整体预制钢板组合梁结构及施工方法技术

一种整体预制钢板组合梁，包括边支点现浇横梁和整体预制梁，整体预制梁包括两道钢纵梁及设于其上的混凝土桥面板，桥面板沿横向延伸至两道钢纵梁外侧，钢纵梁与桥面板连接，横向相邻的桥面板之间通过纵向湿接缝连接，边支点现浇横梁与整体预制梁连接。施工方法包括步骤：制造各道钢梁并完成各道钢梁的拼接；搭设模板、铺设钢筋并浇筑桥面板混凝土；起吊至已安装桥面，运梁车其运输至架设位置，通过架桥机逐段架设；浇筑纵向湿接缝；连接边支点现浇横梁与整体预制梁，然后浇筑边支点横梁，完成从简支到连续的体系转换；施工边支点现浇横梁区域的防撞护栏。本发明专利技术能够充分发挥钢‑混凝土组合结构的优势、受力能力强，方便施工，可减少工程成本。

【技术实现步骤摘要】
整体预制钢板组合梁结构及施工方法
本专利技术涉及桥梁工程
，尤其涉及一种整体预制钢板组合梁及施工方法，适用于单孔跨径介于5m～40m的中小跨径桥梁。
技术介绍
中小跨径桥梁是指单孔跨径介于5m～40m的桥梁，因其设计和施工技术成熟、构造简单、造价低，无论在高速公路、大型桥梁的引桥，还是在城市高架桥、立交体系的建设中，都占有极大的比例。传统的中小跨径桥梁一般是混凝土梁桥，虽然设计和施工技术成熟、造价低，但也存在施工周期长、自重大等缺点；钢梁桥可以大大缩短工期、降低自重，但造价偏高，无法得到广泛的应用。钢板组合梁结构中主梁采用钢材，桥面板采用混凝土，使钢材受拉和混凝土受压，充分发挥了两种材料的特性，结合了两种桥梁的优点，综合效益显著。因此，近年来钢板组合梁在中小跨径桥梁中得到了极大的发展，特别是在25m～40m中小跨径桥梁中绝大部分采用钢板组合梁桥，实际根据桥面横向宽度的不同，钢纵梁形式有双主梁、三主梁、四主梁及以上。常规钢板组合梁桥，钢纵梁与混凝土桥面板分别加工制造，在钢梁架设完成连接后，再安装预制桥面板，最后进行湿接缝作业，该方法存在如下缺点：1、钢梁及桥面板自重由钢梁单独承担，组合梁仅承担桥面铺装和汽车荷载等比重较小的荷载，未能充分发挥组合结构的优势，进一步地，由于钢纵梁独自承担了大部分荷载，因此需采用较大高度的钢梁，在净高受限的情况下需抬高线位，同时较高的钢纵梁需设置竖向和水平加劲肋，增加了钢结构加工量以及桥梁建设成本；2、先架钢梁后安装桥面板的施工顺序，不能采用成本较低、适应性较强的架桥机设备，一般需沿线布置龙门吊进行吊装安装，既增加了投资又限制了常规钢板组合梁在地形复杂地区，特别是山区的应用；3、钢梁架设时需完成多跨(或称多段)钢梁的连接形成连续梁，连接接头一般设置在受力较小的跨间区域，因此需要设置临时墩，在高空完成钢纵梁的连接，施工难度大，质量可控性差，措施费投入高；4、受限于设备的吊装能力与结构形式，桥面板一般按纵向分段预制且纵向尺寸较小，导致桥面存在大量的横桥向贯通的湿接缝，现场工作量较大，质量不易控制，是结构的薄弱点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够充分发挥组合结构的优势、受力能力强，方便施工，有利于减少工程成本的整体预制钢板组合梁。本专利技术进一步提供一种整体预制钢板组合梁桥的施工方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种整体预制钢板组合梁，包括两道边支点现浇横梁，还包括至少一排横向预制单元，各排所述横向预制单元包括至少两道整体预制梁，所述整体预制梁包括两道钢纵梁及铺设于两道钢纵梁上的混凝土桥面板，所述混凝土桥面板沿横向延伸至两道所述钢纵梁外侧，所述钢纵梁与所述混凝土桥面板连接，横向相邻两道整体预制梁的混凝土桥面板之间通过纵向湿接缝连接，所述边支点现浇横梁与所述整体预制梁连接。其中该，钢纵梁与混凝土桥面板之间优选通过第三剪力钉实现连接；混凝土桥面板与钢纵梁接触位置局部加厚。作为上述技术方案的进一步改进：所述横向预制单元沿纵向设有至少两排，纵向相邻的两排所述整体预制梁之间设有一道中支点现浇横梁，两道所述边支点现浇横梁相对布置于所述整体预制梁形成的矩形阵列的两侧，所述边支点现浇横梁与靠近边支点现浇横梁的所述整体预制梁连接，所述中支点现浇横梁与中支点现浇横梁两侧的所述整体预制梁连接。整体预制组合梁仅有纵向湿接缝与墩顶现浇横梁(边支点现浇横梁和中支点现浇横梁的统称)，避免了在桥梁主要受力方向设置横向湿接缝，减少结构的薄弱点，消除了混凝土结构开裂的风险源，同时现场工作量也减少，该种结构的整体预制钢板组合梁性能更加可靠。作为上述技术方案的进一步改进：所述边支点现浇横梁包括与所述整体预制梁连接的第一主体部、与所述混凝土桥面板连接的第一上连接部、以及与桥墩连接的第一下连接部，所述第一上连接部位于所述第一主体部靠近所述整体预制梁的一侧，所述第一下连接部位于所述第一主体部远离所述整体预制梁的一侧；所述中支点现浇横梁包括与两侧所述整体预制梁连接的第二主体部、与两侧的所述混凝土桥面板连接的第二上连接部、以及与桥墩连接的第二下连接部，所述混凝土桥面板靠近所述中支点现浇横梁的一端上部下凹，所述第二上连接部延伸至所述混凝土桥面板下凹处，所述第二下连接部位于所述第二主体部中部，第二上连接部可以大幅度提高墩顶负弯矩的抗裂能力，第二主体部作为中支点现浇横梁可以将两侧的预制结构联系成整体，采用现浇的方式避免了预制梁由于生产偏差导致桥面标高误差，提高适应桥面标高的能力。相比常规的矩形截面横梁，该种“与”字型截面的边支点现浇横梁配合上下两级“T”字型截面的中支点现浇横梁，可以提高组合连续梁结构墩顶抗裂能力和结构的整体性。作为上述技术方案的进一步改进：所述钢纵梁为工字型截面，钢纵梁包括钢纵梁顶板、钢纵梁腹板以及钢纵梁底板，与所述边支点现浇横梁相连的整体预制梁的混凝土桥面板内的纵向钢筋、钢纵梁的钢纵梁腹板和钢纵梁底板均延伸至所述边支点现浇横梁内，与所述边支点现浇横梁相连的所述钢纵梁腹板上焊接有第一端承板，所述第一端承板以及钢纵梁底板伸至所述边支点现浇横梁内的部分均焊接有第一剪力钉，所述第一剪力钉延伸至所述边支点现浇横梁内，所述边支点现浇横梁内设有位于所述钢纵梁侧边的第一横向钢筋、贯穿延伸至边支点现浇横梁内的钢纵梁腹板的第二横向钢筋、以及用于连接第一横向钢筋和第二横向钢筋的第一箍筋。钢纵梁采用标准的工字型截面，不设置加劲肋体系，结构简单，加工制作难度小；预制梁与边支点现浇横梁的连接结构可靠，整体性强，结构冗余度和强健性良好。作为上述技术方案的进一步改进：所述钢纵梁为工字型截面，钢纵梁包括钢纵梁顶板、钢纵梁腹板以及钢纵梁底板，与所述中支点现浇横梁相连的整体预制梁的混凝土桥面板内的纵向钢筋、钢纵梁的钢纵梁腹板和钢纵梁底板均延伸至所述中支点现浇横梁内，与中支点现浇横梁相连的所述钢纵梁腹板上焊接有第二端承板，所述第二端承板以及钢纵梁底板伸至所述中支点现浇横梁内的部分均焊接有第二剪力钉，所述第二剪力钉延伸至所述中支点现浇横梁内，所述中支点现浇横梁内设有用于连接两侧的纵向钢筋的连接钢筋、位于两侧的整体预制梁之间的第三横向钢筋、贯穿两侧延伸至中支点现浇横梁内的钢纵梁腹板的第四横向钢筋、以及用于连接第三横向钢筋和第四横向钢筋的第二箍筋，所述连接钢筋与两侧的纵向钢筋焊接。钢纵梁采用标准的工字型截面，不设置加劲肋体系，结构简单，加工制作难度小；中支点现浇横梁与两侧的预制结构能够可靠地联系成为整体，结构冗余度和强健性良好。作为上述技术方案的进一步改进：所述中支点现浇横梁内还设有用于连接两侧的钢纵梁腹板的端封板，所述端封板与两侧的钢纵梁腹板焊接。中支点现浇横梁两侧钢纵梁伸出的钢纵梁腹板通过端封板的对接方式可消除腹板纵向对接误差，构造简单、施工方便。作为上述技术方案的进一步改进：所述整体预制梁还包括设于两道钢纵梁跨中(也即钢纵梁中部)的钢横梁，所述钢横梁为工字型截面，钢横梁包括钢横梁顶板、钢横梁腹板以及钢横梁底板，所述钢横梁顶板与所述钢纵梁顶板、所述钢横梁腹板与所述钢纵梁腹板、以及所述钢横梁底板与所述钢纵梁腹板均焊接连接，所述钢纵梁顶板与所述钢横梁底板之间配置有第一加劲肋、且第一加劲肋延伸至所述钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整体预制钢板组合梁，包括两道边支点现浇横梁(1)，其特征在于：还包括至少一排横向预制单元，各排所述横向预制单元包括至少两道整体预制梁(3)，所述整体预制梁(3)包括两道钢纵梁(31)及铺设于两道钢纵梁(31)上的混凝土桥面板(32)，所述混凝土桥面板(32)沿横向延伸至两道所述钢纵梁(31)外侧，所述钢纵梁(31)与所述混凝土桥面板(32)连接，横向相邻两道整体预制梁(3)的混凝土桥面板(32)之间通过纵向湿接缝(4)连接，所述边支点现浇横梁(1)与所述整体预制梁(3)连接。

【技术特征摘要】
1.一种整体预制钢板组合梁，包括两道边支点现浇横梁(1)，其特征在于：还包括至少一排横向预制单元，各排所述横向预制单元包括至少两道整体预制梁(3)，所述整体预制梁(3)包括两道钢纵梁(31)及铺设于两道钢纵梁(31)上的混凝土桥面板(32)，所述混凝土桥面板(32)沿横向延伸至两道所述钢纵梁(31)外侧，所述钢纵梁(31)与所述混凝土桥面板(32)连接，横向相邻两道整体预制梁(3)的混凝土桥面板(32)之间通过纵向湿接缝(4)连接，所述边支点现浇横梁(1)与所述整体预制梁(3)连接。2.根据权利要求1所述的整体预制钢板组合梁，其特征在于：所述横向预制单元沿纵向设有至少两排，纵向相邻的两排所述整体预制梁(3)之间设有一道中支点现浇横梁(2)，两道所述边支点现浇横梁(1)相对布置于所述整体预制梁(3)形成的矩形阵列的两侧，所述边支点现浇横梁(1)与靠近边支点现浇横梁(1)的所述整体预制梁(3)连接，所述中支点现浇横梁(2)与中支点现浇横梁(2)两侧的所述整体预制梁(3)连接。3.根据权利要求2所述的整体预制钢板组合梁，其特征在于：所述边支点现浇横梁(1)包括与所述整体预制梁(3)连接的第一主体部(11)、与所述混凝土桥面板(32)连接的第一上连接部(12)、以及与桥墩连接的第一下连接部(13)，所述第一上连接部(12)位于所述第一主体部(11)靠近所述整体预制梁(3)的一侧，所述第一下连接部(13)位于所述第一主体部(11)远离所述整体预制梁(3)的一侧；所述中支点现浇横梁(2)包括与两侧所述整体预制梁(3)连接的第二主体部(21)、与两侧的所述混凝土桥面板(32)连接的第二上连接部(22)、以及与桥墩连接的第二下连接部(23)，所述混凝土桥面板(32)靠近所述中支点现浇横梁(2)的一端上部下凹，所述第二上连接部(22)延伸至所述混凝土桥面板(32)下凹处，所述第二下连接部(23)位于所述第二主体部(21)中部。4.根据权利要求3所述的整体预制钢板组合梁，其特征在于：所述钢纵梁(31)为工字型截面，钢纵梁(31)包括钢纵梁顶板(311)、钢纵梁腹板(312)以及钢纵梁底板(313)，与所述边支点现浇横梁(1)相连的整体预制梁(3)的混凝土桥面板(32)内的纵向钢筋(321)、钢纵梁(31)的钢纵梁腹板(312)和钢纵梁底板(313)均延伸至所述边支点现浇横梁(1)内，与所述边支点现浇横梁(1)相连的所述钢纵梁腹板(312)上焊接有第一端承板(314)，所述第一端承板(314)以及钢纵梁底板(313)伸至所述边支点现浇横梁(1)内的部分均焊接有第一剪力钉(61)，所述第一剪力钉(61)延伸至所述边支点现浇横梁(1)内，所述边支点现浇横梁(1)内设有位于所述钢纵梁(31)侧边的第一横向钢筋(14)、贯穿延伸至边支点现浇横梁(1)内的钢纵梁腹板(312)的第二横向钢筋(15)、以及用于连接第一横向钢筋(14)和第二横向钢筋(15)的第一箍筋(16)。5.根据权利要求3所述的整体预制钢板组合梁，其特征在于：所述钢纵梁(31)为工字型截面，钢纵梁(31)包括钢纵梁顶板(311)、钢纵梁腹板(312)以及钢纵梁底板(313)，与所述中支点现浇横梁(2)相连的整体预制梁(3)的混凝土桥面板(32)内的纵向钢筋(321)、钢纵梁(31)的钢纵梁腹板(312)和钢纵梁底板(313)均延伸至所述中支点现...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺耀北，向建军，杨沪湘，刘榕，李瑜，伍英，薛梦归，刘婷婷，
申请(专利权)人：湖南省交通规划勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43