一种装配式轻型组合梁简支变结构连续构造制造技术

本实用新型专利技术提供一种装配式轻型组合梁简支变结构连续构造，包括相对设置的两跨钢‑超高性能混凝土轻型组合简支梁预制单元和设置于二者之间的现浇超高性能混凝土墩顶横梁，预制单元包括多个工字钢梁、设于工字钢梁上的桥面板和设于工字钢梁端部的连接部，连接部包括设于一个预制单元端部的第一连接部和设于另一个预制单元上的第二连接部，第一连接部与第二连接部配合区域现浇超高性能混凝土形成墩顶横梁。本实用新型专利技术的简支变结构连续构造解决了传统钢‑混组合连续梁负弯矩区桥面板易受拉开裂和钢梁受压易失稳的问题，连续桥梁的耐久性更好，使用寿命更长，同时可实现现场零焊接，减少现场作业量，提高结构的装配化率，便于装配化、快速化施工。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式轻型组合梁简支变结构连续构造
本专利技术涉及一种桥梁构件及其施工
，特别是一种装配式轻型组合梁简支变结构连续构造及其施工方法。
技术介绍
目前，装配式钢-混凝土组合梁因能够充分利用钢材受拉的性能、混凝土受压的性能，而得到了越来越广泛的应用。但在负弯矩区域会产生混凝土受拉，钢梁受压的不利情况，正常使用阶段，混凝土桥面板易开裂，降低组合梁刚度，影响结构的安全性和耐久性。对于施工性能而言，装配式钢-混凝土组合梁中，桥面板为部分预制，浇筑桥面板接缝工作量大，现场施工工作量大。此外，常规钢-混组合连续梁桥为解决负弯矩区混凝土受拉，钢梁受压的问题，常常采用墩顶受压区钢梁处设置现浇混凝土，墩顶受拉桥面板通过多种施工措施（张拉预应力、调整混凝土桥面板浇筑次序、采用临时支撑等）来降低混凝土板的拉应力水平，增加了组合结构桥梁的现场作业量，降低了装配化率。钢-超高性能混凝土轻型组合梁具有自重轻、强度高、耐久性好、结构高度低、装配化率高的优点，可实现主梁一次成型，整体预制和吊装，适应城市桥梁严苛的净空要求，可尽可能减少对桥下现有交通的干扰，具有广阔的应用前景。将具有优异抗拉性能（较高抗拉强度和稳定的裂缝控制能力）的超高性能混凝土用于受拉区混凝土桥面板，有望解决混凝土桥面板易开裂的难题。公布号为CN106049255A的专利技术专利公开了一种钢-超高性能混凝土轻型组合梁简支变连续结构构造及其施工方法，该构造包括相对设置的两跨简支梁和连接两跨简支梁的现浇超高性能混凝土连接部，简支梁包括横隔梁、桥面板和双工字钢梁，双工字钢梁上设有端隔板，端隔板焊接在腹板和工字钢梁下翼缘上，现浇超高性能混凝土连接部部分包裹腹板。该构造的负弯矩区的受力情况得到改善，但是，其预制单元两端包括宽度为0.25~0.3m横隔梁，增加了预制单元吊装重量，且其连接钢筋通过焊接的方式连接于下翼缘的表面上，存在加工过程繁杂、降低结构装配化的问题，另外其双支座设计在汽车荷载作用下可能存在负反力问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种施工方便，且避免出现支座负反力问题的装配式轻型组合梁简支变结构连续构造及其施工方法，采用钢-超高性能混凝土组合而成，该结构连续构造桥梁的负弯矩区的受力情况得到改善，混凝土桥面板不易开裂，钢梁受压稳定问题得到解决，耐久性更好，使用寿命更长，同时可实现现场零焊接，减少现场作业量，提高结构的装配化率，便于装配化、快速化施工。本专利技术的技术方案是：一种装配式轻型组合梁简支变结构连续构造，包括相对设置的两跨钢-超高性能混凝土轻型组合简支梁预制单元和设置于二者之间的现浇超高性能混凝土墩顶横梁，所述预制单元包括多个工字钢梁、设于工字钢梁上的桥面板和设于工字钢梁梁端的连接部，所述连接部包括设于一个预制单元端部的第一连接部和设于另一个预制单元上的第二连接部，第一连接部包括第一横向连接板，第一横向连接板上设置的第一横隔板，第一连接部上沿每个工字钢梁中心位置对称设置偶数个第一纵向连接板，第一横向连接板与第一纵向连接板端部平齐；第二连接部包括第二横向连接板，第二横向连接板上设置的第二横隔板，第二连接部上沿每个工字钢梁中心位置对称设置奇数个第二纵向连接板，第二纵向连接板相对于第二横向连接板伸出；第一连接部与第二连接部配合形成混凝土墩顶横梁浇筑区域，并现浇超高性能混凝土形成墩顶横梁。本专利技术的连续构造可充分发挥超高性能混凝土优异的抗压性能和钢材的抗拉性能，不仅在整体受力上解决了负弯矩区混凝土桥面板易受拉开裂、钢梁受压易出现稳定问题的难题，也在施工性能方便带来极大的便利，尽可能的减少了现场作业量，提高了装配式钢-超高性能混凝土轻型组合梁的装配化率。工字钢梁、桥面板和预制单元端部的连接部均在工厂一次成型，整体预制形成，结构具有较好的整体性，节省了用钢量，而且大大减少了施工过程中的现场作业量，保证了构件的制造质量，进而为该简支变结构连续构造的受力性能提供保证。第一连接部和第二连接部可加强所述相邻两个工字钢梁的横向联系，并作为该简支变结构连续构造现浇超高性能混凝土的侧模和底模以方便施工。第一连接部和第二连接部优选通过焊接的方式连接于工字钢梁端部。优选地，现浇超高性能混凝土墩顶横梁宽度为300~500mm。进一步，所述工字钢梁包括腹板、设于腹板上部的上缘翼和下部的下缘翼。优选地，工字钢梁各部分通过焊接形成或直接采用热轧工字型钢加工形成，进一步确保构件的制造质量。进一步，所述第二连接部对应每个工字钢梁中心的第二纵向连接板由该侧工字钢梁腹板朝向第二连接部伸出而成。第一纵向连接板通过焊接连接固定在第一横向连接板和第一横隔板上，第一纵向连接板长度为200~400mm。其它第二纵向连接板通过焊接连接固定在第二横向连接板和第二横隔板上。第二纵向连接板长度为200~400mm。纵向连接板的设置可加强预制单元与现浇超高性能混凝土的纵向连接，便于装配化施工时相邻预制单元匹配施工。在第一连接部与第二连接部配合形成现浇区域时，第一纵向连接板与第二纵向连接板位置交错，第二纵向连接板相对于第二横向连接板伸出的部分卡合入相邻的第一纵向连接板之间，使现浇超高性能混凝土的支撑力更强。进一步，所述工字钢梁下缘翼相对连接部伸出，与连接部的第一横向连接板或第二横向连接板长度平齐。具体地，工字钢梁下缘翼相对于第一横隔板或第二横隔板伸出，第一横向连接板或第二横向连接板分别包括设置在相邻工字钢梁伸出的下缘翼中间的连接部分和工字钢梁两端的连接部分；连接部分与工字钢梁下缘翼之间、以及与横隔板之间通过焊接方式进行连接形成整体；其中第一横向连接板的宽度优选为300~450mm，第二横向连接板的宽度优选为150~300mm。连接板不仅可以起到加强工字钢梁的横向受力的作用，还可以作为墩顶负弯矩现浇超高性能混凝土墩顶横梁的底模。优选地，第一横向连接板和第二横向连接板分别有第一横隔板和第二横隔板分隔成靠近工字钢梁的内侧区域和靠近纵向连接板的外侧区域，其中，第一横向连接板的内侧宽度为80~120mm，外侧宽度为200~320mm，第二横向连接板的内侧宽度为80~120mm，外侧宽度为100~180mm。第一横隔板或第二横隔板分别包括设置在相邻工字钢梁腹板中间的隔板部分和工字钢梁腹板外侧的隔板部分，隔板部分与工字钢梁腹板、下缘翼及第一横向连接板或第二横向连接板通过焊接的方式连接形成整体。进一步，所述第一连接部和第二连接部的工字钢梁外侧部分第一横向连接板、第二横向连接板、第一横隔板和第二横隔板上开设有螺栓孔，螺栓孔的半径优选为5~30mm，孔洞的设置便于通过螺栓与横桥向相邻的其它装配式轻型组合简支梁预制单元的横向连接板或横隔板相连接，保证墩顶横梁现浇超高性能混凝土浇筑的密实性，便于组合梁的施工，减少现场施工作业量。进一步，所述第一纵向连接板在与第一横向连接板和第一横隔板的连接处设置有孔洞；第二连接部中，腹板相对第二横隔板伸出处，第二横隔板底部设置有孔洞，腹板伸出处两侧平行设置的其它第二纵向连接板在与第二横向连接板和第二横隔板的连接处设置有孔洞。孔洞的半径为50～150mm，在现浇超高性能混凝土过程中，不同分隔区域的混凝土通过孔洞连接成一整体，从而保证现浇混凝土浇筑的密实性。进一步，所述第一横隔板与工字本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式轻型组合梁简支变结构连续构造，包括相对设置的两跨钢‑超高性能混凝土轻型组合简支梁预制单元和设置于二者之间的现浇超高性能混凝土墩顶横梁，所述预制单元包括多个工字钢梁、设于工字钢梁上的桥面板和设于工字钢梁端部的连接部，所述连接部包括设于一个预制单元端部的第一连接部和设于另一个预制单元上的第二连接部，其特征在于：第一连接部包括连接于工字钢梁之间及工字钢梁两侧的第一横向连接板和第一横隔板，第一连接部上沿每个工字钢梁中心位置对称设置偶数个第一纵向连接板；第二连接部包括连接于工字钢梁之间及工字钢梁两侧的第二横向连接板和第二横隔板，第二连接部上沿每个工字钢梁中心位置对称设置奇数个第二纵向连接板；第一连接部与第二连接部配合形成混凝土墩顶横梁浇筑区域，并现浇超高性能混凝土形成墩顶横梁。

【技术特征摘要】
1.一种装配式轻型组合梁简支变结构连续构造，包括相对设置的两跨钢-超高性能混凝土轻型组合简支梁预制单元和设置于二者之间的现浇超高性能混凝土墩顶横梁，所述预制单元包括多个工字钢梁、设于工字钢梁上的桥面板和设于工字钢梁端部的连接部，所述连接部包括设于一个预制单元端部的第一连接部和设于另一个预制单元上的第二连接部，其特征在于：第一连接部包括连接于工字钢梁之间及工字钢梁两侧的第一横向连接板和第一横隔板，第一连接部上沿每个工字钢梁中心位置对称设置偶数个第一纵向连接板；第二连接部包括连接于工字钢梁之间及工字钢梁两侧的第二横向连接板和第二横隔板，第二连接部上沿每个工字钢梁中心位置对称设置奇数个第二纵向连接板；第一连接部与第二连接部配合形成混凝土墩顶横梁浇筑区域，并现浇超高性能混凝土形成墩顶横梁。2.如权利要求1所述的一种装配式轻型组合梁简支变结构连续构造，其特征在于：第一横向连接板与第一纵向连接板端部平齐，第二纵向连接板相对于第二横向连接板伸出，或者第二横向连接板与第二纵向连接板端部平齐，第一纵向连接板相对于第一横向连接板伸出。3.如权利要求1或2所述的一种装配式轻型组合梁简支变结构连续构造，其特征在于：所述工字钢梁包括腹板、设于腹板上部的上缘翼和下部的下缘翼。4.如权利要求3所述的一种装配式轻型组合梁简支变结构连续构造，其特征在于：所述第二连接部对应每个工字钢梁中心的第二纵向连接板由该侧工字钢梁腹板朝向第二连接部伸出而成。5.如权利要求3所述的一种装配式轻型组合梁简支变结构连...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵旭东，邱明红，晏班夫，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43