一种新型波形钢腹板连续组合小箱梁桥结构及施工方法

1.本发明涉及桥梁工程技术领域，特别涉及一种新型波形钢腹板连续组合小箱梁桥结构及施工方法。


背景技术：

2.简支转连续梁桥在中小跨径桥梁工程中使用较多，主要以t梁与小箱梁为代表的钢筋混凝土梁为主，设计方法与施工工艺都已十分成熟，但这种结构形式从始至终都存在一些问题：第一钢筋混凝土自重大，不利于运输及吊装施工；第二钢筋混凝土结构抗拉强度低，易开裂，易产生耐久性问题；第三钢筋混凝土梁施工需结合预应力工艺，施工繁琐；第四随着单孔跨径的增大，主梁建筑高度迅速增加，故适用跨径较小。
3.因此，提出一种新型波形钢腹板连续组合小箱梁桥结构及施工方法来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种新型波形钢腹板连续组合小箱梁桥结构及施工方法，可以有效解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
6.一种新型波形钢腹板连续组合小箱梁桥结构及施工方法，包括组合小箱梁、钢筋混凝土端横梁、桥墩、支座、顶板连接钢板组件、端梁组件、箱连接板组件、栓钉连接件、腹板开孔连接钢板、腹板桁式连接件和腹板桁式连接螺栓，其特征在于：所述小箱梁包括简支梯形钢梁、混凝土桥面板和栓钉连接件，所述简支梯形钢梁包括钢翼缘板、波形钢腹板和钢底板，所述顶板连接钢板组件包括边顶板开孔连接钢板和中顶板开孔连接钢板，所述端梁组件包括梁端钢横隔板、梁端钢横梁、一般横隔板和一般横向联系，所述箱连接板组件包括箱内底板开孔连接钢板和箱间底板开孔连接钢板，所述支座包括临时支座和永久支座，所述栓钉连接件包括包括顶板栓钉、横隔板栓钉、横隔板栓钉和横隔板栓钉。
7.优选的，所述钢梁小箱梁的内部与梁端钢横隔板可拆卸连接，所述钢梁小箱梁的两侧外表面与梁端钢横梁可拆卸连接，所述梁端钢横隔板与梁端钢横梁在横桥向一一对应，所述梁端钢横梁截面为工字形或倒t形。
8.优选的，所述梁端钢横梁梁端的波形钢腹板内侧布置栓钉连接件，所述腹板开孔连接钢板开圆孔，所述圆孔位置与梯形钢梁梁端的波形钢腹板上栓钉连接件相对应，腹板开孔连接钢板安装在两相邻简支梯形钢梁波形钢腹板梁端内侧，所述波形钢腹板内侧栓钉连接件穿过所述圆孔。
9.优选的，所述梯形钢梁梁端波形钢腹板开圆孔，所述圆孔位置与钢筋混凝土端横梁主筋位置相对应，所述端横梁主筋贯穿梁端波形钢腹板圆孔。
10.优选的，所述梯形钢梁梁端波形钢腹板内侧布置栓钉连接件，所述两相邻梯形钢梁梁端波形钢腹板通过桁式结构进行连接，所述桁式结构由上弦杆、下弦杆、腹杆及开孔节
点板组成，所述上弦杆与腹杆交于开孔节点板，所述下弦杆与腹杆交于开孔节点板，所述开孔节点板开圆孔，所述梯形钢梁梁端波形钢腹板内侧栓钉连接件穿过开孔节点板圆孔，所述桁式结构中杆件采用角钢或槽钢或工字型钢等型钢。
11.优选的，所述梯形钢梁翼缘板为一块钢板，由钢翼缘板、波形钢腹板和钢底板形成封闭的箱。
12.优选的，所述钢筋混凝土端横梁主筋与腹板开孔连接钢板或开孔节点板相交时，所述腹板开孔连接钢板或开孔节点板在与端横梁主筋位置开圆孔，保证端横梁主筋贯通。
13.优选的，所述钢筋混凝土端横梁布置有抗剪箍筋，所述抗剪箍筋横桥向按一定间距布置，所述抗剪箍筋上部在所述梯形钢梁梁间区域伸入所述混凝土桥面板内，所述抗剪箍筋在梯形钢梁梁端位置低于所述顶板开孔连接钢板。
14.有益效果
15.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
16.本发明结构新颖，设计巧妙，能够实现方便地预制、运输及简支转连续梁施工，达到快速施工目的，钢连接板的使用使得相邻钢梁连成一体共同受力，有效地解决了钢梁梁端不连续而引起的各种问题，避免了采用张拉高强预应力筋及增加普通钢筋配筋率所产生的造价高、施工繁琐等问题，保证了连续组合小箱梁的整体受力性能与耐久性，相比于传统混凝土结构性价比高。
附图说明
17.图1为本发明基本连接构造立面图；
18.图2为本发明基本截面图；
19.图3为本发明实施例一梁端截面示意图；
20.图4为本发明实施例五梁端截面示意图；
21.图5为本发明1/2梁顶板连接示意图；
22.图6为本发明1/2梁底板连接示意图；
23.图7为本发明实施例二腹板连接示意图；
24.图8为本发明实施例三腹板连接示意图；
25.图9为本发明实施例四腹板连接示意图。
26.图中：1、混凝土桥面板；2、钢翼缘板；3、波形钢腹板；4、钢底板；5-1、边顶板开孔连接钢板；5-2、中顶板开孔连接钢板；6-1、梁端钢横隔板；6-2、梁端钢横梁；6-3、一般横隔板；6-4、一般横向联系；7-1、箱内底板开孔连接钢板；7-2、箱间底板开孔连接钢板；8-1、临时支座；8-2、永久支座；9-1、顶板栓钉；9-2、横隔板栓钉；9-3、底板栓钉；9-4、腹板栓钉；10、腹板开孔连接钢板；11、腹板桁式连接件；12、腹板桁式连接螺栓。
具体实施方式
27.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
28.在本发明实施例一中，如图1、2、3、5、6所示，组合小箱梁横桥向不少于2根，其中钢箱梁的波形钢腹板3对称安装于钢底板4两侧，翼缘板2安装在波形钢腹板3顶部，翼缘板2上
表面布置栓钉连接件9-1，混凝土桥面板1置于梯形钢梁翼缘板2上部形成组合小箱梁。梯形钢梁梁端箱内设置钢横隔板6-1，箱间设置钢横梁6-2，钢横隔板6-1与钢横梁6-2在横桥向一一对应。
29.顶板开孔连接钢板5与钢梁翼缘板2上栓钉9-1通过钢板圆孔相连接，底板开孔连接钢板7与梯形钢梁梁端钢底板4上栓钉连接件9-3通过钢板圆孔相连接。
30.梯形钢梁梁端波形钢腹板3开圆孔，钢筋混凝土端横梁主筋贯穿圆孔，同时腹板开孔连接钢板10在端横梁主筋位置开圆孔，保证端横梁主筋贯通。钢筋混凝土端横梁抗剪箍筋横桥向按一定间距布置，抗剪箍筋上部在梯形钢梁梁间伸入混凝土桥面板1内，在梯形钢梁梁端位置低于顶板开孔连接钢板5。
31.永久支座位8-2于每片所述梯形钢梁中心线所在平面与所述钢筋混凝土端横梁中心线所在平面交点处下部。
32.如图1～9所示，一种新型波形钢腹板连续组合小箱梁桥结构及施工方法，其施工方法包括以下步骤：
33.s1.梯形钢梁加工与制作：首先对复验合格的钢材进行辊平、抛丸或硼砂除锈、涂防锈底漆等预处理，其次根据加工图与加工制造工艺文件要求对顶板、底板、腹板、横隔板、横梁、板单元加劲肋、拼接板等主要构件进行放样、号料，然后宜采用精密切割或等离子切割对主要构件进行下料并对构件进行尺寸偏差的矫正，再对相应构件进行之后按“先局部后整体”的顺序在稳定可靠的胎架上对加劲板单元和钢梁总体等进行焊接拼装，最后对钢梁总体表面进行表面处理后喷漆涂装处理；
34.s2.开孔连接钢板等构件加工与制作：同s1按设计图纸尺寸切割下料板件，对板件校直整平后进行钻孔得到顶板开孔钢连接板、底板开孔钢连接板和腹板连接板等连接件；
35.s3.支座安装：清理干净桥墩与桥台的临时支座、永久支座所在位置，并用水泥砂浆抹平使其设计标高符合要求，之后按设计图标出支座位置中心线，最后安装临时支座与永久支座；
36.s4.简支梯形钢梁与横梁安装：现场逐孔吊装钢梁于临时支座上形成简支状态，然后安装箱间横梁连接横桥向同跨钢梁；
37.s5.端横梁钢筋、横板和预埋件安装：在两跨钢梁相邻梁端安装底板开孔连接钢板，将横梁主筋、架立筋穿过腹板预留孔洞，按间距布置端横梁抗剪箍筋，主筋、架立筋与箍筋绑扎牢固形成端横梁钢筋骨架，最后安装顶板开孔钢连接板、支立端横梁连接板未覆盖区域模板；
38.s6.端横梁混凝土浇筑并养护：浇筑端横梁混凝土并振捣密实，混凝土凝结后覆盖塑料薄膜并洒水养护，待横梁达到设计强度后拆除模板；
39.s7.桥面板施工：在钢翼缘板与顶板开孔连接钢板上部喷涂界面连接剂，浇筑混凝土桥面板；
40.s8.临时支座拆除：桥面板达到设计强度后，拆除临时支座；
41.s9.桥面铺装施工：采用优质沥青结合料连续摊铺并压实。
42.实施例二
43.在本发明实施例二中，如图7所示，与实施例一的主要区别在于：增加了腹板连接件，通过腹板开孔连接钢板10安装在两相邻简支梯形钢梁波形钢腹板3梁端内侧，与梯形钢
梁梁端波形钢腹板3上栓钉连接件9-4通过钢板圆孔相连接。
44.实施例三
45.在本发明实施例三中，如图8所示，与实施例二的主要区别在于：两相邻梯形钢梁梁端波形钢腹板3通过桁式结构11进行连接，述桁式结构由上弦杆、下弦杆、腹杆及开孔节点板通过焊接组成，开孔节点板与梯形钢梁梁端波形钢腹板3内侧栓钉连接件9-4通过开孔节点板圆孔相连接，桁式结构中杆件采用角钢或槽钢或工字型钢等型钢。
46.实施例四
47.在本发明实施例四中，如图9所示，与实施例三的主要区别在于：两相邻梯形钢梁梁端波形钢腹板3通过桁式结构11进行连接，开孔节点板与梯形钢梁梁端波形钢腹板3通过同一位置圆孔以高强螺栓12连接。
48.实施例五
49.在本发明实施例五中，如图4所示，与实施例一的主要区别在于：所述永久支座位8-2于同梯形钢梁横桥向梁间、钢筋混凝土端横梁中心线所在平面下部。
50.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。