一种钢板桩支承的半刚接整体无缝桥梁结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，属于桥梁领域。
【背景技术】
[0002]整体桥是无缝桥中应用最多的一种。由于取消了伸缩装置与支座，桥台与主梁做成整体结构，整体桥上部结构的胀缩，必然受到桥台的约束。而桥台台身一般为刚性结构，以钢筋混凝土结构为主，要承受主梁传递的竖直荷载与自重，还要承担台后土压力的作用。因此，与普通桥梁相比，该桥梁的桥台受力情况和台后土体变形情况都会变得十分不利。
[0003]由于该桥台台身变形能力较小，其适应桥梁上部结构温度变形的能力主要由基础提供。我国因为经济方面的原因，一般使用混凝土粧基础，而普通混凝土粧侧向刚度大，在反复温度变形条件下容易发生破坏，从而影响该桥型的使用寿命。再加上有些整体桥跨越河道，需要建造挡土墙和止水墙，施工比较麻烦，造价也不经济。
[0004]钢板粧侧向刚度小，同时可利用其表面摩擦甚至端部来承受竖向荷载，还可以作为挡土墙和止水墙，应用于整体式桥台桥梁有其独特优势。但其侧向位移不能过大，以免对粧体造成损伤，并影响粧体竖向承载力。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有的技术不足，本实用新型提供一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，该结构中的钢板粧可直接插入土中，方便了施工，不需要围堰，可以做为挡土墙或止水墙，适合于河道两岸，并且其结构中的锚杆避免了钢板粧的鼓肚，更重要的是其半刚接连接构造保证了该桥型纵向变形能力，避免了钢板粧基础发生过大的侧移，保证了钢板粧的竖向承载能力，减轻了整体式桥台受力，减弱了桥梁温度变形对粧体损伤，延长了桥梁使用寿命。
[0006]本实用新型的技术方案在于:
[0007]一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，包括桥梁端梁、粧帽、锚杆和插入地表中作为支承粧的钢板粧粧体，其特征在于:所述粧帽与桥梁端梁之间设有一条填充有泡沫橡胶的接缝，位于靠近台背一侧的钢板粧粧体中腹板部分贯穿该接缝且其顶部插入桥梁端梁，该腹板部分高出粧体其他部位。
[0008]其中，所述锚杆一端与钢板粧连接，另一端埋入台后填土。
[0009]位于接缝处的钢板粧粧体外周浇筑有长方体混凝土，所述长方体混凝土的长度和宽度都超出接缝处钢板粧粧体长度和宽度的10mm，高为接缝宽度。
[0010]所述接缝处内除了钢板粧粧体和长方体混凝土之外所有的空隙中填充泡沫橡胶。
[0011]所述的高出粧体其他部位的腹板超出粧帽，超出部分长度在300~500mm范围内，并与桥梁端梁连接。
[0012]所述的钢板粧插入端梁部分周围包裹油毛毡，所述的钢板粧插入端梁部分顶部包有橡胶套。
[0013]所述的端梁和粧帽接缝处在靠近台背一侧填有一层可压缩的泡沫类材料。
[0014]所述钢板粧粧体与混凝土粧帽接触面设置剪力钉。
[0015]所述的钢板粧为U型钢板粧；所述接缝宽为15~30mm。
[0016]本实用新型的优点在于:本实用新型钢板粧作为无缝桥梁支承粧可以直接插入土中，方便了施工，减少了对土体扰动，不需要围堰，还可以做为挡土墙或止水墙，适合于河道两岸，更可以利用其侧向刚度低的特点很好地吸收该桥型水平温度变形。锚杆的存在也避免了钢板粧发生过大的水平位移，防止鼓肚。更重要的是，粧体与端梁之间的半刚性连接构造增加了桥梁的纵向变形能力，避免了粧基础发生过大的侧移，保证了该粧的竖向承载能力，减小了整体式桥台内力，减轻了桥梁温度变形对粧体损伤，延长了桥梁使用寿命。
【附图说明】
[0017]图1为钢板粧的截面示意图，
[0018]图2为钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构示意图，
[0019]图3为钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁端梁和粧帽连接构造示意图，
[0020]图4为钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁端梁和粧帽连接处A-A截面示意图，
[0021]图5为钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁粧帽处B-B截面示意图。
[0022]图中:1-钢板粧、2-粧帽、3-端梁、4-泡沫橡胶、5-混凝土、6_油毛毡、7_橡胶套、8-可压缩的泡沫类材料、9-销杆、10-剪力钉、11-腹板。
【具体实施方式】
[0023]为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
[0024]如图2所示，一种钢板粧支承的新型整体式桥台桥梁结构，包括桥梁端梁3、粧帽2、锚杆9和支承钢板粧I粧体。所述钢板粧I的粧体弱轴受弯，与端梁3采用特殊连接构造，并且与锚杆9连接。所述的特殊连接构造指由钢板粧I部分腹板11连接粧帽2和端梁3，并在两者接缝处填充泡沫橡胶4的半刚性连接构造。钢板粧I作为无缝桥梁支承粧可以直接插入土中，方便了施工，减少了对土体扰动，不需要围堰，还可以做为挡土墙或止水墙，适合于河道两岸，更可以利用其侧向刚度低的特点很好地吸收该桥型水平温度变形。锚杆9的存在也避免了钢板粧发生过大的水平位移，防止鼓肚。更重要的是，粧体与端梁3之间的半刚性连接构造增加了该桥梁的纵向变形能力，避免了粧基础发生过大的侧移，保证了该粧的竖向承载能力，减小了整体式桥台内力，减轻了桥梁温度变形对粧体损伤，延长了桥梁使用寿命。
[0025]如图1所示，为钢板粧I的截面示意图。
[0026]如图3~4所示，为钢板粧I支承的半刚接整体无缝桥梁端梁3和粧帽2连接处细部构造示意图。
[0027]如图5所示，为钢板粧I支承的半刚接整体无缝桥梁结构粧帽2处截面示意图
[0028]在本实施例中，所述的钢板粧I可为U型钢板粧1，并可根据台后填土类型、粧体受力特点和温差大小选择钢板粧I合适的截面尺寸、埋设数量和具体位置，同时考虑一定腐蚀裕量，以保证其挡土功能、竖向支承能力、水平变形能力和耐腐蚀能力。
[0029]所述的钢板粧I中部分腹板11高出粧体其他部位，并且有该类腹板11的钢板粧I位于靠近台背一侧。
[0030]在本实施例中，所述的高出粧体其他部位的腹板11超出粧帽2，超出部分长度在300~500mm范围内，并与端梁3连接。
[0031]在本实施例中，所述的钢板粧I粧帽2与端梁3之间有一条接缝，接缝宽为15~30mm，其中浇筑有混凝土 5。该混凝土 5包裹住接缝处钢板粧I粧体，形状为长方体(长度和宽度都超出该超出部分长度和宽度10mm，高为接缝宽度)，避免了钢板粧I的腐蚀并使端梁3以转动为主(避免端梁3的平动引起钢板粧I过大的侧向位移)。
[0032]在本实施例中，所述的泡沫橡胶4填充了粧帽2和端梁3接缝处所有空隙，以使两者分离并保证了该接缝处的转动能力。
[0033]在本实施例中，所述的钢板粧I插入端梁3部分周围包裹油毛毡6，为端梁3和钢板粧I之间提供一定的转动自由度。
[0034]在本实施例中，所述的钢板粧I插入端梁3部分顶部包有橡胶套7，避免钢板粧I顶部与混凝土直接接触，在端梁3发生位移时起到缓冲作用。
[0035]在本实施例中，所述的端梁3和粧帽2接缝处在靠近台背一侧填有一层可压缩的泡沫类材料8，起了一定的防水作用并能吸收桥梁一定的变形。
[0036]在本实施例中，所述锚杆9 一端与钢板粧I连接，一端埋入台后填土，锚杆的数量、入土角度及入土深度等由桥梁跨径、填土类别和温差大小要求等决定，以防止钢板粧I发生过大的水平位移。
[0037]在本实施例中，所述钢板粧I粧体与混凝土粧帽2接触面设置剪力钉10，以增大钢板粧I与粧帽2的接触，利于荷载的传递。
[0038]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【主权项】
1.一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，包括桥梁端梁、粧帽、锚杆和插入地表中作为支承粧的钢板粧粧体，其特征在于:所述粧帽与桥梁端梁之间设有一条填充有泡沫橡胶的接缝，位于靠近台背一侧的钢板粧粧体中腹板部分贯穿该接缝且其顶部插入桥梁端梁，该腹板部分高出粧体其他部位。
2.根据权利要求1所述的一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，其特征在于:所述锚杆一端与钢板粧连接，另一端埋入台后填土。
3.根据权利要求1所述的一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，其特征在于:位于接缝处的钢板粧粧体外周浇筑有长方体混凝土，所述长方体混凝土的长度和宽度都超出接缝处钢板粧粧体长度和宽度的10mm，高为接缝宽度。
4.根据权利要求1所述的一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，其特征在于:所述接缝处内除了钢板粧粧体和长方体混凝土之外所有的空隙中填充泡沫橡胶。
5.根据权利要求1所述的一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，其特征在于:所述的高出粧体其他部位的腹板超出粧帽，超出部分长度在300~500mm范围内，并与桥梁端梁连接。
6.根据权利要求1所述的一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，其特征在于:所述的钢板粧插入端梁部分周围包裹油毛毡，所述的钢板粧插入端梁部分顶部包有橡胶套。
7.根据权利要求1所述的一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，其特征在于:所述的端梁和粧帽接缝处在靠近台背一侧填有一层可压缩的泡沫类材料。
8.根据权利要求1所述的一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，其特征在于:所述钢板粧粧体与混凝土粧帽接触面设置剪力钉。
9.根据权利要求1所述的一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，其特征在于:所述的钢板粧为U型钢板粧；所述接缝宽为15~30mm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种钢板桩支承的半刚接整体无缝桥梁结构，包括桥梁端梁、桩帽、锚杆和插入地表作为支承桩的钢板桩桩体。所述钢板桩桩体弱轴受弯，并与锚杆连接。钢板桩中部分腹板连接桩帽和端梁，并在两者接缝处填充泡沫橡胶形成半刚性连接构造。钢板桩可以直接插入土中，方便施工，减少对土体扰动，更可以利用其侧向刚度低的特点很好地吸收该桥型水平温度变形。锚杆的存在也避免了钢板桩发生过大的水平位移，防止鼓肚。更重要的是，桩体与端梁之间的半刚性连接构造增加了桥梁的纵向变形能力，避免了桩基础发生过大的侧移，保证了该桩的竖向承载能力，减小了整体式桥台内力，减轻了桥梁温度变形对桩体损伤，延长了桥梁使用寿命。
【IPC分类】E01D19-00, E02D5-04, E02D27-12
【公开号】CN204435403
【申请号】CN201520030833
【发明人】庄一舟, 王胜智, 陈斌, 付毳, 蒋振梁
【申请人】福州大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年1月17日