一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构及其施工方法，由钢板组合梁区段、混凝土T梁区段和混合区段三部分在纵向连接组成，钢板组合梁区段设置在梁跨中，混凝土T梁区段设置在梁支座区域，混合区段连接钢板组合梁区段和混凝土T梁区段，钢板组合梁区段由下缘工字钢、钢混连接剪力钉、上缘混凝土桥面板三部分在同一横断面组合形成，混合区段由钢板组合梁按照20

【技术实现步骤摘要】
一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构及其施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁工程
，特别涉及为一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构及其施工方法。

技术介绍

[0002]目前，我国公路桥梁已经超过了92万座，其中中小跨径梁桥的数量占据70%以上，是我国公路交通基础设施的重要组成部分。
[0003]现有技术中，多梁式混凝土结构（例如混凝土板梁、混凝土T梁和混凝土箱梁）是中小跨径梁桥主要结构形式，但受限于混凝土材料自重大和抗拉强度低等缺点，在预应力的辅助作用下其经济跨径往往只能做到15~40m，跨越能力受限。钢板梁或者钢板组合梁在受拉区域采用钢材而受压区域采用混凝土，这种施工方式较好地回避了混凝土抗裂性能差的缺点，但是在支座区域因为受到剪力和压力作用存在钢梁局部板件屈曲的风险，不利于充分利用这种钢结构或钢混组合结构的跨越性能。如何实现中小跨径桥梁跨越能力的突破并保障受力性能，一直以来是桥梁设计人员不断探索和研究的目标。鉴于此，我们提出了一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构及其施工方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有混凝土梁桥自重大、抗拉性能差、跨越能力低等缺点，结合钢板梁和钢板组合梁存在支座区域钢板容易局部屈曲、稳定性能差等缺点，提供一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构及其施工方法，在支座受力区域采用混凝土T梁保障桥跨结构的抗剪性能和连续体系支座底缘抗压性能，在跨中受力区域采用钢板组合梁保障桥跨结构跨中受弯性能，利用钢混结合段将钢板组合梁和混凝土T连接形成整体，实现在纵向钢与混凝土两种材料的混合和最大程度利用，可以在既有混凝土梁桥和钢板组合梁的基础上实现更大跨越能力。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术公开的一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构，由钢板组合梁区段、混凝土T梁区段和混合区段三部分在纵向连接组成，钢板组合梁和混凝土T梁连接构成混合梁结构，所述钢板组合梁区段设置在梁跨中，所述混凝土T梁区段设置在梁支座区域，所述混合区段连接钢板组合梁区段和混凝土T梁区段，整体结构为自左向右依次设置的混凝土T梁区段、混合区段、钢板组合梁区段、混合区段和混凝土T梁区段；所述钢板组合梁区段由下缘工字钢、钢混连接剪力钉和上缘混凝土桥面板三部分在同一横断面组合形成，其中，所述钢混连接剪力钉与下缘工字钢上端固定连接，所述上缘混凝土桥面板浇筑在下缘工字钢上端，所述混凝土T梁区段为钢筋混凝土T形截面形式，所述混合区段由钢板组合梁区段两侧最外侧的钢板组合梁按照20
°‑
75
°
斜面通过钢腹板与T梁混凝土腹板连接与混凝土T梁区段连接形成。
[0006]进一步的，所述钢板组合梁区段两侧最外侧的钢板组合梁按照30
°‑
60
°
斜面通过钢腹板与T梁混凝土腹板连接与混凝土T梁区段连接形成。
[0007]进一步的，所述钢板组合梁区段两侧最外侧的钢板组合梁按照45
°
斜面通过钢腹板与T梁混凝土腹板连接与混凝土T梁区段连接形成。
[0008]进一步的，所述混合区段混凝土梁侧腹板及底板采用钢加劲板和剪力钉进行过渡连接，结合区域钢板组合梁侧设置有加强件，所述加强件由底板加劲肋、腹板加劲肋、腹板加劲肋和顶板加劲肋组成，所述底板加劲肋、腹板加劲肋和顶板加劲肋分别与腹板加劲肋对应焊接而成，装配时，混凝土梁侧腹板与钢板组合梁腹板焊接。
[0009]进一步的，所述混合梁翼缘板设置混凝土湿接头实现横向多片梁之间的拼接，所述混凝土湿接头纵向设置有多个，且相互平行设置，混凝土湿接头横向宽度0.4
‑
1.0m左右，高度为桥面板厚度；拼接时，单片钢板组合梁与钢板组合梁之间、单片混凝土T梁与混凝土T梁均预留有施工缝，拼接后，通过在施工缝中现场浇筑湿接头混凝土的方式实现连接。
[0010]进一步的，钢板组合梁、混凝土T梁预先进行凿毛处理；混凝土湿接头横向宽度0.6m左右。
[0011]进一步的，所述混凝土T梁区段在支座位置及混凝土T梁和混合区域过渡位置通过混凝土横隔板连接纵向多片梁，所述混凝土横隔板横向设置有多个，且相互平行设置。
[0012]进一步的，所述钢板组合梁区段在跨中及间隔3
‑
5m距离通过工字钢横梁连接纵向多片梁，所述工字钢横梁横向设置有多个，且相互平行设置。
[0013]进一步的，所述混凝土横隔板的间距为4m。
[0014]本专利技术还公开一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥施工方法，包括以下步骤：S1、通过钢结构加工厂预制跨中钢板组合梁的工字钢结构及其结合段区域；S2、在工厂布置混凝土T梁底模和侧模，布置梁桥翼缘板底模和侧模，浇筑混凝土；S3、待该混合梁混凝土达到强度后通过运输和吊装架设到桥址位置；S4、通过现场搭设翼缘板湿接缝混凝土底模浇筑混合梁横向联系混凝土，形成桥跨结构。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构，具有以下好处：1、在支座受力区域采用混凝土T梁保障桥跨结构的抗剪性能和连续体系支座底缘抗压性能，在跨中受力区域采用钢板组合梁保障桥跨结构跨中受弯性能，利用钢混结合段将钢板组合梁和混凝土T连接形成整体，实现在纵向钢与混凝土两种材料的混合和最大程度利用，可以在既有混凝土梁桥和钢板组合梁的基础上实现更大跨越能力。
[0016]2、解决了钢板组合梁或钢梁在支座区域存在的腹板和底板局部失稳屈曲的安全风险，解决了预应力混凝土梁在跨中区域存在的底板开裂风险。综合利用了目前钢板组合梁和混凝土梁的各自优势，具有更大跨越能力和更好受力性能，不仅可以应用多梁式简支桥梁结构体系，还能很方便地适应简支变连续、顶推施工等施工工艺应用于连续梁桥结构体系中。此外，钢板组合梁与混凝土T梁通过腹板45
°
的连接方式，其倾斜角度与受力主拉应力方向正好垂直，可以最大程度提高结合区域的抗剪性能。
[0017]3、施工工艺较简单，很多工序在工厂内预制，再运输到大桥位置进行装配，大大缩
短了施工周期，而且大量使用预制装配件，统一预制件规格，可进一步降低预制件制作成本，最终可节约桥梁的总建设成本。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构中梁桥立面结构图；图1中，1
‑
钢板组合梁区段、2
‑
混凝土T梁区段、3
‑
混合区段；图2为本专利技术一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构中梁桥关键横断面结构图；图2中，4
‑
下缘工字钢、5
‑
钢混连接剪力钉、6
‑
上缘混凝土桥面板、7
‑
钢加劲板、8
‑
剪力钉；图3为本专利技术一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构中梁桥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构，其特征在于，由钢板组合梁区段（1）、混凝土T梁区段（2）和混合区段（3）三部分在纵向连接组成，钢板组合梁和混凝土T梁连接构成混合梁结构，所述钢板组合梁区段（1）设置在梁跨中，所述混凝土T梁区段（2）设置在梁支座区域，所述混合区段（3）连接钢板组合梁区段（1）和混凝土T梁区段（2），整体结构为自左向右依次设置的混凝土T梁区段（2）、混合区段（3）、钢板组合梁区段（1）、混合区段（3）和混凝土T梁区段（2）；所述钢板组合梁区段（1）由下缘工字钢（4）、钢混连接剪力钉（5）和上缘混凝土桥面板（6）三部分在同一横断面组合形成，其中，所述钢混连接剪力钉（5）与下缘工字钢（4）上端固定连接，所述上缘混凝土桥面板（6）浇筑在下缘工字钢（4）上端，所述混凝土T梁区段（2）为钢筋混凝土T形截面形式，所述混合梁混合区段（3）由钢板组合梁区段（1）两侧最外侧的钢板组合梁按照20
°‑
75
°
斜面通过钢腹板与T梁混凝土腹板连接与混凝土T梁区段（2）连接形成。2.根据权利要求1所述的一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构，其特征在于，所述钢板组合梁区段（1）两侧最外侧的钢板组合梁按照30
°‑
60
°
斜面通过钢腹板与T梁混凝土腹板连接与混凝土T梁区段（2）连接形成。3.根据权利要求2所述的一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构，其特征在于，所述钢板组合梁区段（1）两侧最外侧的钢板组合梁按照45
°
斜面通过钢腹板与T梁混凝土腹板连接与混凝土T梁区段（2）连接形成。4.根据权利要求1所述的一种钢板组合梁与混凝土T梁纵向混合的装配式梁桥结构，其特征在于，所述混合区段（3）混凝土梁侧腹板及底板采用钢加劲板（7）和剪力钉（8）进行过渡连接，结合区域钢板组合梁侧设置有加强件，所述加强件由底板加劲肋（9）、腹板加劲肋（10）、腹板加劲肋（11）和顶板加劲肋（12）组成，所述底板加劲...

【专利技术属性】
技术研发人员：上官兵，周军勇，郑焱龙，朱艳萍，谢建春，段迎霞，徐琳，戴雪葵，
申请(专利权)人：广东冶建施工图审查中心有限公司，
类型：发明
国别省市：