【技术实现步骤摘要】
本技术涉及桥梁，特别是一种装配化组合结构桥梁。
技术介绍
1、在现有的高速公路桥梁中，超过90％占比的是中小跨径简支梁桥；这种桥一般包含用于通车的桥面板，设置于桥面板底面且沿横桥向间隔分布的主纵梁，设置于相邻的主纵梁之间的横梁，设置于主纵梁底面且沿纵桥向间隔分布的盖梁，以及设置于盖梁底面的桥墩，桥墩的底面连接于地面桩基；简支梁桥因体量大、标准化程度高，通过其技术改进更能带动产业化发展，其影响更为深远。
2、现有的简支梁桥主要有钢筋混凝土结构体系和钢结构体系，其中钢筋混凝土结构体系发展较早，建设工艺成熟，但需要进行混凝土模板的运输和拆装等作业，现场作业量高、环境和噪声污染严重；同时这种结构体系钢筋和混凝土材料消耗较高、碳排放量大，在天然砂石资源枯竭问题愈发严重的当下，容易导致砂石资源的过渡开采从而加剧对生态环境的破坏。
3、而现有的钢结构桥梁虽然混凝土材料消耗少、钢结构可回收循环利用，但是其钢材消耗大，材料、加工、组拼、涂装、运输、后期维护等费用高，此外，钢结构桥梁对结构加工水平和焊接水平要求高，容易发生钢结构构件生产质量不理想的情况，复杂的结构形式也难以形成自动化生产线。
技术实现思路
1、本技术的目的在于：解决现有的混凝土结构体系桥梁混凝土材料消耗高，且由于需要进行钢筋绑扎、模板安装、混凝土现浇等作业而导致施工复杂、工期长且对周围环境影响大的问题，提供了一种装配化组合结构桥梁。
2、为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
3、一
4、桥墩为钢管混凝土结构，即桥墩包含至少一根沿竖直方向布置的钢管，钢管内填充混凝土。
5、盖梁为钢箱混凝土结构，即盖梁包含沿横桥向间隔设置的钢箱，钢箱顶面用于放置纵梁，钢箱底面用于连接桥墩，钢箱内部填充混凝土；盖梁的具体结构设计可参考现有桥梁。
6、本方案的装配化组合结构桥梁中的桥墩和盖梁分别采用了钢管混凝土结构和钢箱混凝土结构，即桥墩和盖梁均为钢混结构，在承载能力相同的情况下，钢混结构相比于钢筋混凝土结构具有更小的质量，从而能够减少混凝土的消耗量，降低碳排放量和对砂石资源的依赖；而本方案在相邻两个主纵梁的顶面上搭接钢底板，并将桥面板浇筑于钢底板和主纵梁的顶面，使得主纵梁、钢底板和桥面板也共同形成钢混结构，从而能降低桥面板的混凝土消耗量，进一步降低本方案的碳排放量和对砂石资源的依赖；
7、同时由于本方案的桥墩包含钢管，盖梁包含钢箱，因此桥墩和盖梁的混凝土均能直接在钢管和钢箱内浇筑，而桥面板的混凝土在浇筑时也可将钢底板和主纵梁的顶面作为浇筑时的模板；因此，本方案的钢管、盖梁和桥面板的混凝土在浇筑时均无需进行模板的拆装作业，从而也能省去对应的模板运输、存储作业，进而减少现场作业量和施工场地占地面积，以及减少对周边环境的干扰，并加快施工速度。
8、作为本技术的优选方案，所述钢底板为波折板；所述波折板的波形延伸方向沿纵桥向。
9、本方案推荐采用波折板作为钢底板，且波折板的波形延伸方向沿纵桥向，能够使钢底板、主纵梁和桥面板组合而成的钢混结构沿横桥向具有更高的强度，也能够反之相对减少桥面板的厚度，从而减少混凝土的消耗量。进一步，波折板由薄板形成凹凸交替的波形结构，自身具备较强面外刚度，与相同刚度的平面型钢底板相比，波折型钢底板板厚可以更薄、材料用量更省，且平面型钢底板只能通过焊接带孔加劲板加强钢底板面外刚度、加工制造工艺更复杂。
10、作为本技术的优选方案，所述波折板的波谷内设置有横向钢筋；所述横向钢筋相对所述波折板沿横桥向的移动自由度为零；所述横向钢筋沿横桥向相对所述桥面板通长设置。
11、横向钢筋相对波折板沿横桥向的移动自由度为零，可以是采用如焊接的方式直接将横向钢筋与波折板固定连接，也可以是通过如在横向钢筋上设置能与波折板沿横桥向的两个侧壁抵接的限位结构的方式进行横桥向限位。
12、本方案推荐波折板的波谷内设置有横向钢筋，且横向钢筋相对波折板沿横桥向进行限位，使波折板所受到的沿横桥向的载荷能够通过横向钢筋传递到桥面板中，从而使本方案可以通过增加横向钢筋的横截面积以增加本方案所能承受的横向载荷，当横向钢筋的抗拉承载能力大于波折板和主纵梁搭接处可用的焊缝的抗剪承载能力时，本方案可取消波折板和主纵梁的焊接作业，从而节省大量的现场焊接作业和焊缝质量检测作业，进而减少工序，降低工期和成本；
13、且由于横向钢筋相对桥面板沿横桥向通长设置，即横向钢筋在桥面板内沿横桥向不被其它结构，如波折板的端封板隔断，从而能保证横向钢筋及相应的混凝土沿横桥向的连续性，进而使本方案具有更好的受力状态。
14、作为本技术的优选方案，所述钢箱内设置有预应力钢束；所述预应力钢束相对所述钢箱沿横桥向通长设置；所述预应力钢束两端分别连接于所述钢箱对应的端部。
15、本方案在盖梁钢箱内部设置沿横桥向的预应力钢束，能够改善钢箱内混凝土的受力情况，抵消混凝土所受到的拉应力，使其保持在受压状态，减少混凝土开裂的可能。正常使用极限状态下，预应力钢束施加的预应力可以使钢箱结构与内部混凝土协同作用，使组合结构承载力更高、刚度更大。
16、作为本技术的优选方案，所述钢管靠近桩基的一端设置有外套护筒；所述外套护筒的靠近桩基的一端能与桩基连接；位于所述外套护筒内的所述钢管侧壁上分布有剪力通孔。
17、外套护筒的尺寸需要足够包裹钢管，可以制作为如形状与钢管匹配，但内径大于钢管外径的形状。
18、剪力通孔即设置于钢管侧壁的通孔，用于在灌注混凝土后形成剪力键。
19、本方案推荐在桩基处设置外套护筒，能够增大钢管与桩基的连接面积，从而提高钢管与桩基之间的连接强度和抗弯刚度；且外套护筒还能对钢管的对应部分起到保护作用，防止钢管在外界环境作用下发生腐蚀。
20、作为本技术的优选方案，所述外套护筒内壁和所述钢管外壁之间还设置有若干环形箍筋；所述环形箍筋沿竖向间隔分布。
21、本方案推荐在外套护筒内壁和钢管外壁之间设置沿竖直方向间隔分布的环形箍筋，能将载荷均匀分散到整个截面内，提高外套护筒和钢管连接处的韧性和延性，避免混凝土发生局部破坏，有助于防止外套护筒内壁和钢管外壁之间的混凝土开裂。
22、作为本技术的优选方案，所述钢管靠近所述盖梁的一端内部还设置有带孔锚板；所述带孔锚板的板面平行于竖直方向；所述带孔锚板的顶面连接于所述钢箱底面；所述带孔锚板与所述钢管内的混凝土锚固连接。
23、本方案推荐在钢箱的底面设置带孔锚板并插入钢本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种装配化组合结构桥梁，包含桥墩(1)、盖梁(2)、桥面板(3)和若干主纵梁(4)，其特征在于，所述桥墩(1)为钢管混凝土结构；所述桥墩(1)包含至少一根钢管(11)；所述盖梁(2)为钢箱混凝土结构；所述盖梁(2)包含沿横桥向设置的钢箱；所述主纵梁(4)沿横桥向间隔分布于所述盖梁(2)顶面；相邻的两个所述主纵梁(4)之间设置钢底板(5)；所述钢底板(5)搭接于所述主纵梁(4)的顶面；所述桥面板(3)浇筑于所述钢底板(5)和所述主纵梁(4)的顶面。
2.根据权利要求1所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述钢底板(5)为波折板；所述波折板的波形延伸方向沿纵桥向。
3.根据权利要求2所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述波折板的波谷内设置有横向钢筋(51)；所述横向钢筋(51)相对所述波折板沿横桥向的移动自由度为零；所述横向钢筋(51)沿横桥向相对所述桥面板(3)通长设置。
4.根据权利要求1所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述钢箱内设置有预应力钢束；所述预应力钢束相对所述钢箱沿横桥向通长设置；所述预应力钢束两端分别连接
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述钢管(11)靠近桩基(6)的一端设置有外套护筒(12)；所述外套护筒(12)的靠近桩基(6)的一端能与桩基(6)连接；位于所述外套护筒(12)内的所述钢管(11)侧壁上分布有剪力通孔(13)。
6.根据权利要求5所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述外套护筒(12)内壁和所述钢管(11)外壁之间还设置有若干环形箍筋；所述环形箍筋沿竖向间隔分布。
7.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述钢管(11)靠近所述盖梁(2)的一端内部还设置有带孔锚板(22)；所述带孔锚板(22)的板面平行于竖直方向；所述带孔锚板(22)的顶面连接于所述钢箱底面；所述带孔锚板(22)与所述钢管(11)内的混凝土锚固连接。
8.根据权利要求7所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述带孔锚板(22)包含分别沿横桥向和纵桥向设置的横向锚板(221)和纵向锚板(222)。
9.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述钢管(11)靠近桩基(6)的一端设置有竖向加劲肋(15)；所述竖向加劲肋(15)连接于所述钢管(11)内壁；所述竖向加劲肋(15)沿所述钢管(11)周向间隔分布。
10.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述桥面板(3)顶面沿横桥向的两侧均设置护栏(7)；所述护栏(7)包含沿横桥向间隔设置的内侧板(72)和外侧板(71)；所述内侧板(72)和所述外侧板(71)之间填充有混凝土。
...【技术特征摘要】
1.一种装配化组合结构桥梁，包含桥墩(1)、盖梁(2)、桥面板(3)和若干主纵梁(4)，其特征在于，所述桥墩(1)为钢管混凝土结构；所述桥墩(1)包含至少一根钢管(11)；所述盖梁(2)为钢箱混凝土结构；所述盖梁(2)包含沿横桥向设置的钢箱；所述主纵梁(4)沿横桥向间隔分布于所述盖梁(2)顶面；相邻的两个所述主纵梁(4)之间设置钢底板(5)；所述钢底板(5)搭接于所述主纵梁(4)的顶面；所述桥面板(3)浇筑于所述钢底板(5)和所述主纵梁(4)的顶面。
2.根据权利要求1所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述钢底板(5)为波折板；所述波折板的波形延伸方向沿纵桥向。
3.根据权利要求2所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述波折板的波谷内设置有横向钢筋(51)；所述横向钢筋(51)相对所述波折板沿横桥向的移动自由度为零；所述横向钢筋(51)沿横桥向相对所述桥面板(3)通长设置。
4.根据权利要求1所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述钢箱内设置有预应力钢束；所述预应力钢束相对所述钢箱沿横桥向通长设置；所述预应力钢束两端分别连接于所述钢箱对应的端部。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种装配化组合结构桥梁，其特征在于，所述钢管(11)靠近桩基(6)的一端设置有外套护筒(12)；所述外套护筒(12)的靠近桩基(6)的一端能与桩基(6)连接；位于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：许金华，牟廷敏，田子琪，赵平，康玲，狄秉臻，王欢，龚振华，陈明，许诺，
申请(专利权)人：四川成乐高速公路有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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