施工，利于环保。

【技术实现步骤摘要】
一种无焊接连接件的钢混组合梁及其施工方法
本专利技术属于桥梁施工
，尤其是涉及一种无焊接连接件的钢混组合梁及其施工方法。
技术介绍
钢梁是一种高性能建筑材料，其抗拉抗压强度均较高，混凝土的抗压强度远大于其抗拉强度，且造价低于钢梁，钢—混凝土组合梁在钢梁顶部设置混凝土桥面板，通过剪力件将混凝土桥面板与钢梁连接在一起共同受力。同一截面内混凝土桥面板受压，钢梁受拉，可以充分发挥混凝土及钢梁的材料性能，力学性能较好。传统的组合梁通过剪力件将混凝土桥面板与钢梁相连，剪力件的作用是传递混凝土和钢梁界面的剪力，常用的剪力件有栓钉、PBL剪力件、型钢剪力件，上述剪力件均是焊接在钢梁顶板上，埋入混凝土中，起到传递剪力并抵御混凝土和钢梁之间掀起力。剪力件数量多，焊接工作量大，质量往往难以保障，且不利于环保。传统的钢混组合桥梁，桥面板采用普通混凝土，其材料强度远低于钢材强度，导致混凝土桥面板厚度较大，增大了结构自重；传统混凝土存在粗骨料，流动性差，桥面板无法做成包裹钢梁的结构形式，以改善钢梁的耐久性；传统钢混组合梁桥面板位于钢梁顶板的上表面上部，剪力件在钢梁顶部与混凝土桥面板底部之间传递剪力，混凝土桥面板的受压不均匀。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种无焊接连接件的钢混组合梁，其结构简单、设计合理且效果好，无需在顶板焊接剪力连接件，简化了施工，且桥梁的耐久性好、受力均匀，实用性强。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：包括多个沿桥梁纵向延伸长度方向由前至后布设的桥梁节段，多个所述桥梁节段的结构均相同，每个所述桥梁节段均包括布设在所施工桥梁桥墩上的钢梁结构、设置在所述钢梁结构上的钢筋网机构以及设置于所述钢梁结构和所述钢筋网机构上的UHPC桥面板；所述钢梁结构包括底板、顶板和连接于底板与顶板之间的腹板，所述钢筋网机构设置在顶板上，所述钢筋网机构和顶板均包覆在所述UHPC桥面板内部，所述钢筋网机构包括对称设置在顶板上下的上钢筋网机构和下钢筋网机构以及连接于所述上钢筋网机构和所述下钢筋网机构之间的竖向拉筋，所述上钢筋网机构包括一个上钢筋网，所述下钢筋网机构包括两个对称设置在腹板两侧的下钢筋网，所述上钢筋网和下钢筋网之间钩挂有竖向拉筋，所述竖向拉筋的上部弯折与上钢筋网固定连接，所述竖向拉筋的下部弯折与下钢筋网固定连接，两个所述下钢筋网之间通过横向拉筋固定连接，所述顶板上设置有供竖向拉筋贯穿的竖向安装孔，所述腹板上设置有供横向拉筋贯穿的横向安装孔。上述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述竖向安装孔的数量为多个，多个所述竖向安装孔呈三角形布设。上述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述上钢筋网和下钢筋网均包括多排等间距布设的横向钢筋和多列等间距布设在所述横向钢筋上的纵向钢筋，相邻两个所述横向钢筋之间的间距和相邻两个所述纵向钢筋之间的间距均为8cm～20cm。上述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述竖向安装孔为椭圆形孔，所述椭圆形孔的长轴方向沿顶板的长度方向布设，所述椭圆形孔的长轴大于所述竖向拉筋弯钩后较宽的方向长度。上述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述顶板的上表面与上钢筋网之间设置有上垫块。上述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述横向安装孔为圆形孔，所述圆形孔的直径大于所述横向拉筋的直径。同时，本专利技术还公开了一种方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好的无焊接连接件的钢混组合梁施工方法，其特征在于，沿桥梁纵向延伸方向由前至后分多个桥梁节段对所施工桥梁进行施工，并且多个桥梁节段的施工方法均相同，其中，对任一个所述桥梁节段的施工过程如下：步骤一、钢梁结构的安装：步骤101、由左至右在当前相邻两个桥梁桥墩上安装多个钢梁结构；步骤102、在所述钢梁结构中顶板下方安装底模板，并在所述底模板两端安装侧模板12；其中，所述底模板的横向长度大于多个所述钢梁结构的横向长度，所述底模板的底部设置多个模板临时支撑架13；步骤二、钢筋网机构的安装：在多个所述钢梁结构上安装所述钢筋网机构的方法均相同，在任一个所述钢梁机构上安装所述钢筋网机构的具体过程如下：步骤201、下钢筋网机构的安装：步骤2011、在位于所述腹板两侧的所述底模板上等间距布设多个下垫块；步骤2012、在所述腹板两侧的下垫块上分别安装下钢筋网，且下钢筋网与顶板平行布设；其中，所述下钢筋网的数量为两个，所述下钢筋网延伸出所述顶板；步骤2013、将两个所述下钢筋网靠近所述腹板的一端通过横向拉筋固定连接；其中，所述横向拉筋穿过腹板；步骤202、上钢筋网机构的安装：步骤2021、在所述顶板上等间距布设多个上垫块；步骤2022、在所述上垫块顶部布设上钢筋网，且所述上钢筋网与所述顶板平行布设；其中，所述上钢筋网延伸出所述顶板；步骤203、绑扎固定：步骤2031、将竖向拉筋穿过竖向安装孔，将竖向拉筋的上端弯折钩挂在上钢筋网上，将竖向拉筋的下端弯折钩挂在下钢筋网上，使上钢筋网、顶板和下钢筋网固定连接；步骤2032、拆卸下垫块；步骤204、多次重复步骤201至步骤203，完成多个所述钢梁结构上所述钢筋网机构的安装；步骤三、UHPC桥面板的形成：步骤301、在所述底模板、顶板和所述钢筋网机构上浇筑UHPC混凝土；步骤302、在温度为20度，相对湿度为90％以上的潮湿环境中对浇筑的UHPC混凝土进行养护，形成UHPC桥面板；其中，所述UHPC桥面板的顶面高度高于所述竖向拉筋的高度；步骤303、拆卸所述底模板、模板临时支撑架13和侧模板12；步骤四、多次重复步骤一至步骤三，直至完成所施工桥梁的全部施工过程。上述的方法，其特征在于：在步骤101中进行所述钢梁结构安装之前，先进行桥梁桥墩的施工，并在相邻两个所述桥梁桥墩之间搭建支架，所述桥梁桥墩沿桥梁纵向长度方向由前至后布设。上述的方法，其特征在于：在步骤二中进行所述钢筋网机构安装之前，将多排等间距布设的横向钢筋和多列等间距布设在所述横向钢筋上的纵向钢筋进行绑扎，形成多个上钢筋网和下钢筋网；其中，相邻两个所述横向钢筋之间的间距和相邻两个所述纵向钢筋之间的间距均为8cm～20cm。上述的方法，其特征在于：步骤2012中所述下钢筋网与所述底模板之间的间距为1cm～2cm；步骤2022中所述上钢筋网与UHPC桥面板顶面之间的间距为1cm～3cm；步骤302中所述UHPC桥面板的厚度为15cm～20cm。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、所采用的无焊接连接件的钢混组合梁结构设计合理且施工简便、投入施工成本较低。2、本专利技术省略了钢混组合梁桥的焊接连接件，钢筋网机构中穿过顶板的拉筋及包裹拉筋的UHPC材料起到了抗剪连接件的作用，充分利用了UHPC材料的高强度，取消焊接环节使得结构质量更有保障，并且有利于环保，经济性更优。3、所采用的UHPC桥面板中UHPC材料的抗渗性优于普通混凝土材料，钢梁顶板包裹在UHPC材料内部，可以有效防止顶板钢材锈蚀，提高了桥梁的耐久性。4、所采用的无焊接连接件的钢混组合梁包括布设在所施工桥梁桥墩上的钢梁结构、设置在所述钢梁结构上的钢筋网机构和铺装于所述钢梁结构和所述钢筋网机构上的UHPC桥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：包括多个沿桥梁纵向延伸长度方向由前至后布设的桥梁节段，多个所述桥梁节段的结构均相同，每个所述桥梁节段均包括布设在所施工桥梁桥墩上的钢梁结构、设置在所述钢梁结构上的钢筋网机构以及设置于所述钢梁结构和所述钢筋网机构上的UHPC桥面板(8)；所述钢梁结构包括底板(3)、顶板(1)和连接于底板(3)与顶板(1)之间的腹板(2)，所述钢筋网机构设置在顶板(1)上，所述钢筋网机构和顶板(1)均包覆在所述UHPC桥面板(8)内部，所述钢筋网机构包括对称设置在顶板(1)上下的上钢筋网机构和下钢筋网机构以及连接于所述上钢筋网机构和所述下钢筋网机构之间的竖向拉筋(6)，所述上钢筋网机构包括一个上钢筋网(4)，所述下钢筋网机构包括两个对称设置在腹板(2)两侧的下钢筋网(5)，所述上钢筋网(4)和下钢筋网(5)之间钩挂有竖向拉筋(6)，所述竖向拉筋(6)的上部弯折与上钢筋网(4)固定连接，所述竖向拉筋(6)的下部弯折与下钢筋网(5)固定连接，两个所述下钢筋网(5)之间通过横向拉筋(7)固定连接，所述顶板(1)上设置有供竖向拉筋(6)贯穿的竖向安装孔(9)，所述腹板(2)上设置有供横向拉筋(7)贯穿的横向安装孔(10)。...

【技术特征摘要】
1.一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：包括多个沿桥梁纵向延伸长度方向由前至后布设的桥梁节段，多个所述桥梁节段的结构均相同，每个所述桥梁节段均包括布设在所施工桥梁桥墩上的钢梁结构、设置在所述钢梁结构上的钢筋网机构以及设置于所述钢梁结构和所述钢筋网机构上的UHPC桥面板(8)；所述钢梁结构包括底板(3)、顶板(1)和连接于底板(3)与顶板(1)之间的腹板(2)，所述钢筋网机构设置在顶板(1)上，所述钢筋网机构和顶板(1)均包覆在所述UHPC桥面板(8)内部，所述钢筋网机构包括对称设置在顶板(1)上下的上钢筋网机构和下钢筋网机构以及连接于所述上钢筋网机构和所述下钢筋网机构之间的竖向拉筋(6)，所述上钢筋网机构包括一个上钢筋网(4)，所述下钢筋网机构包括两个对称设置在腹板(2)两侧的下钢筋网(5)，所述上钢筋网(4)和下钢筋网(5)之间钩挂有竖向拉筋(6)，所述竖向拉筋(6)的上部弯折与上钢筋网(4)固定连接，所述竖向拉筋(6)的下部弯折与下钢筋网(5)固定连接，两个所述下钢筋网(5)之间通过横向拉筋(7)固定连接，所述顶板(1)上设置有供竖向拉筋(6)贯穿的竖向安装孔(9)，所述腹板(2)上设置有供横向拉筋(7)贯穿的横向安装孔(10)。2.按照权利要求1所述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述竖向安装孔(9)的数量为多个，多个所述竖向安装孔(9)呈三角形布设。3.按照权利要求1所述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述上钢筋网(4)和下钢筋网(5)均包括多排等间距布设的横向钢筋和多列等间距布设在所述横向钢筋上的纵向钢筋，相邻两个所述横向钢筋之间的间距和相邻两个所述纵向钢筋之间的间距均为8cm～20cm。4.按照权利要求1所述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述竖向安装孔(9)为椭圆形孔，所述椭圆形孔的长轴方向沿顶板(1)的长度方向布设，所述椭圆形孔的长轴大于所述竖向拉筋(6)弯钩后较宽的方向长度。5.按照权利要求1所述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述顶板(1)的上表面与上钢筋网(4)之间设置有上垫块。6.按照权利要求1所述的一种无焊接连接件的钢混组合梁，其特征在于：所述横向安装孔(10)为圆形孔，所述圆形孔的直径大于所述横向拉筋(7)的直径。7.一种对如权利要求1所述无焊接连接件的钢混组合梁进行施工的方法，其特征在于，沿桥梁纵向延伸方向由前至后分多个桥梁节段对所施工桥梁进行施工，并且多个桥梁节段的施工方法均相同，其中，对任一个所述桥梁节段的施工过程如下：步骤一、钢梁结构的安装：步骤101、由左至右在当前相邻两个桥梁桥墩上安装多个钢梁结构；步骤102、在所述钢梁结构中顶板(1)下方安装底模板(11)，并在所述底模板(11)两端安装侧模板(12)；其中，所述底模板(11)的横向长度大于多个所述钢梁结...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴生波，胡勇，张云龙，张瑞琳，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61