一种适用于城市桥梁的组合梁及其施工方法技术

一种适用于城市桥梁的组合梁，包括多片平行布置的叠合子梁，叠合子梁包括钢纵梁和混凝土预制桥面板，钢纵梁上固设有剪力件，预制桥面板内设有横向、纵向和锚固钢筋，横向钢筋和纵向钢筋伸出至外侧，锚固钢筋伸出至上方，相邻预制桥面板之间设有纵向现浇缝，各预制桥面板和纵向现浇缝上设有混凝土现浇桥面板。其施工方法，包括步骤：制作钢纵梁并预设剪力件；搭设预制桥面板模板，铺设预制桥面板内钢筋，浇筑预制桥面板混凝土，脱模并存放形成叠合子梁；转运并吊装叠合子梁置于临时支座上；浇筑现浇桥面板和纵向现浇缝；安装永久支座，拆除临时支座。本发明专利技术具有自重轻、施工方便、能够充分发挥组合结构优势、受力合理、承载能力强等优点。

A composite beam suitable for urban bridge and its construction method

【技术实现步骤摘要】
一种适用于城市桥梁的组合梁及其施工方法
本专利技术涉及桥梁工程
，尤其涉及一种适用于城市桥梁的组合梁及其施工方法。
技术介绍
在城市桥梁建设中，越来越重视减少交通阻隔影响、注重环境保护、追求工程质量与效益的理念，因此选择合适的结构型式及相应的施工方法以满足“快捷、环保、高效”的建设理念是城市桥梁设计的重点、难点。近年来，城市桥梁建设进入飞速发展时期，预制装配梁在城市桥梁中所占比重日益增加。传统的预制装配结构(例如预制小箱梁、空心板)虽然设计施工都较为成熟，但施工工期较长，运输架设安装吨位较大，对施工条件和设备要求高，对交通干扰大。钢板组合梁由钢和混凝土两种材料通过连接组成整体，充分发挥了钢材的抗拉性能与混凝土的抗压性能，相比于传统的预制装配结构具有承载能力高、自重轻、刚度延性大、抗震性能好、施工方便等优点。但是传统的钢板组合梁在现场施工中依然存在大量的湿作业，施工时需要大量的模板；钢结构与混凝土桥面板分别加工预制，施工时先架设钢梁，再安装预制桥面板，最后浇筑湿接缝。这种施工方法存在以下问题：1、钢梁承担大部分恒载，而铺装及活载等小部分荷载由组合梁承担，没有充分发挥组合结构的优势。进一步地，该受力模式造成钢梁的梁高增加，主梁需设置竖向及水平加劲，增加施工难度。在净高受限时，需抬高线位，增加工程造价；2、受制于吊装能力与结构形式，桥面板一般采用纵向分段预制，不可避免的存在横向贯穿接缝，现场工作量大、质量不易控制，横向贯穿接缝成为结构的薄弱点；3、结构体系采用连续梁时，连接接头通常设置在弯矩较小的跨间位置，需设置临时墩，在高空完成钢梁的连接，施工难度大、施工精度低，措施费用高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种自重轻、施工方便、能够充分发挥组合结构优势、受力合理、承载能力强的适用于城市桥梁的组合梁。本专利技术进一步提供一种上述适用于城市桥梁的组合梁的施工方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种适用于城市桥梁的组合梁，包括多片沿横向平行布置的叠合子梁，所述叠合子梁包括钢纵梁和混凝土预制桥面板，所述钢纵梁上固设有剪力件并伸出至预制桥面板上方，所述预制桥面板内设有横向钢筋、纵向钢筋和锚固钢筋，所述横向钢筋和纵向钢筋伸出至预制桥面板外侧，所述锚固钢筋伸出至预制桥面板上方，横向相邻的两所述预制桥面板之间设有混凝土纵向现浇缝，各所述预制桥面板和纵向现浇缝上设有混凝土现浇桥面板。作为上述技术方案的进一步改进：横向相邻的两所述钢纵梁的之间固设有跨中钢横梁。跨中钢横梁可以提高体系的力学性能，钢纵梁自身的局部稳定性强。作为上述技术方案的进一步改进：所述预制桥面板下部与所述钢纵梁接触的位置厚度大于两侧的厚度。将预制桥面板下部与钢纵梁接触的位置厚度加大，形成倒梯形截面，有利于提高预制桥面板自身的受力性能。作为上述技术方案的进一步改进：还包括两道边支点横梁(也即位于桥梁两端部的横梁)，两道边支点横梁之间设有至少一道中支点横梁(通常需要设置多道)，所述边支点横梁与靠近边支点横梁的中支点横梁之间、以及相邻两道所述中支点横梁之间均连接有多片所述叠合子梁。作为上述技术方案的进一步改进：所述边支点横梁和中支点横梁均为现浇横梁，所述现浇桥面板靠近所述中支点横梁的一端留有后浇段，所述中支点横梁上端延伸至所述后浇段。边支点横梁和中支点横梁均采用现浇横梁，体系中仅有纵向现浇缝与墩顶现浇横梁，避免了在主要受力方向上的横向贯穿接缝，减少了结构的薄弱点及开裂风险，结构冗余度更高；现浇桥面板靠近中支点横梁的一端留有后浇段，相应的中支点横梁上端延伸至后浇段，使得现浇中支点横梁截面为T字形截面，相比常规的矩形截面，具有更好的力学性能和抗裂性能，结构也具有更好的整体性。作为上述技术方案的进一步改进：所述中支点横梁为高性能混凝土现浇横梁。高性能混凝土的加入可以将两侧的叠合子梁连接为整体，接缝位置可以达到比木材更好的力学性能，连接更为可靠。作为上述技术方案的进一步改进：所述边支点横梁和中支点横梁均为钢横梁，所述边支点横梁内侧沿长度方向预留多片第一连接纵梁，所述第一连接纵梁与靠近边支点横梁的钢纵梁一一对应固定连接，所述中支点横梁两侧沿长度方向预留多片第二连接纵梁，所述第二连接纵梁与靠近中支点横梁的钢纵梁一一对应固定连接。相比采用现浇横梁，边支点横梁和中支点横梁采用钢横梁，可以消除中支点横梁位置处的混凝土浇筑与养护，施工便捷、节约工期、连接可靠，进一步地，还可以取消盖梁，减小整体结构高度，降低线位，节省工程造价，对于净高受限的城市高架桥梁，具有广泛的发挥空间。一种上述的适用于城市桥梁的组合梁的施工方法，包括以下步骤：S1、制作各片钢纵梁并在钢纵梁上预设剪力件；S2、搭设预制桥面板模板，铺设预制桥面板内横向钢筋、纵向钢筋和锚固钢筋，浇筑预制桥面板混凝土，脱模并存放形成叠合子梁；S3、将叠合子梁转运至桥位，并吊装各片叠合子梁置于墩顶临时支座上；S4、铺设现浇桥面板和纵向现浇缝处钢筋网，浇筑现浇桥面板和纵向现浇缝混凝土；S6、待混凝土强度达到设计要求后，安装永久支座，拆除临时支座，完成从简支变连续的体系转换；S7、施工桥面附属设施，完成全桥施工。作为上述技术方案的进一步改进：当边支点横梁和中支点横梁采用现浇横梁时，相应的，步骤S4中，在浇筑现浇桥面板和纵向现浇缝混凝土之后，绑扎边支点横梁和中支点横梁钢筋，然后浇筑边支点横梁和中支点横梁混凝土。作为上述技术方案的进一步改进：当边支点横梁和中支点横梁采用钢横梁时，相应的，步骤S1中，制作各片钢纵梁的同时制作边支点横梁和中支点横梁，步骤S3中，先吊装边支点横梁和中支点横梁，然后再吊装各片叠合子梁，将叠合子梁与对应的边支点横梁或中支点横梁固定连接，完成全桥架设。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术公开的适用于城市桥梁的组合梁，横桥向采用多片平行布置的叠合子梁，叠合子梁的钢纵梁与下层桥面板整体预制，预制桥面板作为桥面板的一部分参与受力，共同承担所有的恒载与活载，受力更合理，各叠合子梁横向通过上层现浇桥面板及纵向现浇缝实现连接，钢纵梁通过剪力件与下层预制桥面板、上层现浇桥面板进行连接，下层预制桥面板通过锚固钢筋上层现浇桥面板进行连接，将桥面板与钢纵梁连接为整体，保证了主梁的连接性能及整体受力性能，该体系能充分发挥钢-混凝土组合结构的优势，减少钢纵梁的梁高，降低线位，尤其适用于桥下净空受限的城市桥梁，有利于节约钢材、降低工程成本，整体优势明显；叠合子梁的钢纵梁与下层桥面板整体预制，上层桥面整体现浇，体系中仅有纵向现浇缝与墩顶现浇横梁(当中支点横梁采用混凝土现浇横梁的情况)，避免了在主要受力方向上的横向贯穿接缝，减少了结构的薄弱点及开裂风险，结构性能更加可靠，耐久性好，冗余度更高；叠合子梁可以整跨预制、运输、安装，纵向连续接头设置在墩顶，不需要设置临时墩，降低了施工难度，节约工程造价；且由于叠合子梁仅包括钢梁及下层预制板，减少了大尺寸预制板制作及运输所带来的困难，吊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于城市桥梁的组合梁，其特征在于：包括多片沿横向平行布置的叠合子梁(1)，所述叠合子梁(1)包括钢纵梁(11)和混凝土预制桥面板(12)，所述钢纵梁(11)上固设有剪力件(13)并伸出至预制桥面板(12)上方，所述预制桥面板(12)内设有横向钢筋(14)、纵向钢筋(15)和锚固钢筋(16)，所述横向钢筋(14)和纵向钢筋(15)伸出至预制桥面板(12)外侧，所述锚固钢筋(16)伸出至预制桥面板(12)上方，横向相邻的两所述预制桥面板(12)之间设有混凝土纵向现浇缝(17)，各所述预制桥面板(12)和纵向现浇缝(17)上设有混凝土现浇桥面板(18)。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于城市桥梁的组合梁，其特征在于：包括多片沿横向平行布置的叠合子梁(1)，所述叠合子梁(1)包括钢纵梁(11)和混凝土预制桥面板(12)，所述钢纵梁(11)上固设有剪力件(13)并伸出至预制桥面板(12)上方，所述预制桥面板(12)内设有横向钢筋(14)、纵向钢筋(15)和锚固钢筋(16)，所述横向钢筋(14)和纵向钢筋(15)伸出至预制桥面板(12)外侧，所述锚固钢筋(16)伸出至预制桥面板(12)上方，横向相邻的两所述预制桥面板(12)之间设有混凝土纵向现浇缝(17)，各所述预制桥面板(12)和纵向现浇缝(17)上设有混凝土现浇桥面板(18)。


2.根据权利要求1所述的适用于城市桥梁的组合梁，其特征在于：横向相邻的两所述钢纵梁(11)的之间固设有跨中钢横梁(4)。


3.根据权利要求1所述的适用于城市桥梁的组合梁，其特征在于：所述预制桥面板(12)下部与所述钢纵梁(11)接触的位置厚度大于两侧的厚度。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的适用于城市桥梁的组合梁，其特征在于：还包括两道边支点横梁(2)，两道边支点横梁(2)之间设有至少一道中支点横梁(3)，所述边支点横梁(2)与靠近边支点横梁(2)的中支点横梁(3)之间、以及相邻两道所述中支点横梁(3)之间均连接有多片所述叠合子梁(1)。


5.根据权利要求4所述的适用于城市桥梁的组合梁，其特征在于：所述边支点横梁(2)和中支点横梁(3)均为现浇横梁，所述现浇桥面板(18)靠近所述中支点横梁(3)的一端留有后浇段(19)，所述中支点横梁(3)上端延伸至所述后浇段(19)。


6.根据权利要求5所述的适用于城市桥梁的组合梁，其特征在于：所述中支点横梁(3)为高性能混凝土现浇横梁。


7.根据权利要求4所述的适用于城市桥梁的组合梁，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺耀北，刘榕，李文武，耿少波，陈光，郑力之，曹伟，
申请(专利权)人：湖南省交通规划勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43