铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构及其施工方法，结构包括带U形后装盖板的钢结构部分，混凝土内纵、横、竖向普通钢筋与PBL钢筋形成的钢筋骨架，混凝土及预应力钢筋。施工中，从开口钢顶板的开口位置配合混凝土浇筑孔浇筑混凝土并振捣密实；在混凝土初凝前将预先焊接马板一端的U形盖板覆盖至混凝土上，并在混凝土强度达标后对开口钢顶板与U形盖板进行焊接，使之成为整体；本发明专利技术解决了传统的钢混结合段结构因构造复杂，顶板、底板纵横向隔板较多，内部钢筋密集导致的混凝土浇筑困难，振捣不密实、混凝土脱空等问题，本发明专利技术提高了混凝土浇筑质量，且盖回钢板有效提升了结合段钢、混的连接，提升传力与耐久性。提升传力与耐久性。提升传力与耐久性。

【技术实现步骤摘要】
铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构及其施工方法


[0001]本专利技术属于桥梁工程设计与施工的
，具体涉及一种铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构及其施工方法。

技术介绍

[0002]混合箱梁是指桥梁中跨大部分或全部用钢梁，两侧部分或全部用混凝土梁的箱梁桥。因其跨越能力、平衡边主跨受力较好而在大跨度铁路桥梁中不断应用发展。钢混结合段既要保证自身受力需要，又要实现刚度的合理过渡，是混合梁设计和施工的重点和难点之一，但因其结构构造复杂，顶板、底板纵横向隔板较多，且内部普通钢筋密集，钢梁顶部只有部分方便混凝土进入的下料孔使得结合段混凝土存在浇筑不到位、振捣不密实、空洞等病害，进而使得钢混结合段在运营中发生钢混脱离、漏水等病害问题，严重影响结合段的传力及耐久性，甚至危及桥梁安全。与此同时，混合箱梁在铁路桥梁中应用相对较晚，相关铁路重荷载下钢混结合段受力、传力、变形特性资料较少，为解决钢混结合段施工困难、后续混凝土浇筑困难等问题，并确保铁路的安全运营，发展便于混凝土浇筑的铁路混合箱梁钢混结合段连接结构显得非常迫切。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构及其施工方法，以解决现有混合箱梁施工中混凝土浇筑困难、钢混脱离的问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0005]第一方面，一种铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构，其包括开口钢顶板、钢底板和承压板；承压板的两端分别焊接于开口钢顶板与钢底板的内侧；
[0006]位于钢混结合段一侧设有中腹板、加强腹板和边腹板，边腹板上焊接有多块加劲肋；中腹板、加强腹板和边腹板的上下两侧均纵向固定于开口钢顶板和钢底板之间；开口钢顶板或钢底板与多块短PBL带孔钢板和多块长PBL带孔钢板的底边垂直连接；
[0007]中腹板、加强腹板、边腹板、短PBL带孔钢板和长PBL带孔钢板均与承压板连接。
[0008]进一步地，开口钢顶板上开设有若干个U形开口，U形开口的开口宽度为300mm～1200mm，开口长度为600～1200mm，U形开口中的圆弧半径为150mm～600mm，相邻两个U形开口之间的间距为300mm～900mm。
[0009]进一步地，开口钢顶板在靠近承压板处开设有混凝土浇筑孔。
[0010]进一步地，多块短PBL带孔钢板固定在开口钢顶板的U形开口底部，且多块短PBL带孔钢板与多块长PBL带孔钢板依次交替布置。
[0011]进一步地，短PBL带孔钢板与长PBL带孔钢板上均开设有直径40～80mm的多个圆孔，圆孔内穿有用于与混凝土加强连接的PBL钢筋，PBL钢筋与包裹其的混凝土形成PBL剪力键。
[0012]进一步地，开口钢顶板、钢底板和承压板上均焊接有剪力钉，圆孔与普通钢筋错开剪力钉及预应力钢筋的管道布置，使钢混结合段混凝土内的纵向普通钢筋、横向普通钢筋、竖向普通钢筋与所述PBL钢筋形成的结合段混凝土钢筋骨架错开钢顶板剪力钉布置。
[0013]进一步地，还包括U形盖板；U形盖板上焊接有剪力钉，U形盖板端部开设多个半圆形缺口。
[0014]进一步地，U形盖板与多个马板的一端垂直焊接相连；在混凝土初凝前将多个马板的另一端搁置在开口钢顶板1上并进行压重，使U形盖板与开口钢顶板平齐，U形盖板下的剪力钉插入未凝结的混凝土内。
[0015]进一步地，在混凝土强度达到90％及以上设计强度后，焊接开口钢顶板与所述U形盖板，并在开口钢顶板与所述U形盖板之间的焊缝两侧布设降温带，使开口钢顶板与所述U形盖板形成整体。
[0016]第二方面，一种铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构的施工方法，包括以下步骤：
[0017]S1、预制开口钢顶板、U形盖板、钢底板、中腹板、加强腹板、边腹板、剪力钉、短PBL带孔钢板、长PBL带孔钢板、承压板、马板和加劲肋，开口钢顶板开口后，移开U形盖板，同时对PBL板进行挖孔处理；
[0018]S2、将短PBL带孔钢板与长PBL带孔钢板按照间距垂直焊接于开口钢顶板、钢底板和承压板上，并焊接加强腹板、边腹板、剪力钉、加劲肋完成结合段钢结构制作、运输并架设就位；
[0019]S3、将PBL钢筋穿过孔洞并进行固定，预留出纵向的预应力钢筋的孔道；绑扎纵向普通钢筋、横向普通钢筋、竖向普通钢筋与PBL钢筋形成结合段混凝土钢筋骨架，钢筋骨架错开开口钢顶板的剪力钉布置；
[0020]S4、在U形盖板上焊接剪力钉；U形盖板端部末端打半圆形缺口，将多个马板的一端垂直焊接到U形盖板上；
[0021]S5、在开口钢顶板的开口处及混凝土浇筑孔浇筑混凝土并进行振捣；在混凝土初凝前将马板另一端搁置在开口钢顶板上并进行压重，使U形盖板与开口钢顶板平齐，U形盖板下剪力钉插入未凝结的混凝土内；
[0022]S6、当混凝土强度达到90％及以上设计强度后，去除马板，对开口钢顶板与U形盖板进行焊接，在焊缝两侧设降温带，混凝土浇筑孔同样焊接圆形钢板盖回，以封闭开口钢顶板；
[0023]S7、将纵向的预应力钢筋穿入预留孔道内，安装锚具，逐步张拉预应力加强筋，并锚固；待预应力加强筋张拉完成后，向预留孔道中浇筑水泥浆。
[0024]本专利技术提供的铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构及其施工方法，具有以下有益效果：
[0025]本专利技术在普通钢混结合段顶板结构的基础上结合腹板布置、PBL带孔钢板位置进行开口，并优化结合段普通钢筋的设置，从开口位置配合混凝土浇筑孔浇筑混凝土并振捣，解决了因钢混结合段结构构造复杂，顶板、底板纵横向隔板较多，内部钢筋密集导致的混凝土浇筑困难，浇筑不实、不均匀等问题，提高了混凝土浇筑质量。盖回钢板有效提升了结合段钢、混的连接，提升传力与耐久性。
[0026]本专利技术通过盖板半圆孔打缺，进一步降低钢混分界面裂缝延伸的可能，减少钢混脱离的危险。
[0027]本专利技术将U形盖板覆盖至混凝土上，混凝土强度满足要求后，对开口钢顶板与U形盖板进行焊接并通过降温带降温，使之成为整体，可减少运营期间雨水从钢钉板渗入钢混结合段内导致的漏水、钢混脱离等病害的发生，提高结合段耐久性，在焊接时通过降温带降温，减少因高温导致的混凝土损伤。
附图说明
[0028]图1为本专利技术承压板截面结构图；
[0029]图2为本专利技术钢混结合段结构短PBL带孔钢板结构图；
[0030]图3为本专利技术钢混结合段结构长PBL带孔钢板结构图；
[0031]图4为本专利技术钢混结合段结构的开口顶板平面图；
[0032]图5为本专利技术钢混结合段结构焊接时开口顶板平面图；
[0033]图6为本专利技术钢混结合段结构焊接完成后顶板平面图；
[0034]图7为本专利技术钢混结合段结构U形盖板结构图；
[0035]图8为本专利技术钢混结合段结构短PBL带孔钢板截面立面图；
[0036]图9为本专利技术钢混结合段结构长PBL带孔钢板截面立面图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构，其特征在于：包括开口钢顶板、钢底板和承压板；所述承压板的两端分别焊接于所述开口钢顶板与钢底板的内侧；位于钢混结合段一侧设有中腹板、加强腹板和边腹板，所述边腹板上焊接有多块加劲肋；所述中腹板、加强腹板和边腹板的上下两侧均纵向固定于开口钢顶板和钢底板之间；所述开口钢顶板或钢底板与多块短PBL带孔钢板和多块长PBL带孔钢板的底边垂直连接；所述中腹板、加强腹板、边腹板、短PBL带孔钢板和长PBL带孔钢板均与承压板连接。2.根据权利要求1所述的铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构，其特征在于：所述开口钢顶板上开设有若干个U形开口，U形开口的开口宽度为300mm～1200mm，开口长度为600～1200mm，U形开口中的圆弧半径为150mm～600mm，相邻两个U形开口之间的间距为300mm～900mm。3.根据权利要求1所述的铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构，其特征在于：所述开口钢顶板在靠近所述承压板处开设有混凝土浇筑孔。4.根据权利要求2所述的铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构，其特征在于：多块所述短PBL带孔钢板固定在所述开口钢顶板的U形开口底部，且多块所述短PBL带孔钢板与多块长PBL带孔钢板依次交替布置。5.根据权利要求1或4所述的铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构，其特征在于：所述短PBL带孔钢板与长PBL带孔钢板上均开设有直径40～80mm的多个圆孔，所述圆孔内穿有用于与混凝土加强连接的PBL钢筋，所述PBL钢筋与包裹其的混凝土形成PBL剪力键。6.根据权利要求5所述的铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构，其特征在于：所述开口钢顶板、钢底板和承压板上均焊接有剪力钉，所述圆孔与普通钢筋错开所述剪力钉及预应力钢筋的管道布置，使所述钢混结合段混凝土内的纵向普通钢筋、横向普通钢筋、竖向普通钢筋与所述PBL钢筋形成的结合段混凝土内钢筋骨架，该钢筋骨架错开所述钢顶板剪力钉布置。7.根据权利要求1所述的铁路混合梁带后装U形盖板钢混结合段结构，其特征在于：还包括U形盖板；所述U形盖板底面焊接有剪力钉，所述U形盖板端部开设多个半圆形缺口。8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄平，时均伟，王冰，何知明，李方柯，施洲，虞伟，张莹，王东旭，
申请(专利权)人：中铁第五勘察设计院集团有限公司四川公路桥梁建设集团有限公司西南交通大学，
类型：发明
国别省市：