一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构，包括预制混凝土槽型梁及位于混凝土上表面的现浇混凝土桥面板，所述预制混凝土槽型梁横桥向具有两个或多个，且各个预制混凝土槽型梁间外侧具有钢结构横向联结系，所述预制混凝土槽型梁内具有钢结构内框架，所述钢结构横向联结系与槽型梁内的钢结构内框架相对应。本钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构受力合理，工厂化程度高，施工快速，造价低，符合绿色环保的发展理念，有着重大的实用价值和良好的经济效益。

A fabricated concrete box girder structure based on the transverse connection system of steel structure

The utility model provides a prefabricated concrete box beam structure based on the transverse connection system of steel structure, which comprises a prefabricated concrete trough beam and a cast-in-place concrete deck on the upper surface of the concrete. The transverse direction of the prefabricated concrete trough beam has two or more, and the outer side of each prefabricated concrete trough beam has a transverse connection system of steel structure, and the prefabricated concrete trough beam has a transverse connection system of steel structure There is an inner frame of steel structure in the beam, and the transverse connection system of the steel structure corresponds to the inner frame of the steel structure in the groove beam. The prefabricated concrete box girder structure of the steel structure transverse connection system is reasonable in stress, high in industrialization, fast in construction and low in cost, which conforms to the development concept of green environment protection, and has great practical value and good economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构
本技术涉及一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构。
技术介绍
随着我国桥梁建设的蓬勃发展，桥梁的施工环境越来越受到政府、业主、设计和施工单位的重视，尤其是在城市建设的桥梁。因此预制节段拼装桥梁越来越受到工程界的重视。国内现有的预制结构，主要为包括空心板桥、T型梁桥和小箱梁桥。由于装配式的板桥自身结构构造设计的原因，连接预制板间的铰缝经常出现病害，铰缝病害发展到一定程度会导致单板受力现象。T型梁桥和小箱梁桥病害相对少些，但其耐久性仍然不易满足100年寿命要求。超高性能混凝土(UltraHighPerformanceConcrete，简称UHPC)是按最大密实度理论使材料内部的缺陷减至最少，孔隙率几乎为零，抗渗系数高，有着优异的耐久性能。通常UHPC抗压强度不低于120MPa、轴拉强度不低于8MPa。马来西亚用超高性能混凝土建设了许多短线法拼装的槽型梁，但其较多是无伸缩缝桥梁，并且主梁间无横向受力构件连接。我国桥梁的桥宽一般比马来西亚的桥宽更宽，荷载也偏重，需要横向联结系构造。如果采用混凝土的横隔板或横梁作为横向联系，会增加槽型梁节段预制的困难。
技术实现思路
本技术对上述问题进行了改进，即本技术所要解决的技术问题是提供一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁构造与施工方法。本技术的具体实施方案是：一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构，包括预制混凝土槽型梁及位于混凝土上表面的现浇混凝土桥面板，所述预制混凝土槽型梁横桥向具有两个或多个，且各个预制混凝土槽型梁间外侧具有钢结构横向联结系，所述预制混凝土槽型梁内具有钢结构内框架，所述钢结构横向联结系与槽型梁内的钢结构内框架相对应。进一步的，所述钢结构横向联结系为桁式结构或梁式结构。进一步的，所述钢结构内框架包括与槽型梁腹板内壁表面贴合的两个内侧杆、与槽型梁底板上表面贴合的底杆以及平行于现浇混凝土桥面板设置的顶杆，所述顶杆与现浇混凝土桥面板贴合或留有间距。进一步的，所述钢结构横向联结系包括与预制混凝土槽型梁腹板外表面贴合的外侧杆，所述外侧杆与其所在预制混凝土槽型梁腹板内壁的内侧杆固定连接，相邻预制混凝土槽型梁之间的一对外侧杆经横联连接，所述横联为桁架或横梁。进一步的，所述外侧杆与其所在预制混凝土槽型梁的内侧杆经贯穿预制混凝土槽型梁腹板的焊接钢筋或螺栓实现对拉连接。进一步的，所述横联上还固定连接有斜向设置的连接杆。进一步的，所述预制混凝土槽型梁与混凝土桥面板之间还具有固定于预制混凝土槽上表面的超薄超高性能混凝土预制板，超薄超高性能混凝土预制板内配置钢筋网,所述超薄超高性能混凝土预制板放置在槽型梁上部或槽型梁上部和槽型梁间，作为现浇混凝土桥面板的底模板。进一步的，外侧杆的截面为T形且外侧杆的翼缘与槽型梁外侧表面紧贴，所述内侧杆、底杆及顶杆截面为T形，且内侧杆、底杆的翼缘与预制混凝土槽型梁内表面贴合，内侧杆、底杆及顶杆为焊接。进一步的，所述预制混凝土槽型梁由超高性能混凝土浇筑而成，现浇混凝土桥面板由普通混凝土浇筑而成，所述的超高性能混凝土为活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土或注浆纤维混凝土，所述的超高性能混凝土层内添加的纤维包括钢纤维、玻璃纤维、合成纤维、碳纤维、玄武岩纤维。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：钢材具有很好的抗拉性能，同时型钢的抗压能力也很强，因此用型钢制作的钢桁架既有拉杆又有撑杆，钢材利用率较高，具有较强的支撑能力，并且结构自重轻。而且框架式横隔板在箱内也方便预制后施工。故设置箱内框架式横隔板及箱间桁式或梁式结构，该体系梁桥可将UHPC材料、横隔板薄壁箱梁有机结合，有望满足预制更轻便、更环保、少干扰、更安全、高质量及低消耗的要求。横隔板的设置有利于解决UHPC箱梁薄壁化所面临的整体稳定性、截面畸变及腹板抗剪等问题，同时也将改变局部轮载作用下桥面板的受力模式。附图说明图1为本技术施工步骤图一；图2为本技术施工步骤图二；图3为本技术施工步骤图三；图4为本技术施工步骤图四；图5为本技术施工完成结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。如图1～5所示，一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构，包括预制混凝土槽型梁10及位于混凝土上表面的现浇混凝土桥面板20，所述预制混凝土槽型梁10横桥向具有两个以上且相邻预制混凝土槽型梁10间外侧具有钢结构横向联结系，所述预制混凝土槽型梁内具有钢结构内框架110，所述钢结构横向联结系与槽型梁内的钢结构内框架相对应。实际设计中，所述钢结构横向联结系为桁式结构或梁式结构。本实施例中，所述钢结构内框架110包括与槽型梁梁腹板内壁表贴合的两个内侧杆111、与槽型梁底板上表面贴合的底杆112以及与平行于现浇混凝土桥面板设置的顶杆113，所述顶杆113与现浇混凝土桥面板贴合或留有间距。所述的两个内侧杆、底杆及顶杆为焊接围合形成钢结构内框架110。本实施例中，所述内侧杆、底杆及顶杆截面为T形，且内侧杆、底杆及顶杆的翼缘与预制混凝土槽型梁内表面贴合。本实施例中，外侧杆的截面为T形且外侧杆的翼缘与槽型梁外侧表面紧贴，本实施例中，所述钢结构横向联结系包括与预制混凝土槽型梁腹板外表面贴合的外侧杆310，所述外侧杆与其所在预制混凝土槽型梁腹板内壁的内侧杆111固定连接，相邻预制混凝土槽型梁之间的一对外侧杆经横联连接，所述横联320为桁架或横梁。本实施例中，所述外侧杆310与其所在预制混凝土槽型梁腹板内壁的内侧杆111经贯穿预制混凝土槽型梁腹板侧壁的焊接钢筋或螺栓实现对拉连接。本实施中采用焊接钢筋320实现所述焊接钢筋为矩形环向钢筋或L形钢筋或直钢筋。本实施例中，所述所述横联上还固定连接有斜向设置的连接杆330，横联40的个数可以根据需要进行设计。本实施例中，所述预制混凝土槽型梁与混凝土桥面板之间还具有固定于预制混凝土槽上表面的超薄超高性能混凝土预制板,超薄超高性能混凝土预制板内配置有钢筋网，本实施例中，所述钢筋网厚度为2～5cm。超薄超高性能混凝土预制板内还可以配置高强钢丝网。所述超薄超高性能混凝土预制板放置在槽型梁上部或槽型梁上部和槽型梁间，作为现浇混凝土桥面板的底模板。本实施例中，所述预制混凝土槽型梁由超高性能混凝土浇筑而成，现浇混凝土桥面板由普通混凝土浇筑而成，所述的超高性能混凝土为活性粉末混凝土、超高性能纤维增强混凝土或注浆纤维混凝土，所述的超高性能混凝土层内添加的纤维包括钢纤维、玻璃纤维、合成纤维、碳纤维、玄武岩纤维。上述一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构的方法具体步骤如下：（1）如图1所示，制作横向连接钢结构，根据图纸制作槽型梁内的钢结构内框架及横向联结结构，所述的钢结构内框架包括与槽型梁梁腹板内壁表面贴合的内侧杆111、与槽型梁底板上表面贴合的底杆112以及与平行于现浇混凝土桥面板设置的顶杆113，所述内侧杆、底杆及顶杆截面为T形，且内侧杆、底杆及顶杆的翼缘与预制混凝土槽型梁内表面贴合，内侧杆、底杆及顶杆焊接形成封闭的框架；制作横联、连接杆及外侧杆；（2）如图2所示，预制槽型梁，槽型梁采用分节段预制或整体预制；先对预制厂场地进行硬化，场地上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构，其特征在于，包括预制混凝土槽型梁及位于混凝土上表面的现浇混凝土桥面板，所述预制混凝土槽型梁横桥向具有两个或多个，且各个预制混凝土槽型梁间外侧具有钢结构横向联结系，所述预制混凝土槽型梁内具有钢结构内框架，所述钢结构横向联结系与槽型梁内的钢结构内框架相对应。

【技术特征摘要】
1.一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构，其特征在于，包括预制混凝土槽型梁及位于混凝土上表面的现浇混凝土桥面板，所述预制混凝土槽型梁横桥向具有两个或多个，且各个预制混凝土槽型梁间外侧具有钢结构横向联结系，所述预制混凝土槽型梁内具有钢结构内框架，所述钢结构横向联结系与槽型梁内的钢结构内框架相对应。2.根据权利要求1所述的一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构，其特征在于，所述钢结构横向联结系为桁式结构或梁式结构。3.根据权利要求1所述的一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构，其特征在于，所述钢结构内框架包括与槽型梁腹板内壁表面贴合的两个内侧杆、与槽型梁底板上表面贴合的底杆以及平行于现浇混凝土桥面板设置的顶杆，所述顶杆与现浇混凝土桥面板贴合或留有间距。4.根据权利要求3所述的一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构，其特征在于，所述钢结构横向联结系包括与预制混凝土槽型梁腹板外表面贴合的外侧杆，所述外侧杆与其所在预制混凝土槽型梁腹板内壁的内侧杆固定连接，相邻预制混凝土槽型梁之间的一对外侧杆经横联连接，所述横联为桁架或横梁。5.根据权利要求4所述的一种基于钢结构横向联结系的装配式混凝土箱形梁结构，其特征在于，所述外侧杆与其所在预制混凝土槽型梁的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵秋，许家斌，刘君平，黄金局，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：新型
国别省市：福建,35