下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁及施工方法
【专利摘要】本发明涉及一种下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁及其施工方法，属于桥梁结构【技术领域】。该组合箱梁包括上翼缘混凝土板、下翼缘混凝土板、波形钢腹板、上翼缘钢板、下翼缘钢板和连接件，波形钢腹板与上翼缘钢板、下翼缘钢板焊接连接，下翼缘混凝土板通过焊于下翼缘钢板下方的连接件与下翼缘钢板形成整体；上翼缘混凝土板通过焊于上翼缘钢板上方的栓钉连接件与上翼缘钢板形成整体；其特征在于，所述的下翼缘钢板下方的连接件为T型连接件，该T型连接件包括T型连接件腹板与T型连接件顶板。本发明在不增加用钢量的前提下，克服传统采用PBL连接件的波形钢腹板下翼缘混凝土板内钢筋网片，特别是横向钢筋施工难度大、施工质量难以保证的问题。
【专利说明】下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于桥梁结构的下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁，属于桥梁结构【技术领域】。
【背景技术】
[0002]如图1所示为传统下翼缘采用PBL连接件10的波形钢腹板组合箱梁，下翼缘混凝土板2中的PBL连接件10的主要作用包括:1.传递剪力:承担下翼缘钢板6与下翼缘混凝土板2之间的界面纵向剪力，限制两者之间的界面纵向自由滑动，从而保证钢梁与混凝土板变形协同、共同工作，发挥组合作用，提高截面刚度和承载能力；2.抗拔:下翼缘混凝土板2悬挂于下翼缘钢板6下方，正弯矩作用与自重作用下下翼缘钢板6有拔起的趋势，下翼缘混凝土板2有下落的趋势，连接件可以抵抗两者相互分离的趋势，特别是由长期作用或极限荷载导致混凝土开裂后的分离与下落，提高组合箱梁安全性、耐久性。
[0003]PBL连接件10在现有的此类工程中得到广泛应用，然而，该连接件在应用于波形钢腹板组合箱梁下翼缘时存在以下两点不足:1、PBL连接件10沿纵向将原本完整的下翼缘混凝土板2 —分为三，破坏了下翼缘混凝土板2的整体性，对于组合箱梁全截面的协同工作与前述提到的抗拔能力产生不利影响，降低了组合箱梁的结构性能、安全性与耐久性；2、采用PBL连接件10后，钢筋网片11布置困难，下翼缘混凝土板2的施工难度大，施工质量难以保证。因此波形钢腹板组合箱梁缺少一种兼顾下翼缘受力性能与施工难度的形式，从而制约了波形钢腹板组合箱的进一步推广和应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁，解决现有技术中存在的问题。相对于现有的波形钢腹板组合箱梁施工难度更小，施工质量更易保障，同时保持下翼缘混凝土板2与下翼缘钢板6间传递剪力与抗拔的作用，安全性、耐久性更优。构造简单，施工方便，经济性能较优。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]本发明的一种下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁，该组合箱梁包括上翼缘混凝土板
1、下翼缘混凝土板2、波形钢腹板3、上翼缘钢板4、下翼缘钢板6和连接件7，波形钢腹板3与上翼缘钢板4、下翼缘钢板6焊接连接，下翼缘混凝土板2通过焊于下翼缘钢板6下方的连接件与下翼缘钢板6形成整体；上翼缘混凝土板I通过焊于上翼缘钢板4上方的栓钉连接件5与上翼缘钢板4形成整体；其特征在于，所述的下翼缘钢板6下方的连接件为T型连接件7，该T型连接件包括T型连接件腹板8与T型连接件顶板9。
[0007]本发明的一种下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁的施工方法，其特征在于，该方法步骤包括:
[0008]a.制备好T型连接件7 ；
[0009]b.将波形钢腹板3与上翼缘钢板4、下翼缘钢板6焊接连接，在上翼缘钢板4上方熔焊栓钉5，在下翼缘钢板6下方焊接T型连接件7 ；
[0010]C.在施工工地，制作下翼缘混凝土板2:搭设临时支撑架设模板，布置钢筋网片11，预埋预应力筋波纹管12，浇筑混凝土，形成下翼缘混凝土板2 ;
[0011]d.制作上翼缘混凝土板1:搭设临时支撑架设模板，临时支撑基于达到一定强度的下翼缘混凝土板2搭设，布置钢筋网片11，预埋预应力筋波纹管12，浇筑混凝土，形成上翼缘混凝土板I ;
[0012]e.穿入并张拉预应力筋13。
[0013]上述的T型连接件7为H型钢15制成，将H型钢15沿腹板中截面对称切割成T型刚16，再切割T型钢16为数段。
[0014]本发明相对于现有技术具有以下有益效果:
[0015](I)由于下翼缘采用T型连接件7，沿箱梁纵向间隔分布，故为下翼缘混凝土板2内的钢筋网片11，特别是横向钢筋的布置提供了充足的空间，便于下翼缘混凝土板2的施工，降低施工难度，提高施工质量保证。(2)由于T型连接件7沿箱梁纵向间隔分布，下翼缘混凝土板2保持了较好的整体性，改善了其结构性能与长期性能，提高了组合箱梁的整体安全性与耐久性。(3) T型连接件7具有较优的抗拔性能，T型连接件顶板9可以提供较大的抗拔力，抵抗下翼缘钢板6与下翼缘混凝土板2的分离趋势，保证组合箱梁的安全性与工作性能。(4)T型连接件7可以在钢结构加工厂可以由热轧H型钢15快速切割、批量生产，减少了连接件部分的钢结构焊接工作，确保下翼缘采用采用T型连接件7后的组合箱梁的结构性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为现有技术下翼缘采用PBL连接件的波形钢腹板组合箱梁剖示图。
[0017]图2为本发明的剖示图。
[0018]图3为本发明钢结构加工部分的示意图。
[0019]图4为本发明上、下翼缘混凝土板内部布置的示意图。
[0020]图5为本发明钢筋网片示意图。
[0021]图6为本发明施工完成的示意图。
[0022]图7为本发明制造T型连接件的过程示意图。
[0023]图中:1 一上翼缘混凝土板；2—下翼缘混凝土板；3—波形钢腹板；4一上翼缘钢板；5—栓钉连接件；6—下翼缘钢板；7—T型连接件；8—T型连接件腹板；9一T型连接件顶板；10—PBL连接件；11一钢筋网片；12—预应力筋波纹管；13—预应力筋；14一预应力筋锚具；15 — H型钢；16—Τ型钢。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图，对本发明的结构、施工过程作进一步描述如下。
[0025]如图2所示，本发明的一种下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁，该组合箱梁包括上翼缘混凝土板1、下翼缘混凝土板2、波形钢腹板3、上翼缘钢板4、下翼缘钢板6和连接件7，波形钢腹板3分别与上翼缘钢板4、下翼缘钢板6焊接连接，下翼缘混凝土板2通过焊于下翼缘钢板6下方的连接件与下翼缘钢板6形成整体；上翼缘混凝土板I通过焊于上翼缘钢板4上方的栓钉连接件5与上翼缘钢板4形成整体；上述的下翼缘钢板6下方的连接件为T型连接件7，该T型连接件包括T型连接件腹板8与T型连接件顶板9。
[0026]如图3至6所示，下翼缘混凝土板2中设有钢筋网片11与预应力筋波纹管12。下翼缘混凝土板2通过焊于下翼缘钢板6下方的T型连接件7与下翼缘钢板6形成整体；上翼缘混凝土板I通过焊接于上翼缘钢板4上方的栓钉连接件5与上翼缘钢板4形成整体。如图7所示，T型连接件7可以由H型钢15快速制成，首先将H型钢15沿腹板中截面对称切割成T型刚16，然后再切割T型钢16为数段，即可得到所述的T型连接件7。可以根据下翼缘钢-混凝土界面设计剪力与下翼缘混凝土板2厚度设计所需的T型连接件7，再经由选择合适的热轧H型钢15切割得到。
[0027]本发明的一种下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁施工方法包括以下步骤:
[0028]在工厂快速切割制成T型连接件7 ;在工厂将波形钢腹板3与上翼缘钢板4、下翼缘钢板6焊接连接，在上翼缘钢板4上方熔焊栓钉5，在下翼缘钢板6下方焊接T型连接件7 ;运输钢构件至施工工地，制作下翼缘混凝土板2:搭设临时支撑架设模板，布置钢筋网片11，预埋预应力筋波纹管12，浇筑混凝土，形成下翼缘混凝土板2 ;制作上翼缘混凝土板1:搭设临时支撑架设模板，临时支撑可基于达到一定强度的下翼缘混凝土板2搭设，布置钢筋网片11，预埋预应力筋波纹管12，浇筑混凝土，形成上翼缘混凝土板I ;穿入并张拉预应力筋13。从而形成如图4至6以及图7所示的下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁。
[0029]本发明提供了一种下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁，可用于桥梁结构。该组合箱梁在保持传统波形钢腹板组合箱梁的基本结构性能的基础上，降低施工难度，提高施工质量保证，增强下翼缘混凝土的完整性，改善混凝土板的长期性能与耐久性，并且能较好地抵抗下翼缘钢板与下翼缘混凝土板的分离趋势，同时涉及的连接件可以由热轧型钢在工厂快速切割、批量生产，构造简答，施工方便，经济性能较优。
【权利要求】
1.一种下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁，该组合箱梁包括上翼缘混凝土板(I)、下翼缘混凝土板(2)、波形钢腹板(3)、上翼缘钢板(4)、下翼缘钢板(6)和连接件(7)，波形钢腹板(3)与上翼缘钢板(4)、下翼缘钢板(6)焊接连接，下翼缘混凝土板(2)通过焊于下翼缘钢板(6)下方的连接件与下翼缘钢板(6)形成整体；上翼缘混凝土板(I)通过焊于上翼缘钢板(4)上方的栓钉连接件(5)与上翼缘钢板(4)形成整体；其特征在于，所述的下翼缘钢板(6 )下方的连接件为T型连接件(7 )，该T型连接件包括T型连接件腹板(8 )与T型连接件顶板(9)。
2.根据权利要求1所述的下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁的施工方法，其特征在于，该方法步骤包括: a.制备好T型连接件(7)； b.将波形钢腹板(3)与上翼缘钢板(4)、下翼缘钢板(6)焊接连接，在上翼缘钢板(4)上方熔焊栓钉(5 )，在下翼缘钢板(6 )下方焊接T型连接件(7 ); c.在施工工地，制作下翼缘混凝土板(2):搭设临时支撑架设模板，布置钢筋网片(11)，预埋预应力筋波纹管(12)，浇筑混凝土，形成下翼缘混凝土板(2)； d.制作上翼缘混凝土板(I):搭设临时支撑架设模板，临时支撑基于达到一定强度的下翼缘混凝土板(2)搭设，布置钢筋网片(11 )，预埋预应力筋波纹管(12)，浇筑混凝土，形成上翼缘混凝土板(I)； e.穿入并张拉预应力筋(13)。
3.根据权利要求2所述的下翼缘抗拔波形钢腹板组合箱梁的施工方法，其特征在于，T型连接件(7)为H型钢(15)制成，将H型钢(15)沿腹板中截面对称切割成T型刚(16)，再切割T型钢(16)为数段。
【文档编号】E01D21/00GK103741584SQ201310750578
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】聂建国, 周萌 申请人:清华大学