一种蜂窝小箱梁、蜂窝小箱梁桥制造技术

本实用新型专利技术属于桥梁工程领域，具体涉及一种蜂窝小箱梁、蜂窝小箱梁桥。本实用新型专利技术通过对翼板改进，在翼板预制时设计了多个间隔设置的纵向孔洞，使翼板的横向剖面呈现出蜂窝状的形态，其横向刚度可在同等截面积下相比实心翼板显著增大，而蜂窝小箱梁纵向刚度仅略有降低；本实用新型专利技术从桥梁整体结构体系这一根源性问题出发，一并解决了常规箱梁桥长久未获解决的多项难题，可实现免横隔板、免所有现场吊模、免负弯矩束的高空悬吊张拉、翼板湿接缝的工作性能更好、负弯矩束的工作性能更可靠、桥梁经济性、行车舒适性和线形流畅性更佳等多个技术效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种蜂窝小箱梁、蜂窝小箱梁桥


[0001]本技术属于桥梁工程领域，具体涉及一种蜂窝小箱梁、蜂窝小箱梁桥。

技术介绍

[0002]小箱梁在桥梁工程中应用广泛，基于装配式预应力混凝土小箱梁梁桥(简称常规小箱梁桥)是各类20～40m跨径的公路、铁路和市政桥梁的主要结构形式，主要包括附图1所示的整体桥型布置(其中，100表示常规小箱梁，200表示横隔板，300横隔板湿接缝，400桥面湿接缝)。长久以来，常规小箱梁桥一直存在以下六个方面的显著问题：
[0003]问题一是横隔板湿接缝的施工：(1)常规小箱梁桥的横隔板湿接缝需由施工人员悬吊于高空进行现场施工(钢筋焊接、支模、混凝土浇筑、拆模作业)，安全风险大、施工速度慢、装配化施工效率低。
[0004]问题二是翼板湿接缝的施工：(1)常规小箱梁桥的翼板湿接缝浇筑时需大量的吊模施工，导致吊模措施费较高、显著降低了装配化施工效率；(2)翼板湿接缝吊模在脱模时，需要设置悬吊平台或在桥下搭设移动支架模板，然后在翼缘板下方进行拆模，增加了施工措施费也降低了装配化施工效率。
[0005]问题三是翼板湿接缝工作性能：(1)常规小箱梁桥因翼板较薄导致新老混凝土接触界面较小、翼板在横桥向的竖向抗弯刚度较小，大量研究和施工经验表明这类较薄的桥面板在车辆荷载作用下易产生新老混凝土界面脱离、出现全桥纵向贯通裂缝等情况，其耐久性不佳；(2)常规小箱梁桥的负弯矩预应力束因翼板较薄、厚度仅18cm，导致需采用扁形波纹管和锚具，而大量施工经验已表明扁形波纹管和锚具的适应性差、无法在小半径弯桥中使用、易出现漏浆堵塞管道而影响穿束、压浆不易保证饱满而影响结构耐久等问题，其施工、锚固和力学性能不如常用的圆形波纹管和锚具。
[0006]问题四是桥梁的行车舒适性：(1)常规小箱梁桥湿接缝处厚度为18cm，当单个车轮荷载作用于该处时，将使该处翼板上缘相比邻近腹板处翼板上缘产生显著的相对下挠，车桥耦合作用下将产生较大的局部竖向振动，影响行车舒适性；(2)常规小箱梁在横隔板处的横桥向刚度远大于非横隔板处，车辆经过横隔板位置时易产生类似“桥头跳车”效应，与前述局部竖向振动叠加后，导致行车平顺性进一步变差。
[0007]问题五是桥梁的整体美观性：(1)大量密集的横隔板让桥梁在顺桥向的通透性和观感较差。
[0008]问题六是桥梁的建造效益：(1)现有技术需大量的高空悬吊作业，存在较大的安全风险也降低了施工效率，在跨线桥、城市高架桥等建设环境中应用时会显著影响桥下和附近交通，降低了装配式桥梁的社会效益；(2)湿接缝现浇悬吊模板经常出现不易拆除的情况，强行拆除后易出现损伤、往往无法再循环使用或掉落、弃置于野外环境中，降低了装配式桥梁的环境效益。

技术实现思路

[0009]本技术的技术目的在于：针对现有技术存在的常规小箱梁的设计与建造存在横桥向刚度低、荷载分配不均匀、行车舒适性差；新老混凝土接触面小，耐久性差；梁底横隔板多，没过效果差；现场支模作业多、工作效率低；高空作业多，安全风险大；临时设施多、施工工艺复杂；材料利用率低，造价高等一系列技术缺陷，提供一种基于空心桥面板的小箱梁结构。
[0010]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0011]一种蜂窝小箱梁结构，包括翼板和设置于所述翼板下方的梁肋，所述翼板沿纵向设置有孔洞，所述孔洞沿所述翼板的横向布置数量不少于两个，相邻所述孔洞之间形成有翼板板肋，所述梁肋沿横桥向的截面呈倒梯形，所述梁肋为空心箱室，所述翼板厚度h
f
满足：h
f
≥25cm。
[0012]上述内容的技术原理和效果为：(1)在总截面积和总梁高相等的前提下，相比常规的实心翼板小箱梁(简称常规小箱梁)，蜂窝小箱梁通过掏空其翼板使得同等用材下翼板厚度显著增大、翼板横向抗弯刚度随厚度呈现二次方增大，故蜂窝小箱梁可在纵向抗弯刚度仅略有降低的前提下具有显著增大的横向抗弯刚度，更适用于翼板边缘需要承受较大荷载的情况，比如桥梁工程的车辆、房屋建筑工程中的重型机械设备等荷载；(2)蜂窝式空心构造兼具隔音、减振性能，有利于减少移动荷载的冲击力和噪音。
[0013]优选的，梁肋高度h
w
与翼板厚度h
f
间的关系满足：h
w
≥2h
f
。
[0014]梁肋高度是蜂窝状翼板厚度的2倍以上时，蜂窝小箱梁在跨度方向上基本呈现梁的受力形态、可方便按平截面假定开展计算；同时，在保持翼板截面积不变的前提下，将实心翼板改为蜂窝状翼板后，蜂窝小箱梁的纵向抗弯惯性矩的降低量很小，从而易于实现蜂窝小箱梁纵、横向受力和截面用材量的协调。
[0015]优选的，所述梁肋、所述翼板和所述孔洞为一体成型结构件。
[0016]优选的，所有所述孔洞大小相同且等距分布。
[0017]优选的，所述孔洞数量不少于2个，其横截面形状包括圆形、圆角矩形、矩形、六边形或八边形。圆形截面更便于预制、但材料强度利用率不如矩形截面，实际应用时可根据预制内模的类型按需选择。
[0018]优选的，所述翼板沿纵桥向包括三个区域，分别为第一端部区、跨中区和第二端部区，所述跨中区的截面为具有孔洞的蜂窝翼板，所述第一端部区和所述第二端部区为实心翼板；所述第一端部区、所述第二端部区分别与所述跨中区通过变厚过渡段连接。
[0019]进一步优选的，所述实心翼板的厚度低于具有孔洞的蜂窝翼板的厚度。
[0020]进一步优选的，所述翼板顶面和侧面具有凹凸不平的表面构造。
[0021]上述内容的技术原理和效果为：(1)鉴于各类混凝土桥梁的标准截面基本都采用12～30cm厚的实心翼板，考虑到钢筋混凝土结构的局部受力、工艺精度和预制成本，蜂窝状翼板厚度不低于30cm时方有显著的应用价值；(2)相比常规小箱梁桥普遍使用的16cm厚实心翼板，同等截面积下30cm以上厚的蜂窝状翼板具有前者数十倍的抗弯刚度——因此，对于桥梁的横桥向受力，蜂窝状翼板相比实心翼板可显著减小汽车荷载下翼板的横桥向应力、翼板连接装置在接缝处的耐久性更有保障，故可显著降低翼板横桥向钢筋用量；对于桥梁的顺桥向受力，蜂窝状翼板相比实心翼板可显著提高翼板对汽车荷载的横向分配作用、
降低各片小箱梁的荷载横向分布系数，各片小箱梁分担的汽车荷载更加均匀，从而节省每片小箱梁的纵向钢筋、钢束用量；(3)考虑到支点处局部受力较大，翼板采用实心截面更为合理；但支点处翼板刚度相对于墩顶横梁及下部结构的支撑刚度非常之小，翼板对汽车荷载的横向分配作用不明显，故支点处翼板厚度可以降低以节约材料用量；(4)考虑到混凝土预制结构的预制和架设误差，其上方一般还需现浇混凝土调平层以适应和调整施工误差，故在蜂窝小箱梁顶面和侧面设置凹凸不平的表面构造以增强新老混凝土间的协同受力性能。
[0022]优选的，所述翼板的侧壁下缘位置设置有悬挑板，所述悬挑板用于相邻两片所述蜂窝小箱梁之间的连接。
[0023]一种具有蜂窝状翼板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝小箱梁，包括翼板和设置于所述翼板下方的梁肋，其特征在于，所述翼板沿纵向设置有孔洞，所述孔洞沿所述翼板的横向布置数量不少于两个，相邻所述孔洞之间形成有翼板板肋，所述梁肋沿横桥向的截面呈倒梯形，所述梁肋为空心箱室结构，所述翼板厚度h
f
满足：h
f
≥25cm。2.根据权利要求1所述的蜂窝小箱梁，其特征在于，梁肋高度h
w
与翼板厚度h
f
间的关系满足：h
w
≥2h
f
。3.根据权利要求1所述的蜂窝小箱梁，其特征在于，所述梁肋、所述翼板和所述孔洞为一体成型结构件。4.根据权利要求1所述的蜂窝小箱梁，其特征在于，所有所述孔洞大小相同且等距分布，所述孔洞数量不少于2个，其横截面形状包括圆形、圆角矩形、矩形、六边形或八边形。5.根据权利要求1所述的蜂窝小箱梁，其特征在于，所述翼板沿纵桥向包括三个区域，分别为第一端部区、跨中区和第二端部区，所述跨中区的截面为具有孔洞的蜂窝翼板，所述第一端部区和所述第二端部区为实心翼板；所述第一端部区、所述第二端部区分别与所述跨中区通过变厚过渡段连接。6.根据权利要求5所述的蜂窝小箱梁，其特征在于，所述实心翼板的厚度低于具有孔洞的蜂窝翼板的厚度，所述翼板顶面和侧面具有凹凸不平的表面构造。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的蜂窝小箱梁，其特征在于，所述翼板的侧壁下缘位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：周帅，李璋，李水生，聂建国，于鹏，
申请(专利权)人：中国建筑第五工程局有限公司，
类型：新型
国别省市：