钢混箱梁结合段及其制备和应用方法技术

一种钢混箱梁结合段及其制备和应用方法，其钢混箱梁结合段具有与所要连接的钢结构箱梁和钢筋混凝土箱梁相同的外形和尺寸，结构件采用钢材制作且有与钢筋混凝土箱梁立面连接的A立面钢板和与钢结构箱梁立面连接的B立面钢板，结构件两侧的钢板之间有混凝土填充，填充的混凝土通过结构件内的焊钉连接件提高其结合强度，A立面钢板上均匀分布连接钢筋、剪力键钢筋、浇捣孔、钢束贯通孔和焊钉连接件，B立面钢板上设有U肋、加劲肋和张拉锚固孔，还有贯穿于张拉锚固孔与钢束贯通孔之间、并从钢筋混凝土箱梁波纹管中穿出的预应力张拉钢束。本发明专利技术结构简单、适用性强、易于施工、承载能力及安全性能俱佳，可降低施工成本、保证建筑质量。

Steel concrete box girder joint section and its preparation and application method

【技术实现步骤摘要】
钢混箱梁结合段及其制备和应用方法
本专利技术涉及一种钢混箱梁结合段及其制备和应用方法，属于路桥建设施工

技术介绍
箱梁是路桥工程中梁的一种，通常包括顶板、底板、腹板和翼缘板，有的还包括隔板，顶板与底板通过腹板连接构成内部为空心的箱体，翼缘板设置在箱体顶板的两侧，箱梁由此得名，其中，箱体又可分为单箱和多箱等，且单箱的箱体又可通过隔板形成多个腔室。箱梁可以为全钢结构、也可以用钢筋混凝土制造，钢筋混凝土箱梁以造价低、耐久性好、低维护等特点被广泛采用，钢结构箱梁则具有自重轻、强度高，因而可大大提高主梁的跨越能力。由于箱梁具有较好的强度和跨越能力，由此，现在已广泛应用于路桥工程的建设之中，且由于钢筋混凝土箱梁和钢结构箱梁各具特色，因而两者常常结合使用，各自发挥其不同的优势。然而，由于钢筋混凝土箱梁与钢结构箱梁二者的材料特性相差较大，使得钢筋混凝土箱梁与钢结构箱梁直接相连会在其结合面上产生很大的受力问题，因此，钢筋混凝土箱梁与钢结构箱梁的连接通常需要使用结合段进行连接过渡，如此，使得钢筋混凝土箱梁与钢结构箱梁之间的钢混箱梁结合段，其设计、制造就成了大跨度路桥成功与否的关键技术，其连接方式的合理性与整体性直接决定了路桥的承载能力、稳定性及变形性能。目前，使用较多的钢混箱梁结合段是将钢箱梁包裹于混凝土箱梁的内部，并通过预应力张拉、钢筋焊接与混凝土箱梁连为一体，但是，由于钢混箱梁结合段内部的隔板、加劲肋较多，钢筋焊接操作空间狭小，不易进行焊接，且由于这种钢混箱梁结合段的钢筋混凝土立面上的钢筋为整体断开，因此，易造成应力集中，影响安全。此外，现有技术中，还可检索到有关钢混箱梁结合段及其安装或施工方法的一些专利技术或专利申请，如：专利技术专利(申请号201610752473.6)公开的《桥梁钢混结合段及其安装方法》；专利技术专利申请(申请号201810556877.7)提供的《钢混结合段及其安装方法》；专利技术专利申请(申请号201811122074.7)提供的《一种钢混结合段的施工方法》；专利技术专利(201510891821.3)公开的《一种用于大跨斜拉桥的钢箱-混凝土组合主梁及施工方法》；专利技术专利(201310127528.0)公开的《一种新型的短节段钢箱-混凝土组合梁》；专利技术专利(申请号200810043795.9)《一种节段箱梁的拼装方法》等。纵观上述专利技术或专利申请可以发现：提供的钢混结合段的结构还是比较复杂，其制作及安装施工还是比较困难，其中有些还需要搭建临时支架等，适用性不强，承载能力及安全性、经济性等还存在一定的欠缺。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术实施例一方面提供一种钢混箱梁结合段；另一方面，提供一种所述钢混箱梁结合段的制备方法；再一方面，提供一种所述钢混箱梁结合段的应用方法。其目的在于：为现有技术中的钢筋混凝土箱梁与钢结构箱梁提供一种结构简单、适用性强、易于施工、承载能力及安全经济性能俱佳的钢混箱梁结合段，缩短施工工期、降低施工成本、保证建筑质量，提高社会效益和经济效益。为达上述目的，本专利技术实施例提供如下的技术方案：一种钢混箱梁结合段，所述钢混箱梁结合段其两侧立面分别用于与钢结构箱梁和钢筋混凝土箱梁的连接，其特征在于：所述钢混箱梁结合段具有与所述钢结构箱梁和所述钢筋混凝土箱梁相同的外形尺寸，包括顶板、底板、腹板和翼缘板、以及与所述钢筋混凝土箱梁立面连接的A立面钢板、与所述钢结构箱梁立面连接的B立面钢板；所述顶板通过其底部两侧的两块腹板与所述底板连接构成箱体，所述翼缘板连接在所述箱体两侧的所述顶板边缘上；所述顶板、所述底板、所述腹板和所述翼缘板各自的两侧皆由钢板制作，所述顶板、所述底板、所述腹板和所述翼缘板各自两侧的钢板之间、以及所述A立面钢板和所述B立面钢板各自相向的一侧上都均匀分布有焊钉连接件，且组成所述顶板、所述底板、所述腹板和所述翼缘板各自两侧的钢板之间有混凝土填充；所述A立面钢板上均匀分布有连接钢筋孔、剪力键钢筋孔、浇捣孔、钢束贯通孔和焊钉连接件，所述连接钢筋孔与所述剪力键钢筋孔数量均等且间隔设置；所述连接钢筋孔与所述剪力键钢筋孔旁侧均设有钢筋连接钢板，所述连接钢筋孔内设有连接钢筋且所述连接钢筋与其旁侧的所述钢筋连接钢板焊接，所述剪力键钢筋孔中设有剪力钢筋且所述剪力钢筋与所述B立面钢板焊接并在所述A立面钢板上与该所述剪力键钢筋孔旁侧的所述钢筋连接钢板焊接；所述B立面钢板上设有U肋、加劲肋和张拉锚固孔；所述U肋位于所述顶板、所述翼缘板各自上层钢板的底部，所述U肋还倒置分布在所述底板的下层钢板上部，所述加劲肋设置在所述顶板的上层钢板与所述底板的下层钢板之间，所述张拉锚固孔与所述钢束贯通孔一一对应；所述张拉锚固孔与所述钢束贯通孔之间设有预应力张拉管，所述预应力张拉管包括钢管、设置在所述张拉锚固孔外且连接在所述钢管端口上的锚垫板、与所述锚垫板连接的钢板环、套装在所述钢管一端且与所述锚垫板连接的螺旋筋、设置在所述螺旋筋的外侧且连接所述钢管与所述锚垫板的固定筋。进一步的，所述钢混箱梁结合段还包括隔板；所述隔板设置在所述箱体的内部，所述隔板用于隔断所述箱体并在所述顶板与所述底板之间起支撑和连接作用，所述隔板的两侧皆由钢板制作，所述隔板相对的两侧钢板上均匀分布有焊钉连接件，且所述隔板的两侧钢板之间有混凝土填充。进一步的，所述顶板的下层钢板与所述底板的上层钢板之间还设置有加劲肋板。进一步的，上述钢混箱梁结合段中：所述连接钢筋孔和所述剪力键钢筋孔的直径皆为40mm；所述钢束贯通孔的直径为120mm；所述张拉锚固孔的直径为280mm；所述焊钉连接件的直径×长度＝10mm×150mm；所述钢筋连接钢板为长方体，且所述长方体的长度×宽度×高度＝150mm×60mm×25mm；所述U肋的高度×宽度×厚度＝2518mm×607mm×20mm。一种上述钢混箱梁结合段的制备方法，包括以下步骤：S1)完成包括A立面钢板和B立面钢板的钢混箱梁结合段组成构件的钢材裁剪；S2)完成包括U肋和加劲肋的钢混箱梁结合段连接构件的制作；S3)将钢混箱梁结合段连接构件与钢混箱梁结合段组成构件进行连接，组成钢混箱梁结合段组成部件；S4)拼接各组成部件使之成为钢混箱梁结合段的框架结构体；S5)在框架结构体上焊接B立面钢板以及U肋和加劲肋；S6)在框架结构体上焊接A立面钢板并连接连接钢筋和剪力钢筋，构成钢混箱梁结合段的钢结构体；S7)将钢结构体翻转90°并向钢结构体内灌注高性能微膨胀混凝土，构成钢混箱梁结合段的钢混结合体；S8)在标准养护条件下对钢混结合体进行养护，完成钢混箱梁结合段的制作。进一步的，上述钢混箱梁结合段的制备方法中：所述步骤S1)包括：在工场内或工地上，按照分别需要连接的所述钢结构箱梁和所述钢筋混凝土箱梁的外形尺寸，裁剪构成所述钢混箱梁结合段的顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢混箱梁结合段，所述钢混箱梁结合段其两侧立面分别用于与钢结构箱梁和钢筋混凝土箱梁的连接，其特征在于：/n所述钢混箱梁结合段具有与所述钢结构箱梁和所述钢筋混凝土箱梁相同的外形尺寸，包括顶板、底板、腹板和翼缘板、以及与所述钢筋混凝土箱梁立面连接的A立面钢板、与所述钢结构箱梁立面连接的B立面钢板；/n所述顶板通过其底部两侧的两块腹板与所述底板连接构成箱体，所述翼缘板连接在所述箱体两侧的所述顶板边缘上；/n所述顶板、所述底板、所述腹板和所述翼缘板各自的两侧皆由钢板制作，所述顶板、所述底板、所述腹板和所述翼缘板各自两侧的钢板之间、以及所述A立面钢板和所述B立面钢板各自相向的一侧上都均匀分布有焊钉连接件，且组成所述顶板、所述底板、所述腹板和所述翼缘板各自两侧的钢板之间有混凝土填充；/n所述A立面钢板上均匀分布有连接钢筋孔、剪力键钢筋孔、浇捣孔、钢束贯通孔和焊钉连接件，所述连接钢筋孔与所述剪力键钢筋孔数量均等且间隔设置；/n所述连接钢筋孔与所述剪力键钢筋孔旁侧均设有钢筋连接钢板，所述连接钢筋孔内设有连接钢筋且所述连接钢筋与其旁侧的所述钢筋连接钢板焊接，所述剪力键钢筋孔中设有剪力钢筋且所述剪力钢筋与所述B立面钢板焊接并在所述A立面钢板上与该所述剪力键钢筋孔旁侧的所述钢筋连接钢板焊接；/n所述B立面钢板上设有U肋、加劲肋和张拉锚固孔；/n所述U肋位于所述顶板、所述翼缘板各自上层钢板的底部，所述U肋还倒置分布在所述底板的下层钢板上部，所述加劲肋设置在所述顶板的上层钢板与所述底板的下层钢板之间，所述张拉锚固孔与所述钢束贯通孔一一对应；/n所述张拉锚固孔与所述钢束贯通孔之间设有预应力张拉管，所述预应力张拉管包括钢管、设置在所述张拉锚固孔外且连接在所述钢管端口上的锚垫板、与所述锚垫板连接的钢板环、套装在所述钢管一端且与所述锚垫板连接的螺旋筋、设置在所述螺旋筋的外侧且连接所述钢管与所述锚垫板的固定筋。/n...

【技术特征摘要】
1.一种钢混箱梁结合段，所述钢混箱梁结合段其两侧立面分别用于与钢结构箱梁和钢筋混凝土箱梁的连接，其特征在于：
所述钢混箱梁结合段具有与所述钢结构箱梁和所述钢筋混凝土箱梁相同的外形尺寸，包括顶板、底板、腹板和翼缘板、以及与所述钢筋混凝土箱梁立面连接的A立面钢板、与所述钢结构箱梁立面连接的B立面钢板；
所述顶板通过其底部两侧的两块腹板与所述底板连接构成箱体，所述翼缘板连接在所述箱体两侧的所述顶板边缘上；
所述顶板、所述底板、所述腹板和所述翼缘板各自的两侧皆由钢板制作，所述顶板、所述底板、所述腹板和所述翼缘板各自两侧的钢板之间、以及所述A立面钢板和所述B立面钢板各自相向的一侧上都均匀分布有焊钉连接件，且组成所述顶板、所述底板、所述腹板和所述翼缘板各自两侧的钢板之间有混凝土填充；
所述A立面钢板上均匀分布有连接钢筋孔、剪力键钢筋孔、浇捣孔、钢束贯通孔和焊钉连接件，所述连接钢筋孔与所述剪力键钢筋孔数量均等且间隔设置；
所述连接钢筋孔与所述剪力键钢筋孔旁侧均设有钢筋连接钢板，所述连接钢筋孔内设有连接钢筋且所述连接钢筋与其旁侧的所述钢筋连接钢板焊接，所述剪力键钢筋孔中设有剪力钢筋且所述剪力钢筋与所述B立面钢板焊接并在所述A立面钢板上与该所述剪力键钢筋孔旁侧的所述钢筋连接钢板焊接；
所述B立面钢板上设有U肋、加劲肋和张拉锚固孔；
所述U肋位于所述顶板、所述翼缘板各自上层钢板的底部，所述U肋还倒置分布在所述底板的下层钢板上部，所述加劲肋设置在所述顶板的上层钢板与所述底板的下层钢板之间，所述张拉锚固孔与所述钢束贯通孔一一对应；
所述张拉锚固孔与所述钢束贯通孔之间设有预应力张拉管，所述预应力张拉管包括钢管、设置在所述张拉锚固孔外且连接在所述钢管端口上的锚垫板、与所述锚垫板连接的钢板环、套装在所述钢管一端且与所述锚垫板连接的螺旋筋、设置在所述螺旋筋的外侧且连接所述钢管与所述锚垫板的固定筋。


2.如权利要求1所述的钢混箱梁结合段，其特征在于：还包括隔板；
所述隔板设置在所述箱体的内部，所述隔板用于隔断所述箱体并在所述顶板与所述底板之间起支撑和连接作用，所述隔板的两侧皆由钢板制作，所述隔板相对的两侧钢板上均匀分布有焊钉连接件，且所述隔板的两侧钢板之间有混凝土填充。


3.如权利要求1所述的钢混箱梁结合段，其特征在于：所述顶板的下层钢板与所述底板的上层钢板之间还设置有加劲肋板。


4.如权利要求1所述的钢混箱梁结合段，其特征在于：
所述连接钢筋孔和所述剪力键钢筋孔的直径皆为40mm；
所述钢束贯通孔的直径为120mm；
所述张拉锚固孔的直径为280mm；
所述焊钉连接件的直径×长度＝10mm×150mm；
所述钢筋连接钢板为长方体，且所述长方体的长度×宽度×高度＝150mm×60mm×25mm；
所述U肋的高度×宽度×厚度＝2518mm×607mm×20mm。


5.一种如权利要求1至4中任意一项所述的钢混箱梁结合段的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)完成包括A立面钢板和B立面钢板的钢混箱梁结合段组成构件的钢材裁剪；
S2)完成包括U肋和加劲肋的钢混箱梁结合段连接构件的制作；
S3)将钢混箱梁结合段连接构件与钢混箱梁结合段组成构件进行连接，组成钢混箱梁结合段组成部件；
S4)拼接各组成部件使之成为钢混箱梁结合段的框架结构体；
S5)在框架结构体上焊接B立面钢板以及U肋和加劲肋；
S6)在框架结构体上焊接A立面钢板并连接连接钢筋和剪力钢筋，构成钢混箱梁结合段的钢结构体；
S7)将钢结构体翻转90°并向钢结构体内灌注高性能微膨胀混凝土，构成钢混箱梁结合段的钢混结合体；
S8)在标准养护条件下对钢混结合体进行养护，完成钢混箱梁结合段的制作。


6.如权利要求5所述的钢混箱梁结合段的制备方法，其特征在于：
所述步骤S1)包括：
在工场内或工地上，按照分别需要连接的所述钢结构箱梁和所述钢筋混凝土箱梁的外形尺寸，裁剪构成所述钢混箱梁结合段的顶板、底板、腹板和翼缘板各自两侧的钢板、以及与所述钢筋混凝土箱梁立面连接的A立面钢板、与所述钢结构箱梁立面连接的B立面钢板，并在所述A立面钢板上开挖所述钢筋孔、浇捣孔和钢束贯通孔，在所述B立面钢板上开挖所述张拉锚固孔；或
在工场内或工地上，按照分别需要连接的所述钢结构箱梁和所述钢筋混凝土箱梁的外形尺寸，裁剪构成所述钢混箱梁结合段的顶板、底板、腹板、翼缘板和隔板、以及与所述钢筋混凝土箱梁立面连接的A立面钢板、与所述钢结构箱梁立面连接的B立面钢板，并在所述A立面钢板上开挖所述钢筋孔、浇捣孔和钢束贯通孔，在所述B立面钢板上开挖所述张拉锚固孔；
所述步骤S2)包括：
按设计要求截取所述连接钢筋...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，
申请(专利权)人：五冶集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31