一种城市桥梁无支架钢盖梁及其施工工艺的制作方法

本发明涉及桥梁工程，具体涉及了一种城市桥梁无支架钢盖梁及其施工工艺。

背景技术：

1、跨越城市道路的桥梁在受到周围建构筑物影响时，常采用大跨度钢盖梁以减少桥梁施工占道的影响。现有技术中的大跨度钢盖梁的安装方法之一是钢盖梁采用分段支架上焊接，以克服盖梁运输和吊装的困难，该方法简单可行，是多数工程的常见方案，但施工作业面大，临时钢管支撑的布置对既有路面产生破坏，同时占道施工对日益繁忙的城市交通也产生较大影响。

2、另外一种大跨度钢盖梁的实施方法为：钢盖梁整体安装，盖梁放置于墩顶，钢盖梁钢靴套住混凝土墩顶，待桥墩钢筋伸入钢盖梁后，并临时固定，墩顶混凝土与钢盖梁端部整体浇筑成型；但是该方法对于小跨度盖梁来说，其结构高度小、运输较为容易，但对于大跨度盖梁，墩顶钢靴加钢盖梁，极易产生超高超宽的运输困难，需要现场临时场地内二次拼装和搬运，且钢梁吊装安放过程中梁体变形大，墩顶锚固区钢筋穿越钢盖梁加劲肋和横隔板的难度大，混凝土浇筑空间狭窄，施工困难，对保通要求较高的铁路和高速公路，增加了施工风险。

3、因此，需要一种解决施工作业面大、占道施工时间长的城市桥梁钢盖梁的施工工艺。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种施工作业面小、占道施工时间短的城市桥梁无支架钢盖梁及其施工工艺。

2、本发明提供一种城市桥梁无支架钢盖梁的技术方案，包括混凝土桥墩、钢混结合段、钢盖梁，混凝土桥墩和钢混组合段通过钢筋和剪力键连接，钢盖梁的端部设有上牛腿，钢混结合段上设有下牛腿，上牛腿和下牛腿可拆固定连接以接钢混结合段和钢盖梁。

3、本发明一种城市桥梁无支架钢盖梁的设计和施工工艺的技术方案，包括以下步骤：

4、s1，设计一种无支架钢盖梁结构：混凝土桥墩与钢盖梁通过钢混结合段链接，钢混组合段与桥墩链接采用剪力键或pbl剪力键链接，与钢盖梁通过外侧设置临时下牛腿，钢盖梁内置上牛腿临时搭接，牛腿的设置因满足施工期间的安全需求，盖梁与钢混结合段通过焊接完成体系转换；

5、s2，模板支架工艺浇筑混凝土桥墩，受力主钢筋深入墩顶钢混结合段；钢混结合段内设置普通剪力键或者pbl剪力键，箍筋临时绑扎在剪力键位置，结合段安装就位后与主钢筋绑扎固定；

6、s3，各所述混凝土桥墩钢混结合段顶板设置工作孔，内部浇筑膨胀混凝土；

7、s4，钢盖梁箱内设置上牛腿，钢盖梁吊装至预定位置，利用钢混结合段外置的下牛腿临时支撑，以临时支撑钢盖梁；就位准确后焊接所述钢盖梁和混凝土桥墩钢混结合段，形成整体受力结构。

8、作为优选方案，所述步骤s1中，应设计一种内置上牛腿的钢盖梁和外置下牛腿的钢混结合段，结合段的设计应有效传递桥墩和盖梁内力，以及牛腿的临时受力。

9、作为优选方案，所述步骤s2中，钢混结合段应考虑桥墩主钢筋深入的安装就位，以及箍筋的套固如何实现，通过普通剪力键或者pbl剪力键，能避免主筋冲突，箍筋预设置于箱内壁，定位后箱内施工绑扎。

10、作为优选方案，所述步骤s3中，结合段顶板合理设置工作孔和透气孔，以便混凝土顺利浇筑、振捣，微膨胀混凝土能使得结合段内箱内密实。顶板应设置pbl剪力键和纵横向加劲肋，加强箱内混凝土的咬合和提高顶板面外刚度。

11、作为优选方案，所述步骤s4中，所述钢盖梁箱和所述钢混结合段焊接固定，利用牛腿间垫板微调盖梁标高。

12、相对于现有技术，本申请的有益效果是：

13、本申请的城市桥梁无支架钢盖梁的施工工艺包括以下步骤：s1，设计一种无支架钢盖梁结构体系，设计一种内置剪力键或pbl剪力键，外置临时下牛腿的钢混结合段，通过钢筋和剪力键连接混凝土桥墩和钢混组合段，通过上下牛腿临时连接钢混结合段，完成盖梁与结合段的焊接后，完成体系转换，并形成整体受力体系；s2，常规工艺浇筑混凝土桥墩，受力主钢筋深入墩顶钢混结合段；钢混结合段内设置普通剪力键或者pbl剪力键，箍筋临时绑扎在剪力键位置，结合段安装就位后与主钢筋绑扎固定；s3，各所述混凝土桥墩钢混结合段顶板设置工作孔，内部浇筑膨胀混凝土；s4，钢盖梁箱内设置上牛腿，钢盖梁吊装至预定位置，利用下牛腿临时支撑，以固定钢盖梁；就位准确后焊接所述钢盖梁和混凝土桥墩钢混结合段，形成整体受力结构。本申请的桥墩墩顶的钢混结合段采用轻量化独立安装单元并与混凝土桥墩整体浇筑成型，钢盖梁通过桥墩顶的预埋下牛腿做为安装支架，钢盖梁吊装、落梁过程均为简支梁受力形态，通过落梁后的简支梁预拱度，落梁后与墩顶预埋钢板无应力状态下焊接；钢盖梁运输和安装过程中结构受力简单明确，墩顶钢靴独立分段，现场小型机械即可完成，跨中钢盖梁无支架安装减去了交通干扰，可实施性强。

14、本发明的城市桥梁无支架钢盖梁的施工工艺减少了施工作业面对交通的干扰，仅在钢盖梁吊装落梁时临时交通管制，时长不足1小时即可快速完成，是城市交通友好型的工程技术方案；钢盖梁墩顶钢靴与桥墩独立安装单元，利用人行道空间小型机械设备架设浇筑，施工作业面小，成功解决传统一次落架空间狭窄、钢筋穿越复杂、施工难度大、施工时间长的缺点，易于钢混结合段的施工、混凝土的浇筑与养护。

技术特征：

1.一种城市桥梁无支架钢盖梁，其特征在于，包括混凝土桥墩、钢混结合段、钢盖梁，混凝土桥墩和钢混组合段通过钢筋和剪力键连接，钢盖梁的端部设有上牛腿，钢混结合段上设有下牛腿，上牛腿和下牛腿可拆固定连接以接钢混结合段和钢盖梁。

2.一种城市桥梁无支架钢盖梁的施工工艺，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的城市桥梁无支架钢盖梁的施工工艺，其特征在于所述中钢混结合段与桥墩的连接和与钢盖梁的连接。钢混结合段与桥墩的连接采用桥墩钢筋伸入结合段内并满足受力长度需求，钢混结合段内设置剪力键，也可采用pbl剪力键，与桥墩混凝土咬合成为受力整体；钢混结合段与钢盖梁的连接，分为吊装过程的临时连接和永久焊接，钢混结合段设置临时下牛腿，钢盖梁内设置临时上牛腿，牛腿作为临时构件，焊接完成后盖梁由简支梁受力形态转换为固结体系，并形成永久结构体系。

4.根据权利要求2所述的城市桥梁无支架钢盖梁的施工工艺，其特征在于所述中钢混结合段外置下牛腿，应在箱内设置pbl剪力键，起到牛腿对肋的作用，确保牛腿安全。

5.根据权利要求2所述的城市桥梁无支架钢盖梁的施工工艺，其特征在于：所述步骤s1中，墩顶钢混结合段通过剪力键，或竖向布置的pbl剪力键，避让混凝土桥墩主钢筋，箍筋预先安装在钢结构内壁，结合段吊装过程中，能完全避免钢筋冲突导致的对孔困难，就位后，箱内焊接剪力键。

6.根据权利要求2所述的城市桥梁无支架钢盖梁的施工工艺，其特征在于：所述步骤s2中，结合段顶板合理设置工作孔，同时可作为通气孔，确保混凝土顺利浇筑、振捣，内浇筑膨胀混凝土，确保箱内密实。为保证顶板与混凝土连接，形成整体受力，顶板应设置pbl剪力键，和纵横向加劲肋，确保顶板自身面外刚度及与箱内混凝土的咬合。

7.根据权利要求2所述的城市桥梁无支架钢盖梁的施工工艺，其特征在于：所述步骤s3中，所述钢盖梁和所述钢混结合段利用牛腿临时固定，下牛腿和所述上牛腿之间设置有支座垫板用以微调盖梁安装高度；钢混结合段和钢盖梁顶面设置对位板，利用小型对拉设备，微调盖梁水平定位，确保准确就位后码板固定，并四面围焊，使得钢盖梁与桥墩形成整体受力结构。

技术总结
本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及了一种城市桥梁无支架钢盖梁及其施工工艺，包括以下步骤：S1，设计一种内置上牛腿的钢盖梁和混凝土桥墩顶部外置下牛腿的钢混结合段；S2，现场浇筑混凝土桥墩混凝土，至钢混结合段上10cm，确保接缝美观，钢混结合段外设钢盖梁下牛腿，内侧通过剪力键与混凝土桥墩混凝土浇筑成整体；S3，利用钢混结合段下牛腿作为临时支撑，盖梁一次吊装，形成简支梁受力形态，并利用锚链做好防落梁措施；S4，钢盖梁与钢混结合段四面围焊，使墩顶钢混结合段与钢盖梁链接，并形成整体受力结构。本发明的城市桥梁无支架钢盖梁的设计、施工工艺减少了施工作业面对交通的干扰，钢盖梁墩顶钢靴与桥墩独立安装单元，小型设备即可操作，施工作业面小。

技术研发人员：刘小刚,徐家慧,杨玉奎,刘春峥,郑苑,饶浩淼
受保护的技术使用者：广州市城市规划勘测设计研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11