專利名稱：一種鋼-混凝土組合整體式橋梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼-混凝土組合整體式橋梁。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鋼-混凝土組合橋一般是由混凝土橋臺(tái)、鋼梁、預(yù)制橋面板伸縮縫等組成。現(xiàn)有的公路橋梁中最常見的病害就是在公路與橋梁的接頭處，由于公路臺(tái)背部位地基與橋臺(tái)的差異性沉降所形成的臺(tái)階，造成了行駛車輛的跳車現(xiàn)象。橋頭跳車是多年來一直困擾公路行業(yè)的一大技術(shù)難題；跳車不僅造成行車的不舒適感，降低車輛的行駛速度和道路的通行能力，也會(huì)影響橋梁和道路使用壽命及車輛的使用壽命，有時(shí)甚至?xí)l(fā)交通事故。而要保持橋梁的暢通無阻，則需要經(jīng)常對(duì)橋梁進(jìn)行維護(hù)和修理，而由此則會(huì)增加橋梁道路維修工作和費(fèi)用。另外，橋梁橋臺(tái)處伸縮縫破損也是引起跳車的橋梁典型病害中較為突出問題之一?，F(xiàn)有分離式橋梁結(jié)構(gòu)如圖1所示，其橋臺(tái)為鋼筋混凝土圬工體，梁板端部通過支座安置于橋臺(tái)臺(tái)帽上，使得橋面板與橋臺(tái)背墻頂齊平，梁端與橋臺(tái)背墻之間通過伸縮縫連接。在該結(jié)構(gòu)中，橋臺(tái)與梁板間伸縮縫長(zhǎng)期暴露于大氣中，需要承受來自汽車的磨損及其超載貨車的沖擊，并承受熱脹冷縮、收縮徐變等引起的連續(xù)變位作用的影響，使用條件惡劣；一段時(shí)間后易造成伸縮縫疲勞老化、斷裂等。伸縮縫位置常因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)或不及時(shí)，灰塵、垃圾逐漸阻塞伸縮裝置的空隙，從而使伸縮縫松動(dòng)、失效，并引發(fā)更大的車輛沖擊荷載，進(jìn)一步惡化其受力狀況，使主梁端部混凝土破碎。此外，支座處橋面板的裂縫和伸縮縫中橡膠條的細(xì)微裂縫使得雨水順著縫隙侵入支座，使得支座和板梁端部鋼構(gòu)件銹蝕。當(dāng)橋梁支座位置至梁端距離較近，在地震作用及大偏載情況下，易產(chǎn)生落梁現(xiàn)象或者橋面板傾覆的現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供了一種鋼-混凝土組合整體式橋梁，能夠改善現(xiàn)有橋梁伸縮縫問題通病，將鋼梁結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)完全固結(jié)在一起，有效解決橋頭跳車等問題。一種鋼-混凝土組合整體式橋梁，包括橋臺(tái)和鋼梁；所述的鋼梁一端嵌固于所述的橋臺(tái)體內(nèi)，鋼梁的嵌固段開有若干供鋼筋穿過的通孔；通過結(jié)合部的鋼筋穿孔連接，將鋼梁結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)完全固結(jié)在一起。所述的鋼梁采用型鋼，其由上翼板、下翼板和連接上下翼板的腹板構(gòu)成。所述的鋼梁嵌固段的上下翼板以及腹板上各開有數(shù)排通孔，上翼板的通孔與下翼板的通孔一一對(duì)應(yīng)；上下翼板和腹板上開設(shè)的通孔的間距可以布置為等間距或不等間距。鋼梁上下翼板上對(duì)應(yīng)的通孔通過豎向鋼筋貫穿，多條鋼梁腹板上對(duì)應(yīng)的通孔通過縱向鋼筋貫穿；橋臺(tái)的受壓區(qū)和受拉區(qū)還配置有構(gòu)造鋼筋(受力鋼筋、分布鋼筋、箍筋)，其與豎向鋼筋形成鋼筋籠。[0010]優(yōu)選地，所述的鋼梁上設(shè)有多條連接上下翼板且與腹板垂直的豎向加勁肋；所述的橋臺(tái)與鋼梁的交界面上設(shè)有連接上下翼板且與腹板垂直的承壓板，所述的承壓板通過橫向加勁肋與其相鄰的豎向加勁肋連接；能夠避免鋼梁端部受壓失穩(wěn)。本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，故具有以下有益效果(I)本實(shí)用新型的鋼梁結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)完全固結(jié)在一起，減少伸縮縫數(shù)量，解決橋頭跳車等問題，增加橋梁的使用壽命。(2)本實(shí)用新型鋼梁的翼板上以及腹板外側(cè)的通孔中的貫穿鋼筋保證了整體連接性能。(3)本實(shí)用新型鋼梁橋臺(tái)受壓區(qū)、受拉區(qū)配置的鋼筋使橋臺(tái)能夠在極限荷載下保證結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)有效控制混凝土裂縫寬度。(4)本實(shí)用新型通過承壓板為混凝土與鋼結(jié)構(gòu)提供承壓作用，在結(jié)構(gòu)受到外彎矩作用時(shí)，使鋼梁底翼板與混凝土滑移量變小。(5)本實(shí)用新型通過翼板和承壓板的承壓作用、鋼筋通孔的傳剪作用以及壓剪混合力偶三種方式，將鋼梁中的內(nèi)力平穩(wěn)傳遞到橋臺(tái)中去，改變了梁-臺(tái)結(jié)合部傳統(tǒng)的破壞模式，并增強(qiáng)了結(jié)合效果，提高了構(gòu)件承載力。

圖1為現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2為本實(shí)用新型橋梁結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3為本實(shí)用新型鋼梁的側(cè)視圖。圖4為本實(shí)用新型鋼梁嵌固段的俯視圖。
具體實(shí)施方式
為了更為具體地描述本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示，一種鋼-混凝土組合整體式橋梁，包括橋臺(tái)2和鋼梁I ;鋼梁I 一端嵌固于橋臺(tái)2圬工體內(nèi)，鋼梁I采用型鋼，其由上翼板、下翼板和連接上下翼板的腹板構(gòu)成；鋼梁I嵌固段的上下翼板上各開有兩排通孔4，兩排通孔4分列腹板的兩側(cè)，上翼板的通孔4與下翼板的通孔4 一一對(duì)應(yīng)；鋼梁I嵌固段的腹板上開有一排通孔4，該排通孔4設(shè)置與上下翼板垂直。如圖3所示，多根豎向鋼筋7從鋼梁I上下翼板上對(duì)應(yīng)的通孔4中垂直貫穿而過，其與橋臺(tái)2受壓區(qū)和受拉區(qū)配置的構(gòu)造鋼筋(受力鋼筋、分布鋼筋、箍筋)形成鋼筋籠；如圖2所示，多根縱向鋼筋8從多條鋼梁I腹板上對(duì)應(yīng)的通孔4中垂直貫穿而過；通過結(jié)合部的鋼筋穿孔連接，將鋼梁結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)完全固結(jié)在一起。如圖1和2所示，鋼梁I上設(shè)有多條連接上下翼板且與腹板垂直的豎向加勁肋6 ；橋臺(tái)2與鋼梁I的交界面上設(shè)有連接上下翼板且與腹板垂直的承壓板3，承壓板3通過橫向加勁肋5與其相鄰的豎向加勁肋6連接；能夠避免鋼梁端部受壓失穩(wěn)。本實(shí)施方式的橋梁結(jié)構(gòu)施工精度要求低，構(gòu)造連接簡(jiǎn)單；依靠橋臺(tái)結(jié)合部的整體連接，將鋼梁結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)完全固結(jié)在一起，通過翼板和承壓板的承壓作用、連接件的傳剪作用以及壓剪混合力偶三種方式，將鋼梁中的內(nèi)力平穩(wěn)傳遞到橋臺(tái)中去，改變了梁-臺(tái)結(jié)合部傳統(tǒng)的破壞模式，并增強(qiáng)了結(jié)合效果，有效提高承載力。整體式鋼-混凝土組合橋在中小跨徑橋梁中推廣使用，可以規(guī)避現(xiàn)有橋梁橋臺(tái)伸縮縫處問題通病。鋼梁-混凝土橋臺(tái)結(jié)合部是整體式橋梁的關(guān)鍵受力部位，兩側(cè)構(gòu)件材料不同、剛度變化較大，需將板梁所受軸力、剪力和彎矩等內(nèi)力作用平穩(wěn)傳遞到橋臺(tái)中去。其中，鋼承壓板厚度，翼板和腹板上開孔的個(gè)數(shù)、孔徑及貫穿鋼筋直徑等可根據(jù)結(jié)構(gòu)受力大小進(jìn)行調(diào)整，貫穿鋼筋的長(zhǎng)度可根據(jù)混凝土鋼筋籠中同向鋼筋的長(zhǎng)度確定，加勁板的具體形式可根據(jù)鋼板的加工情況作出調(diào)整。本實(shí)施方式中的具體技術(shù)參數(shù)為鋼梁所取鋼材宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q390、Q420鋼；鋼梁伸入混凝土橋臺(tái)中的厚度宜為梁高的I 2倍，以保證連接性能；鋼梁伸入橋臺(tái)臺(tái)背的混凝土厚度宜為1. 5 2m ;梁上橋面板厚度宜與組合橋梁的橋面板厚度一致；翼板和腹板上開孔孔徑應(yīng)確?；炷凉橇夏軌蜻M(jìn)入孔洞，一般可取55 80mm，孔距鋼板邊緣的凈距宜不小于孔中心距的一半；孔中貫穿鋼筋直徑一般采用O 12 25mm，貫穿鋼筋的長(zhǎng)度可根據(jù)混凝土鋼筋籠中同向鋼筋的長(zhǎng)度確定；加勁板的具體形式可根據(jù)鋼板的加工情況作出調(diào)整；承壓板厚度應(yīng)根據(jù)受力計(jì)算確定，完全承壓式連接的承壓鋼板通常采用60 80mm，承壓傳剪式連接的承壓鋼板通常采用22 36mm。本實(shí)施方式的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，對(duì)于本實(shí)用新型做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鋼-混凝土組合整體式橋梁，包括橋臺(tái)和鋼梁；其特征在于所述的鋼梁一端嵌固于所述的橋臺(tái)體內(nèi)，鋼梁的嵌固段開有若干供鋼筋穿過的通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼-混凝土組合整體式橋梁，其特征在于所述的鋼梁采用型鋼，其由上翼板、下翼板和連接上下翼板的腹板構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼-混凝土組合整體式橋梁，其特征在于所述的鋼梁嵌固段的上下翼板以及腹板上各開有數(shù)排通孔，上翼板的通孔與下翼板的通孔一一對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼-混凝土組合整體式橋梁，其特征在于所述的鋼梁上設(shè)有多條連接上下翼板且與腹板垂直的豎向加勁肋。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼-混凝土組合整體式橋梁，其特征在于所述的橋臺(tái)與鋼梁的交界面上設(shè)有連接上下翼板且與腹板垂直的承壓板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼-混凝土組合整體式橋梁，其特征在于所述的承壓板通過橫向加勁肋與其相鄰的豎向加勁肋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼-混凝土組合整體式橋梁，其特征在于所述的橋臺(tái)內(nèi)配置有鋼筋。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋼-混凝土組合整體式橋梁，包括橋臺(tái)和鋼梁；鋼梁一端嵌固于所述的橋臺(tái)體內(nèi)，鋼梁的嵌固段開有若干供鋼筋穿過的通孔。本實(shí)用新型依靠橋臺(tái)結(jié)合部的整體連接，將鋼梁結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)完全固結(jié)在一起，通過翼板和承壓板的承壓作用、連接件的傳剪作用以及壓剪混合力偶三種方式，將鋼梁中的內(nèi)力平穩(wěn)傳遞到橋臺(tái)中去，改變了梁-臺(tái)結(jié)合部傳統(tǒng)的破壞模式，并增強(qiáng)了結(jié)合效果，有效提高承載力。
文檔編號(hào)E01D19/00GK202865729SQ20122053653
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者趙長(zhǎng)軍, 劉玉擎, 雷波, 茅兆祥, 葉建龍, 陳向陽 申請(qǐng)人:浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院