一种可拆卸钢混组合桥梁成套螺栓剪力连接件及其施工方法

1.本发明涉及结构工程技术领域，具体涉及一种可拆卸钢混组合桥梁成套螺栓剪力连接件及其施工方法。


背景技术：

2.剪力连接件是混凝土桥面板和钢梁能够形成组合作用共同工作的关键，一般将剪力连接件焊接在钢梁上翼缘，然后现浇混凝土桥面板形成组合梁桥；或者在预制混凝土桥面板上预留槽或孔洞，装配好混凝土桥面板和钢梁后再用混凝土浇筑预留槽或孔洞形成组合梁桥。现浇钢混组合梁桥需要现场架设支撑和模板并浇筑混凝土，现场湿作业多且工期很长。预留槽或孔洞形成的钢混组合梁桥现场湿作业相对较少，工期也大幅度缩短，但预留槽或孔洞影响混凝土桥面板钢筋受力的连续性进而影响混凝土桥面板的整体性，对抗剪连接区域的受力性能有一定的影响，不利于桥梁建设的工业化推广。且现有现浇和预留孔现浇的钢混组合梁桥桥梁维护不方便，难以快速实现钢混组合桥梁的拆卸和维护。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种可拆卸钢混组合桥梁成套螺栓剪力连接件及其施工方法，以解决现有技术中存在的问题。
4.为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种可拆卸钢混组合桥梁成套螺栓剪力连接件，包括若干螺栓和若干预埋件。
5.所述预埋件包括上部钢板、下部钢板和若干圆形钢管，圆形钢管的内径与螺栓的外径相匹配。
6.所述上部钢板和下部钢板均水平设置且上部钢板位于下部钢板正上方，竖直的若干圆形钢管焊接在上部钢板和下部钢板之间。
7.若干所述预埋件预埋在预制混凝土桥面板内，下部钢板的下表面与预制混凝土桥面板的下表面齐平。
8.所述预制混凝土桥面板的上表面开设有若干凹槽，凹槽的尺寸与上部钢板的尺寸相匹配，若干上部钢板安装在凹槽的底部。
9.若干所述螺栓的下端与钢梁的上表面连接，上端依次穿过对应预埋件的下部钢板、圆形钢管和上部钢板，每个螺栓上安装钢垫板并旋紧螺母结构，钢垫板的下表面与上部钢板接触，上表面与螺母结构接触，螺栓的顶部位于凹槽内。
10.进一步，所述凹槽的每个侧壁上均贴合有竖直的封边板，相邻封边板之间相互焊接，封边板的下边缘与上部钢板焊接，上边缘与预制混凝土桥面板的上表面齐平。
11.进一步，所述凹槽的敞口处安装有水平的活动钢盖板，活动钢盖板的边缘与封边板接触，活动钢盖板的下表面与若干螺栓的顶部接触，上表面与制混凝土桥面板的上表面齐平。
12.进一步，所述上部钢板和下部钢板上均开设有供圆形钢管伸入的若干通孔，上部
钢板的通孔的上端口设置有坡口，下部钢板的通孔的下端口设置有坡口，圆形钢管的上端伸入上部钢板的通孔并通过坡口与上部钢板焊接，圆形钢管的下端伸入下部钢板的通孔并通过坡口与下部钢板焊接。
13.进一步，所述螺栓与钢梁采用电弧焊焊接。
14.进一步，所述螺母结构与所在螺栓进行点焊。
15.进一步，所述钢梁为工字钢，螺栓与钢梁的上翼缘连接。
16.进一步，所述螺母结构包括均旋入螺栓且相互抵紧的两个螺母，下方的螺母与钢垫板抵紧。
17.根据上述的一种可拆卸钢混组合桥梁成套螺栓剪力连接件的施工方法，包括以下步骤：
18.1)将若干所述螺栓连接到钢梁上。
19.2)将所述预埋件埋设在预制混凝土桥面板中。
20.3)将若干所述螺栓分别穿过对应的预埋件。
21.4)在所述螺栓上安装钢垫板并旋紧螺母结构，对螺母结构与螺栓进行点焊。
22.5)将所述活动钢盖板安装在凹槽的敞口处。
23.进一步，步骤2)还具有在上部钢板上表面焊接封边板的步骤。
24.本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明能实现钢混组合桥梁的预制混凝土桥面板和钢梁的可拆卸，便于后期的使用维护，还能大量减小混凝土桥面板的湿作业，也取消了预制混凝土桥面板预留槽或孔洞的二次浇灌，受力钢筋也能贯通连续，基本实现了混凝土桥面板的全预制且有利于混凝土桥面板抗剪连接区域的整体受力性能。
附图说明
25.图1为钢梁与预制混凝土桥面板采用本发明连接件连接示意图；
26.图2为螺栓、钢垫板和螺母结构的连接示意图；
27.图3为预埋件与封边板的连接示意图；
28.图4为钢梁与预制混凝土桥面板连接体的剖视图；
29.图5为本发明连接件的安装示意图；
30.图6为预埋件与封边板连接体的剖视图。
31.图中：螺栓1、预埋件2、上部钢板201、下部钢板202、圆形钢管203、预制混凝土桥面板3、凹槽301、钢垫板4、螺母结构5、封边板6、活动钢盖板7和钢梁8。
具体实施方式
32.下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
33.实施例1：
34.本实施例公开了一种可拆卸钢混组合桥梁成套螺栓剪力连接件，包括多个螺栓1和多个预埋件2。
35.参见图3，所述预埋件2包括上部钢板201、下部钢板202和圆形钢管203，圆形钢管
203的内径与螺栓1的外径相匹配。
36.所述上部钢板201和下部钢板202均水平设置且上部钢板201位于下部钢板202正上方，竖直的一个或多个圆形钢管203焊接在上部钢板201和下部钢板202之间。
37.参见图6，所述上部钢板201和下部钢板202上均开设有供圆形钢管203伸入的通孔，上部钢板201的通孔的上端口设置有坡口，下部钢板202的通孔的下端口设置有坡口，圆形钢管203的上端伸入上部钢板201的通孔并通过坡口与上部钢板201焊接，圆形钢管203的下端伸入下部钢板202的通孔并通过坡口与下部钢板202焊接，圆形钢管203的上下端分别与上部钢板201的上表面以及下部钢板202的下表面齐平。所述上部钢板201的上表面以及下部钢板202的下表面需要打磨平整。
38.参见图4，多个所述预埋件2预埋在预制混凝土桥面板3内，下部钢板202的下表面与预制混凝土桥面板3的下表面齐平，下部钢板202位于预制混凝土桥面板3的钢筋网下方，圆形钢管203从预制混凝土桥面板3钢筋网的缝隙中穿过。
39.参见图5，所述预制混凝土桥面板3的上表面开设有多个凹槽301，凹槽301的尺寸与上部钢板201的尺寸相匹配，多个上部钢板201安装在凹槽301的底部。所述凹槽301位于预制混凝土桥面板3的钢筋网上方，即钢筋网在凹槽301处是连续的，连接区域受力钢筋的连续，可提升剪力键连接区域的整体受力性能。
40.所述凹槽301的每个侧壁上均贴合有竖直的封边板6，相邻封边板6之间相互焊接，封边板6的下边缘与上部钢板201焊接，上边缘与预制混凝土桥面板3的上表面齐平。
41.钢梁8为工字钢，参见图1，多个所述螺栓1的下端与钢梁8的上翼缘采用电弧焊焊接，上端依次穿过对应预埋件2的下部钢板202、圆形钢管203和上部钢板201，螺栓1的上端带有一定长度的螺纹，参见图2，每个螺栓1上安装钢垫板4并旋紧螺母结构5，螺母结构5包括均旋入螺栓1且相互抵紧的两个螺母，下方的螺母与钢垫板4上表面抵紧，每个螺母与所在螺栓1进行点焊，钢垫板4的下表面与上部钢板201接触，螺栓1的顶部位于凹槽301内，凹槽301内填充沥青类防水材料。如图1所示，装配完成后，多个所述预埋件2是沿钢梁8的长度方向等间距分布的。
42.参见图4或5，所述凹槽301的敞口处安装有水平的活动钢盖板7，活动钢盖板7的边缘与封边板6接触，活动钢盖板7的下表面与螺栓1的顶部接触，上表面与制混凝土桥面板3的上表面齐平。
43.当所述预制混凝土桥面板3或钢梁8受到破坏需要更换时，打开所述活动钢盖板7，清除掉凹槽301内的防水材料，将螺栓1与螺母结构5的点焊处分解，取出钢垫板4和螺母结构5，拆分预制混凝土桥面板3和钢梁8。当需要更换所述预制混凝土桥面板3时，取下旧的预制混凝土桥面板3，将新的预制混凝土桥面板3安装在钢梁8上，采用螺栓1、钢垫板4和螺母结构5重新连接，向凹槽301内填充沥青类防水材料并安装好活动钢盖板7。当需要更换所述钢梁8时，取下旧的钢梁8，将新的钢梁8与预制混凝土桥面板3安装，采用螺栓1、钢垫板4和螺母结构5重新连接，向凹槽301内填充沥青类防水材料并安装好活动钢盖板7。
44.值得说明的是，本实施例所述结构可解决以下几方面的问题：1)可解决钢混组合梁桥面板的快速更换问题，适应现代桥梁技术发展的需要；2)可解决施工现场二次浇灌湿作业和浇灌后养护时间长的问题，实现钢混组合桥梁的装配化、快速化施工；3)因为现有的预制桥面板一般采用预留400mm左右方形通孔或者沿钢梁上表面通长留后浇槽，预留孔洞
大且涉及区域广，对预制桥面板的整体性有削弱，而本实施例仅仅在预制混凝土桥面板3的混凝土层表面开设凹槽301，凹槽301无需贯通预制混凝土桥面板3且不会导致预制混凝土桥面板3内部钢筋的断开，对预制混凝土桥面板3的整体性影响甚微，即本实施例可解决因预留孔洞或键槽对预制混凝土桥面板的局部削弱的问题，使其具有较好的整体性；4)可解决预制混凝土桥面板因预留孔洞或键槽导致的钢筋断开的问题，实现连接区域的受力钢筋连续，提升剪力键连接区域的整体受力性能。
45.实施例2：
46.本实施例公开了实施例1所述的一种可拆卸钢混组合桥梁成套螺栓剪力连接件的施工方法，包括以下步骤：
47.1)将多个所述螺栓1采用电弧焊按一定间距焊接在钢梁8上翼缘上表面。
48.2)将所述预埋件2埋设在预制混凝土桥面板3中，在上部钢板201上表面焊接封边板6。
49.3)在工厂或在施工现场将多个所述螺栓1分别穿过对应的预埋件2。
50.4)在所述螺栓1上安装钢垫板4并旋紧螺母结构5，对螺母结构5与螺栓1进行点焊。
51.5)向所述凹槽301内填充沥青类防水材料。
52.6)将所述活动钢盖板7安装在凹槽301的敞口处。
53.实施例3：
54.本实施例公开了一种可拆卸钢混组合桥梁成套螺栓剪力连接件，包括多个螺栓1和多个预埋件2。
55.参见图3，所述预埋件2包括上部钢板201、下部钢板202和圆形钢管203，圆形钢管203的内径与螺栓1的外径相匹配。
56.所述上部钢板201和下部钢板202均水平设置且上部钢板201位于下部钢板202正上方，竖直的一个或多个圆形钢管203焊接在上部钢板201和下部钢板202之间。
57.参见图4，多个所述预埋件2预埋在预制混凝土桥面板3内，下部钢板202的下表面与预制混凝土桥面板3的下表面齐平。
58.参见图5，所述预制混凝土桥面板3的上表面开设有多个凹槽301，凹槽301的尺寸与上部钢板201的尺寸相匹配，多个上部钢板201安装在凹槽301的底部。
59.参见图1，多个所述螺栓1的下端与钢梁8的上表面连接，上端依次穿过对应预埋件2的下部钢板202、圆形钢管203和上部钢板201，参见图2，每个螺栓1上安装钢垫板4并旋紧螺母结构5，钢垫板4的下表面与上部钢板201接触，上表面与螺母结构5接触，螺栓1的顶部位于凹槽301内。
60.实施例4：
61.本实施例主要结构同实施例3，进一步，所述凹槽301的每个侧壁上均贴合有竖直的封边板6，相邻封边板6之间相互焊接，封边板6的下边缘与上部钢板201焊接，上边缘与预制混凝土桥面板3的上表面齐平。
62.实施例5：
63.本实施例主要结构同实施例4，进一步，参见图4或5，所述凹槽301的敞口处安装有水平的活动钢盖板7，活动钢盖板7的边缘与封边板6接触，活动钢盖板7的下表面与螺栓1的顶部接触，上表面与制混凝土桥面板3的上表面齐平。
64.实施例6：
65.本实施例主要结构同实施例3，进一步，参见图6，所述上部钢板201和下部钢板202上均开设有供圆形钢管203伸入的通孔，上部钢板201的通孔的上端口设置有坡口，下部钢板202的通孔的下端口设置有坡口，圆形钢管203的上端伸入上部钢板201的通孔并通过坡口与上部钢板201焊接，圆形钢管203的下端伸入下部钢板202的通孔并通过坡口与下部钢板202焊接。
66.实施例7：
67.本实施例主要结构同实施例3，进一步，所述螺栓1与钢梁8采用电弧焊焊接。
68.实施例8：
69.本实施例主要结构同实施例3，进一步，所述螺母结构5与所在螺栓1进行点焊。
70.实施例9：
71.本实施例主要结构同实施例3，进一步，所述钢梁8为工字钢，螺栓1与钢梁8的上翼缘连接。
72.实施例10：
73.本实施例主要结构同实施例3，进一步，所述螺母结构5包括均旋入螺栓1且相互抵紧的两个螺母，下方的螺母与钢垫板4抵紧。