一种分离式钢箱梁结构及施工方法

本发明涉及分离式钢箱梁桥施工建造领域，具体涉及一种分离式钢箱梁结构及施工方法。

背景技术：

1、近些年，在建的桥梁中广泛采用钢箱梁和钢混组合梁。随着桥梁跨径、宽度的增加，桥梁的自重也急剧增加，为了进一步减轻桥梁的重量，现有技术中出现了多个分离式的钢箱梁桥和钢混组合梁桥，如图1所示，图1展示了桥梁横截面结构示意图，展示出了桥面板、钢箱以及横梁的位置关系。

2、为了增加桥梁的整体性和稳定性，分离式钢箱间通过钢横梁相连接，传统横梁的结构如图2所示，包括顶板1、腹板2和底板3，其中腹板2位于顶板1和底板3之间，腹板2垂直于顶板1和底板3，腹板2分别与顶板1和底板3焊接固定。

3、然而，为了保证主梁的稳定性，特别是多个分离式钢箱，横梁数量不止一个，随着桥梁跨径越大，桥梁越宽，横梁的数量也就越多。目前，钢箱和横梁采用常规的焊接来施工，但是横梁的焊接需要大量的焊接工人，而且需要搭建焊接平台，使得桥梁的施工周期大大增加，同时也增加了施工费用。

4、因此，对横梁的结构进行改进，并同时找到安全、适用、经济、快速、高效的分离式钢箱梁间的横梁连接形式及快速施工方法，可有效地缩短钢箱梁之间横梁的施工周期，同时保证钢箱梁和横梁的整体性。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种分离式钢箱梁结构及施工方法，以解决钢箱间横梁采用常规焊接形式施工需要搭建焊接平台，并且横梁的焊接需要大量的焊接工人，进而增加施工周期和施工费用的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

3、第一方面，本发明公开了一种分离式钢箱梁结构，用于设置于桥面板下方，包括多个钢箱，各个钢箱沿桥面板延伸方向延伸，相邻两个钢箱之间安装有横梁；

4、所述横梁包括预留部和连接部，所述预留部用于预安装于钢箱侧壁上；

5、在横梁安装时，相邻两个钢箱相对侧的钢箱侧壁上分别安装有一个预留部，所述连接部的两端分别通过拼接部与两侧的预留部螺栓连接。

6、本方案的工作原理是：本方案提供的分离式钢箱梁结构，在桥面板下方设置多个钢箱，在相邻两个钢箱之间安装有横梁，横梁包括预留部和连接部，且预留部可以预先安装在钢箱侧壁上；在安装横梁时，先在相邻两个钢箱的相对侧的侧壁上各自安装一个预留部，然后通过拼接部将连接部的两端与两侧的预留部螺栓连接，这种结构不需要搭建焊接平台，因为横梁的组装是在钢箱侧壁上进行的，且采用了螺栓连接的形式，节省了额外的施工平台搭建成本，另外，这种结构减少了对大量焊接工人的需求，因为预留部和连接部的设计使得横梁的安装更为简便和高效，从而缩短了施工周期并降低了人工成本，本方案能够解决钢箱间横梁采用常规焊接形式施工需要搭建焊接平台，并且横梁的焊接需要大量的焊接工人，进而增加施工周期和施工费用的技术问题。

7、作为优选，所述预留部包括第一底板，所述第一底板上固定有第一腹板，所述第一腹板垂直于第一底板表面向远离第一底板的方向延伸，所述腹板的顶端设置有第一顶板；所述第一腹板远离钢箱侧壁的一端开设有多个第一螺栓孔；

8、所述连接部包括第二底板，所述第二底板上固定有第二腹板，所述第二腹板垂直于第二底板表面向远离第二底板的方向延伸，所述第二腹板沿第二底板延伸的两端分别开设有多个第二螺栓孔；

9、对应的，拼接部的两端分别开设有与第一螺栓孔和第二螺栓孔对应的第三螺栓孔，拼接部一端的第三螺栓孔能够与第一螺栓孔对齐，对齐后的第三螺栓孔和第一螺栓孔中能够安装螺栓，实现螺栓连接；拼接部的另一端的第三螺栓孔能够与第二螺栓孔对齐，对齐后的第三螺栓孔和第二螺栓孔中能够安装螺栓，实现螺栓连接。

10、优化后的方案通过预留部和连接部的细化设计，提高了结构的稳定性。螺栓连接的设计简化了装配过程，使得横梁的安装更为高效。整体而言，本方案在保持原有优势的同时，进一步提升了结构的性能和施工的便捷性。

11、作为优选，所述第二底板上固定有平行设置的两个第二腹板，每个第二腹板沿第二底板延伸的两端分别开设有多个第二螺栓孔；

12、所述两个腹板的两端分别固定有封板，每个所述封板的两侧边分别与两个第二腹板固定连接，所述封板的底边与第二底板固定连接，所述封板的顶边与第二顶板固定连接；使得连接部形成由两个第二腹板、第二顶板、第二底板以及两个封板围合而成的空腔；

13、所述封板上开设有开孔，用于应对各个腹板、顶板、底板的变形情况。

14、作为优选，所述拼接部包括竖板，所述竖板的两侧分别开设有第三螺栓孔，所述第三螺栓孔分别与第一螺栓孔和第二螺栓孔数量相同，位置对应；

15、所述竖板顶边固定有第一折板，所述竖板底边固定有第二折板，所述第一折板和第二折板的两端分别螺栓连接有连接片，所述连接片上有两个开孔，所述连接片通过其中一个开孔与第一折板或第二折板螺栓连接；

16、对应的，所述预留部的第一顶板或第一底板的两端，以及所述连接部的第二顶板或第二底板的两端，也分别开设有开孔，用于与连接片上的另一个开孔螺栓连接。

17、在将预留部与连接部连接时，首先通过连接片进行螺栓连接，并调整第一螺栓孔和第三螺栓孔以及第二螺栓孔和第三螺栓孔对齐，然后安装螺栓并拧紧，完成预留部与连接部的螺栓连接。

18、作为优选，所述拼接部包括钢板，所述钢板上固定有多个螺杆，所述螺杆具有外螺纹，所述螺杆的固定位置对应于第一螺栓孔和第二螺栓孔；

19、所述螺杆自第一腹板内侧的第一螺栓孔向外伸出，或者自第二腹板内侧的第二螺栓孔向外伸出；所述螺杆伸出的部分采用螺母进行紧固。

20、在将预留部与连接部连接时，将各个螺杆对应的从预留部的第一螺栓孔内侧，以及连接部的第二螺栓孔内侧向外伸出，所述螺杆伸出的部分采用螺母进行紧固，实现预留部与连接部的连接。

21、作为优选，所述连接部内壁上还设置有多个加强筋，用于对连接部的整体结构进行加强。

22、第二方面，本发明还公开了一种分离式钢箱梁结构施工方法，用于对如上所述的分离式钢箱梁结构进行安装施工，包括以下步骤：

23、s1、预加工钢箱以及横梁的预留部，并将预留部焊接于钢箱的侧壁，然后运输至施工现场；

24、s2、安装具有横梁的预留部的钢箱至设计位置；

25、s3、预加工或现场加工横梁的连接部，将横梁的连接部起吊至安装位；

26、s4、以预留部为临时工作平台，将拼接部分别与预留部和连接部螺栓连接；

27、s5、以第一顶板或第二顶板为临时工作平台，将预留部的第一顶板、第一底板、第一腹板分别与连接部的第二顶板、第二底板、第二腹板焊接，完成横梁的安装。

28、这样，横梁的预留部和钢箱提前在加工场中制造，不受横梁在现场中安装的影响，也可以提供横梁的连接部安装时的临时平台，在螺栓连接后再以预留部和连接部自身作为焊接平台，工人可以直接在横梁上部焊接横梁顶板，不需要额外搭建施工平台，对各个结构的接缝处进行焊接，可大大节省焊工和施工时间。

29、作为优选，步骤s4中的拼接部包括竖板，所述竖板的两侧分别开设有第三螺栓孔，所述第三螺栓孔分别与第一螺栓孔和第二螺栓孔数量相同，位置对应；

30、所述竖板顶边固定有第一折板，所述竖板底边固定有第二折板，所述第一折板和第二折板的两端分别螺栓连接有连接片，所述连接片上有两个开孔，所述连接片通过其中一个开孔与第一折板或第二折板螺栓连接；

31、对应的，所述预留部的第一顶板或第一底板的两端，以及所述连接部的第二顶板或第二底板的两端，也分别开设有开孔，用于与连接片上的另一个开孔螺栓连接；

32、那么在将预留部与连接部连接时，首先通过连接片进行螺栓连接，并调整第一螺栓孔和第三螺栓孔、第二螺栓孔和第三螺栓孔对齐，然后安装螺栓并紧固，完成预留部与连接部的螺栓连接。

33、本发明具有以下有益效果：本发明公开的分离式钢箱梁施工方法，采用栓焊结合的连接形式代替传统横梁和钢箱梁焊接形式，解决了钢箱间横梁采用常规焊接形式施工需要搭建焊接平台，并且横梁的焊接需要大量的焊接工人，进而增加施工周期和施工费用的技术问题，同时节约了施工周期和施工费用，本发明的技术方案能够显著降低施工成本，具有安全、适用、经济、高效的特点。