一种全钢管混凝土组合桥梁制造技术

本实用新型专利技术属于桥梁建筑工程技术领域，具体涉及一种全钢管混凝土组合桥梁，包括梁体、桥墩和设置在所述梁体上的桥面板，所述梁体包括上弦管和下弦管，以及设置在所述上弦管和下弦管之间的腹管，所述上弦管、下弦管和腹管内都灌注有混凝土，使所述上弦管、下弦管和腹管都形成钢管混凝土结构，所述桥墩包括桩基和设置在所述桩基上并与所述梁体连接的墩身，所述墩身为钢管混凝土结构。将梁体和桥墩的墩身都设置为钢管混凝土结构，二者结构统一，力学性能统一，使得桥梁具有良好的整体性，在受力时相互协调，保证桥梁具有良好的可靠性和稳定性；选择钢管混凝土结构作为墩身，直接避免了大量模板的使用，节约了施工工序，降低了施工难度和施工成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于桥梁建筑工程
，具体涉及一种全钢管混凝土组合桥梁。
技术介绍
在建筑工程
中，公知的，混凝土的抗压强度高，但抗弯能力很弱，而钢材，特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。所以，为了结合二者的性能优点，钢管混凝土结构出现在了人们的视野之中。钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土，使钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件。在受力时，混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高，同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。在桥梁工程
中，按其结构体系，可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。对于上述的梁式桥：其主要结构包括桥墩和梁体，梁体的主梁为主要承重构件，受力特点为主梁受弯，主梁主要材料为钢筋混凝土、预应力混凝土，多用于中小跨径桥梁。其优点有：采用钢筋砼建造的梁桥可以就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观；这种桥型在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。但是其也存在着不容忽视的缺点：比如：其结构本身的自重大，约占全部设计荷载的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更显著增大，大大限制了其跨越能力。为了解决上述问题，本领域的技术人员将钢管混凝土结构运用在了梁式桥结构中，梁体采用桁架梁结构，其桁架梁通常是包括有上弦管和下弦管，在上弦管和下弦管之间设置若干腹管，在上弦管上设置桥面板，并在上弦管内填充混凝土，使上弦管形成钢管混凝土结构，如此，通过采用桁架梁作为梁体，在一定程度上降低梁体的自重和体积，提高梁体的跨越能力。但是，随着研究的深入，本申请的专利技术人在实际设计施工时发现，这种采用上弦管内填充混凝土的桁架梁依然存在着不足，首先是，采用桁架梁作为梁体，用钢量极大，急剧的增大桥梁的建筑成本；另一方面，由于只在上弦管内填充混凝土，桁架梁整体性差，虽然上弦管的强度和刚度得到提高，但是，下弦管和腹管的结构强度和刚度依然较弱，也就是说在设计时，只能够按照钢管桁架结构进行设计和验算，不能够计入管内混凝土对整体桁架结构强度和刚度的贡献，所以，为了保证桁架梁的可靠性，其结果是导致用钢量大、缺乏经济优势、丧失桥型竞争力；在实际受力环境下，腹管主要受到轴向的压力，而钢管轴向承压较弱，所以，为了保证腹管的可靠性，还需要增大或者增厚腹管，或者设置更多的腹管，如此，也进一步的增加了建筑成本；再一方面，由于目前的桥墩结构都为钢筋混凝土结构，钢筋混凝土结构的桥墩与钢管混凝土结构的桁架梁的力学性能之间难以形成相互协调的统一，所以，采用上述结构的桥梁，其整体性并不良好。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对目前桥梁结构存在的上述问题，提供一种既能够降低施工难度，节约施工成本，缩短工期，又具有良好整体性的桥梁结构。为了实现上述专利技术目的，本技术提供了以下技术方案：一种全钢管混凝土组合桥梁，包括梁体、桥墩和设置在所述梁体上的桥面板，所述梁体为钢管混凝土桁架梁，所述梁体包括上弦管和下弦管，以及设置在所述上弦管和下弦管之间的腹管，所述上弦管、下弦管和腹管内都灌注有混凝土，使所述上弦管、下弦管和腹管都形成钢管混凝土结构，所述桥墩包括桩基和设置在所述桩基上并与所述梁体连接的墩身，所述墩身为钢管混凝土结构。本申请的全钢管混凝土组合桥梁，将梁体和桥墩的墩身都设置为钢管混凝土结构，使得二者结构统一，力学性能统一，使得桥梁具有良好的整体性，在受力时相互协调，保证桥梁具有良好的可靠性和稳定性；选择钢管混凝土结构作为墩身，在施工时，先将墩身钢管设置在桩基上，然后直接在墩身钢管内灌注混凝土即可，直接避免了大量模板的使用，也不需要在灌注混凝土前扎制钢筋骨架，节约了施工工序，降低了施工难度和施工成本，也缩短了施工工期；另一方面，在浇筑完毕后，较传统的钢筋混凝土墩身而言，养护过程简单，养护时间短，也进一步的降低了施工成本；再一方面，由于钢管混凝土结构的外围是钢管，混凝土都被包覆在钢管内，避免了混凝土受到外部冲刷，所以还使得墩身质量具有良好的稳定性和可靠性；另一方面，由于在上弦管、下弦管和腹管内都灌注混凝土，首先是使得上弦管、下弦管和腹管都成为钢管混凝土结构，如此提高各个构件的强度和刚度，进而提高桁架梁结构的强度和刚度，在达到相同支撑强度时，较钢管桁架梁而言，可以采用规格更小的钢管，降低钢材用量，进而降低桁架梁的制造成本；再一方面，本申请的钢管混凝土桁架梁，由于上弦管、下弦管和腹管都为钢管混凝土结构，进而使得上弦管、下弦管和腹管的力学性能统一，在桁架梁设计和验算过程中，可以直接以钢管混凝土结构作为设计和验算的基本构件，如此，将管内混凝土对整体桁架结构强度和刚度的贡献也计算在内，所以，首先是使得各个构件的规格尺寸能够被设计得更加精确，在避免材料浪费的同时，又提高了桁架结构的可靠性；而且，采用本申请的钢管混凝土桁架梁结构，在设计和验算阶段，即能够将管内混凝土对整体桁架结构强度和刚度的贡献计算在内，进而能够选用尺寸规格更小的钢管混凝土构件，进一步降低桁架梁成本；并且，由于钢管混凝土构件的尺寸规格更小，其自重也更小，也就是说，降低了桁架梁自重占桁架梁设计荷载的比例，如此，也进一步的提高了本申请桁架梁结构承载能力，在达到相同的承载能力时，能够采用更小规格尺寸钢管混凝土结构，如此，也进一步的降低了桁架梁的制造成本；再一方面，本申请的钢管混凝土桁架结构，由于上弦管、下弦管和腹管内部都灌注有混凝土，所以，混凝土在启动提高构件力学性能的同时，还使钢管内壁与空气隔绝，降低或直接杜绝钢管内壁发生锈蚀的风险，所以，还提高了桁架梁的防锈蚀能力，进一步的提高了桁架梁结构的可靠性。作为优选，所述上弦管内的混凝土、下弦管内的混凝土和腹管内的混凝土，各个相互独立。在本申请的上述方案中，上弦管内的混凝土、下弦管内的混凝土以及腹管内的混凝土，各个相互独立，即，上弦管、下弦管以及腹管内的混凝土是相互独立的，也就是说，本申请的桁架梁结构，是由钢管混凝土腹管与钢管混凝土上弦管与以及钢管混凝土下弦管连接而成，在设计和验算过程中，使得各个构件的受力分析更加简单和准确，更有利于在保证支撑强度和刚度的前提下，避免各构件尺寸过大而导致的浪费，进一步的降低了桁架梁结构的制造成本，并且，也是由于各个构件的设计和验算更加方便准确，也进一步的提高了本申请桁架梁结构的可靠性和稳定性。作为优选，所述上弦管被包覆于桥梁的桥面板混凝土中。在本申请的上述方案中，将上弦管包覆在桥面板混凝土中，对应本申请的桁架梁结构而言，实质上其上弦管已经不局限于传统桁架梁结构的竖向支撑作用，相对于本申请的腹管直接支撑在桥面板上，也就是说在本申请的桁架梁结构中，桥梁桥面板的支撑主要是由下弦管和腹管提供，首先是进一步的方便了本申请桁架梁结构的设计和验算，简化了实际支撑结构，更为重要的是，由于降低了上弦管对桥面板支撑的要求，也就降低了对上弦管的强度要求和刚度要求，进而，相对于通常的桁架梁结构，可以大幅的减小上弦管的直径，如此，大幅的降低本申请桁架梁结构的用钢量，进一步的降低了本申请桁架梁的制造成本，并且由于上弦管直径的大幅减小，在方便桁架梁结构制造的同时，也降低了桁架梁的自重，可以进一步的降低桁架梁自重占桁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全钢管混凝土组合桥梁，其特征在于：包括梁体、桥墩和设置在所述梁体上的桥面板，所述梁体为钢管混凝土桁架梁，所述梁体包括上弦管和下弦管，以及设置在所述上弦管和下弦管之间的腹管，所述上弦管、下弦管和腹管内都灌注有混凝土，使所述上弦管、下弦管和腹管都形成钢管混凝土结构，所述桥墩包括桩基和设置在所述桩基上并与所述梁体连接的墩身，所述墩身为钢管混凝土结构。

【技术特征摘要】
1.一种全钢管混凝土组合桥梁，其特征在于：包括梁体、桥墩和设置在所述梁体上的桥面板，所述梁体为钢管混凝土桁架梁，所述梁体包括上弦管和下弦管，以及设置在所述上弦管和下弦管之间的腹管，所述上弦管、下弦管和腹管内都灌注有混凝土，使所述上弦管、下弦管和腹管都形成钢管混凝土结构，所述桥墩包括桩基和设置在所述桩基上并与所述梁体连接的墩身，所述墩身为钢管混凝土结构。2.如权利要求1所述的全钢管混凝土组合桥梁，其特征在于：所述上弦管被包覆于桥梁的桥面板混凝土中。3.如权利要求2所述的全钢管混凝土组合桥梁，其特征在于：所述桁架梁在沿宽度方向上分为若干隔开设置桁片，每个桁片包括一根上弦管和一根下弦管，在每个桁片的上弦管和下弦管之间连接有若干所述腹管。4.如权利要求3所述的全钢管混凝土组合桥梁，其特征在于：相邻两个桁片之间连接有若干横撑，所述横撑为采用钢管制造的钢管横撑，各个钢管横撑沿所述桁片的长度方向均布，所述横撑为K型状，具有四个连接端，每个连接端对应的与一根上弦管或者下弦管连接。5.如权利要求1-4任意一项所述的全钢管混凝土组合桥梁，其特征在于：所述桥墩包括桩基和设置在桩基上的墩身，所述墩身包括墩...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟廷敏，范碧琨，古锐，孙才志，周孝军，康玲，王潇碧，
申请(专利权)人：四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，
类型：新型
国别省市：四川;51