專利名稱：一種局部不組合的懸索橋鋼混凝土組合橋面系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可應(yīng)用于公路大跨度組合梁懸索橋的橋面系，屬于橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)懸索橋鋼混凝土組合橋面系，如圖1所示，由鋼縱梁1、鋼橫梁2、風(fēng)嘴3、栓釘連接件4、預(yù)制混凝土板11以及現(xiàn)澆混凝土接縫6組成。節(jié)段鋼主梁結(jié)構(gòu)在工廠焊接后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝定位。預(yù)制混凝土板11的板端須制作成齒形槽口，存在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量及施工難度較大等問(wèn)題，同時(shí)預(yù)制混凝土板11和現(xiàn)澆混凝土接縫6由于澆注空間狹小，混凝土澆注質(zhì)量難以保證，影響新老混凝土結(jié)合部的受力性能。另一方面，傳統(tǒng)懸索橋鋼混凝土組合橋面系在鋼縱梁1和鋼橫梁2上方均設(shè)置栓釘連接件4，鋼縱梁1對(duì)混凝土板因溫度、收縮徐變等效應(yīng)引起的強(qiáng)迫變形具有明顯的約束作用，尤其在吊點(diǎn)處混凝土板因設(shè)置栓釘連接件4導(dǎo)致顯著的應(yīng)力集中現(xiàn)象，非常容易引起混凝土板發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象，從而降低結(jié)構(gòu)的承載力及剛度，影響結(jié)構(gòu)的耐久性。這些問(wèn)題都給該類結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用造成了一定的困難。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種相對(duì)于傳統(tǒng)懸索橋鋼混凝土組合橋面系，簡(jiǎn)化預(yù)制混凝土板的制作工藝，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量及施工難度較小、同時(shí)降低鋼主梁與混凝土板在復(fù)雜受力區(qū)域的連接程度以及其對(duì)混凝土板溫度、收縮徐變等效應(yīng)的釋放作用，混凝土澆注質(zhì)量易于保證、結(jié)構(gòu)承載力、剛度和抗裂性能較高、經(jīng)濟(jì)性能較優(yōu)的懸索橋鋼混凝土組合橋面系。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)混凝土板受壓，下部鋼梁受拉，通過(guò)組合作用充分發(fā)揮混凝土與鋼材優(yōu)異的材料性能。相比于傳統(tǒng)的懸索橋鋼混凝土組合橋面系，本實(shí)用新型通過(guò)降低鋼主梁和混凝土板的連接程度釋放了混凝土板因溫度、收縮徐變等效應(yīng)引起的強(qiáng)迫變形，有效緩解了吊點(diǎn)處混凝土板的應(yīng)力集中現(xiàn)象，降低了混凝土開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)?；炷涟迮c鋼橫梁組合形成受力特性更為明確的簡(jiǎn)支組合梁受力體系，具有承載力高、施工方便、自重輕、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)， 并且提高了結(jié)構(gòu)耐久性，是對(duì)傳統(tǒng)懸索橋鋼混凝土組合橋面系的重要改進(jìn)。(2)采用本實(shí)用新型的一種局部不組合的懸索橋鋼混凝土組合橋面系，由工廠節(jié)段預(yù)制，運(yùn)輸至橋位現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)拼裝，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量小，施工質(zhì)量易于保證，對(duì)橋位環(huán)境干擾小， 綠色環(huán)保，符合可持續(xù)性發(fā)展要求。其中，在工廠節(jié)段預(yù)制時(shí)，預(yù)制混凝土板可作為現(xiàn)澆混凝土接縫的施工模板，可避免支模工序，降低混凝土濕作業(yè)量和施工難度，縮短施工周期， 加快施工進(jìn)度。(3)通過(guò)角形抗剪鋼筋的抗剪作用、板端鋼筋的拉結(jié)作用以及預(yù)制板與現(xiàn)澆混凝土層的界面粘結(jié)作用形成混凝土疊合結(jié)構(gòu)，其整體性能良好，可保證結(jié)構(gòu)在達(dá)到承載力極限狀態(tài)前不發(fā)生粘結(jié)破壞。[0008](4)通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)預(yù)制板構(gòu)造進(jìn)行改進(jìn)，將預(yù)制板板端齒形槽口改成階梯形狀，簡(jiǎn)化了預(yù)制混凝土板制作工藝，避免了傳統(tǒng)預(yù)制混凝土板開(kāi)裂和耐久性等問(wèn)題，施工方便、受力性能良好。(5)局部不組合的懸索橋鋼混凝土組合橋面系相比于傳統(tǒng)懸索橋鋼混凝土組合橋面系在受力性能、施工性能得到顯著改善的同時(shí)，用鋼量幾乎沒(méi)有增加，經(jīng)濟(jì)性能較優(yōu)。

圖1為傳統(tǒng)懸索橋鋼混凝土組合橋面系示意圖。圖2為懸索橋鋼混凝土組合橋面系中節(jié)段鋼主梁示意圖。圖3為鋪設(shè)預(yù)制混凝土板節(jié)段鋼混凝土組合橋面系示意圖。圖4為預(yù)制混凝土板及鋼筋示意圖。圖5為懸索橋鋼混凝土組合橋面系施工完畢后示意圖。圖中1-鋼縱梁；2-鋼橫梁；3-風(fēng)嘴；4-栓釘連接件；5-預(yù)制混凝土板；6_現(xiàn)澆混凝土接縫；7-板端預(yù)留鋼筋；8-角形抗剪鋼筋；9-接縫內(nèi)縱橫向鋼筋；10-吊桿；11-傳統(tǒng)預(yù)制混凝土板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、施工過(guò)程作進(jìn)一步描述。本實(shí)用新型提供了一種相對(duì)于傳統(tǒng)懸索橋鋼混凝土組合橋面系，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量及施工難度較小、混凝土澆注質(zhì)量易于保證、結(jié)構(gòu)承載力、剛度和抗裂性能較高、經(jīng)濟(jì)性能較優(yōu)的局部不組合懸索橋鋼混凝土組合橋面系。如圖2 圖5所示，該結(jié)構(gòu)由鋼縱梁1、鋼橫梁 2、風(fēng)嘴3、栓釘連接件4、預(yù)制混凝土板5和現(xiàn)澆混凝土接縫6組成，通過(guò)吊索10懸吊于主纜下部。鋼縱梁1、鋼橫梁2和風(fēng)嘴3通過(guò)焊接連接成節(jié)段鋼主梁；所述的預(yù)制混凝土板5 中還可預(yù)設(shè)鋼筋網(wǎng)及板端預(yù)留鋼筋7、角形抗剪鋼筋8，并通過(guò)現(xiàn)澆混凝土接縫6和栓釘連接件4與節(jié)段鋼主梁連接成整體。預(yù)制混凝土板5和現(xiàn)澆混凝土接縫6僅與鋼橫梁2通過(guò)栓釘連接件4連接形成整體，鋼縱梁1上不設(shè)置栓釘連接件；同時(shí)在吊點(diǎn)處鋼橫梁2端部一定區(qū)域內(nèi)不設(shè)置栓釘連接件4 ；預(yù)制混凝土板5和現(xiàn)澆混凝土接縫6還可通過(guò)板端預(yù)留鋼筋7、角形抗剪鋼筋8和現(xiàn)澆混凝土接縫中的縱橫向鋼筋9連接形成整體。本實(shí)用新型的施工方法為本實(shí)用新型所述的一種局部不組合懸索橋鋼混凝土組合橋面系的施工方法為在工廠將鋼縱梁1、鋼橫梁2和風(fēng)嘴3焊接形成平面鋼框架結(jié)構(gòu)，即節(jié)段鋼主梁。僅在鋼橫梁 2上翼緣頂面熔焊栓釘連接件4，鋼縱梁1上不設(shè)置栓釘連接件4，同時(shí)在吊點(diǎn)處鋼橫梁2 梁端一定區(qū)域范圍內(nèi)不設(shè)置栓釘連接件4。預(yù)制混凝土板5在工廠預(yù)制時(shí)預(yù)留板端鋼筋7 并設(shè)置角形抗剪鋼筋8。施工時(shí)首先將預(yù)制混凝土板5吊裝就位，利用鋼縱梁1和鋼橫梁 2作為支撐鋼骨架，鋪設(shè)接縫內(nèi)縱橫向鋼筋9并綁扎，對(duì)相鄰預(yù)制板板端預(yù)留鋼筋7進(jìn)行焊接；以預(yù)制混凝土板5作為模板，最后澆筑現(xiàn)澆混凝土接縫6，待混凝土硬化之后，形成一種局部不組合的懸索橋鋼混凝土組合橋面系節(jié)段。待橋面板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度且養(yǎng)護(hù)充分之后，由船舶或公路運(yùn)輸?shù)确绞綄⒐?jié)段組合橋面系運(yùn)輸至橋位現(xiàn)場(chǎng)吊裝拼接，最后形成懸索橋鋼混凝土組合橋面系。
權(quán)利要求1.一種局部不組合的懸索橋鋼混凝土組合橋面系，由鋼縱梁(1)、鋼橫梁O)、風(fēng)嘴 (3)、栓釘連接件G)、預(yù)制混凝土板( 和現(xiàn)澆混凝土接縫(6)組成，通過(guò)吊索(10)懸吊于主纜下部；其特征在于，鋼縱梁(1)、鋼橫梁(2)和風(fēng)嘴(3)通過(guò)焊接連接成節(jié)段鋼主梁； 預(yù)制混凝土板( 和現(xiàn)澆混凝土接縫(6)僅與鋼橫梁( 通過(guò)栓釘連接件(4)連接形成整體，鋼縱梁(1)上不設(shè)置栓釘連接件G)，同時(shí)在吊點(diǎn)處鋼橫梁( 端部一定區(qū)域內(nèi)不設(shè)置栓釘連接件(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部不組合的懸索橋鋼混凝土組合橋面系，其特征在于，所述的預(yù)制混凝土板(5)中預(yù)設(shè)鋼筋網(wǎng)及板端預(yù)留鋼筋(7)、角形抗剪鋼筋(8)，并通過(guò)現(xiàn)澆混凝土接縫(6)和栓釘連接件(4)與節(jié)段鋼主梁連接成整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的局部不組合的懸索橋鋼混凝土組合橋面系，其特征在于，預(yù)制混凝土板( 和現(xiàn)澆混凝土接縫(6)通過(guò)板端預(yù)留鋼筋(7)、角形抗剪鋼筋 (8)和現(xiàn)澆混凝土接縫(6)中的縱橫向鋼筋(9)連接形成整體。
專利摘要一種局部不組合的懸索橋鋼混凝土組合橋面系，屬于橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。該橋面系由混凝土板、鋼縱梁、鋼橫梁、風(fēng)嘴和栓釘連接件組成，由工廠預(yù)制懸索橋節(jié)段鋼混凝土組合橋面系。其中，預(yù)制混凝土板通過(guò)混凝土濕接縫和栓釘連接件與節(jié)段鋼主梁形成整體。預(yù)制混凝土板和現(xiàn)澆混凝土接縫僅與鋼橫梁通過(guò)栓釘連接件連接形成整體，鋼縱梁上不設(shè)置栓釘連接件，同時(shí)在吊點(diǎn)處鋼橫梁端部一定區(qū)域內(nèi)不設(shè)置栓釘連接件。采用局部不組合技術(shù)可以在不增加用鋼量的前提下克服傳統(tǒng)的懸索橋組合橋面系因混凝土板溫度、收縮、徐變等因素導(dǎo)致開(kāi)裂、預(yù)制板板端齒槽構(gòu)造復(fù)雜等問(wèn)題，簡(jiǎn)化預(yù)制板制作工藝，提高結(jié)構(gòu)的承載力、剛度及抗裂性能，從而提高結(jié)構(gòu)耐久性。
文檔編號(hào)E01D19/12GK202031024SQ20112005522
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者李法雄, 樊健生, 聶建國(guó) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)