本發(fā)明涉及路橋建筑技術(shù)領域,尤其是涉及一種預制組合型波形鋼腹板T梁橋。
背景技術(shù):
波形鋼腹板T梁橋是一種新型的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁,一般先在預制場預制若干個由鋼筋混凝土頂板和波形鋼腹板縱梁組成的T型拼裝單元,然后在現(xiàn)場對T型拼裝單元進行橫向拼接形成滿足橋?qū)捯蟮膯慰缌后w,之后對相鄰跨梁體進行縱向拼裝,完成整個T梁橋的施工。由于波形鋼腹板T梁橋采用了波形鋼板和混凝土兩種材料,綜合了混凝土抗壓強度高和波形鋼板抗剪強度高的優(yōu)點,提高了兩種材料的使用效率,減輕了結(jié)構(gòu)自重,避免了傳統(tǒng)混凝土T梁橋在預制腹板時需要制作模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土等施工程序,縮短了施工周期,降低了工程造價,避免了腹板裂縫病害,具有顯著的經(jīng)濟性和實用性。
由于現(xiàn)有T型拼裝單元在進行橫向拼接時,一般采用綁扎鋼筋混凝土頂板的連接鋼筋并澆筑濕接縫的方式,其在施工和使用過程中仍存在以下不足:
1.濕接縫一般較窄,施工作業(yè)空間小,綁扎濕接縫處的鋼筋費時費力,頂板濕接縫底緣需要支撐模板,現(xiàn)場作業(yè)施工難度大;
2.濕接縫與預制梁體的結(jié)合部位存在混凝土澆筑齡期差,導致新老兩種混凝土產(chǎn)生不同的收縮徐變,易造成后澆混凝土與預制部分交界面處開裂,進而影響成橋使用階段橋梁的結(jié)構(gòu)受力;
3.隨著交通流量的日益增多,現(xiàn)有橋梁在面臨超載狀況時,濕接縫更容易產(chǎn)生破壞,出現(xiàn)單板受力的情況,影響橋梁的承載能力,對結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生不利,大大縮短橋梁的使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明提供一種混凝土頂板分片預制、且在橋長方向上采用凹凸槽進行拼接、避免在現(xiàn)場進行濕接縫澆筑作業(yè)的預制組合型波形鋼腹板T梁橋。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的預制組合型波形鋼腹板T梁橋,包括鋼筋混凝土頂板和設置在所述鋼筋混凝土頂板下方的縱梁,所述鋼筋混凝土頂板由多塊與橋梁橋面等寬的條形板拼接而成,相鄰兩塊條形板的拼接面上設置有相互配合的拼裝槽,所述條形板上開設有與所述縱梁位置相對應的插裝孔;所述縱梁為一組焊接有頂緣鋼板和底緣鋼板的波形鋼腹板,所述頂緣鋼板上焊接有連接釘,所述連接釘從所述插裝孔內(nèi)穿出并通過澆筑混凝土與條形板固連為一體;所述波形鋼腹板之間間隔焊接有多個沿橋梁縱向排列的橫向鋼隔板;
所述預制組合型波形鋼腹板T梁橋在施工時,主要包括以下步驟:
第一步,預制鋼筋混凝土頂板
按照橋梁設計要求,預制多個長邊與橋梁橋面等寬的條形板,所述條形板的兩長邊接合面上均勻設置有拼裝槽,與縱梁相對應位置處預留有插裝孔;
第二步,預制縱梁
在與橋梁單跨長度等長的波形鋼腹板頂端水平焊接頂緣鋼板,在波形鋼腹板底端水平焊接底緣鋼板,之后在頂緣鋼板上縱向焊接與條形板上的插裝孔相配合的連接釘;
第三步,現(xiàn)場裝配
將預制完成的縱梁吊裝固定在橋梁墩臺上,按照設計要求,沿橋梁長度方向在縱梁的波形鋼腹板之間間隔焊接多個橫向鋼隔板;
從橋梁一端,吊裝第一塊條形板,將其放置在縱梁的頂緣鋼板上,保證頂緣鋼板上焊接的連接釘穿入條形板預留的插裝孔內(nèi);然后再吊裝第二塊條形板,在保證頂緣鋼板上焊接的連接釘穿入條形板預留的插裝孔內(nèi)的前提下,第一、第二塊條形板通過長邊接合面上的拼裝槽相互嵌接;依次類推,將所有條形板安裝到位;最后向所有條形板的插裝孔內(nèi)灌注混凝土,完成第一跨橋梁的施工;
按照上述方法進行其余橋跨橋梁的施工,并對相鄰橋跨的橋梁進行連接;最后進行邊護欄、鋪裝及防水層施工,完成整體梁橋施工。
為了方便運輸和吊裝,所述條形板沿橋長方向的寬度為1米。
為了方便運輸、吊裝和施工,所述縱梁分段設置,所述縱梁分段設置,每段與橋梁單跨長度等長。
一組所述波形鋼腹板沿橋?qū)挿较蛑辽贋閮闪校噜彶ㄐ武摳拱彘g距為2.2-2.7米,具體應根據(jù)鋼筋混凝土頂板的寬度及受力計算確定。
為了使橋面板受力合理,所述條形板底部設置有加腋倒角,所述頂緣鋼板水平貼覆在所述加腋倒角的頂部平面上。
為了方便施工,加強頂板和縱梁的連接穩(wěn)定性,開設在所述條形板上的插裝孔的孔徑大于所述連接釘頂緣直徑2-3厘米,所述連接釘延伸出所述條形板上表面1-2厘米高度。
為了使相鄰條形板更加緊密地拼接在一起,所述拼裝槽為燕尾槽。
本發(fā)明提供的預制組合型波形鋼腹板T梁橋,結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,維護成本低,能夠大幅提高施工效率和使用壽命。具體體現(xiàn)在以下幾點:
1.本發(fā)明所采用的各組合構(gòu)件均采用預制結(jié)構(gòu),預制構(gòu)件自重輕,體積小,便于運輸和安裝;
2. 本發(fā)明現(xiàn)場施工過程中,無需進行澆筑作業(yè),降低了施工難度,減少了施工周期,保證了施工質(zhì)量;
3.本發(fā)明無需橫向拼裝,克服了現(xiàn)有T梁橋在進行橫向拼接時,采用濕接縫施工的不足,使橋面板形成一個整體,增強了橋梁使用的耐久性;
4.本發(fā)明的鋼筋混凝土頂板分段預制,相鄰條形板采用凹凸拼接槽進行相嵌拼接,施工便捷,結(jié)構(gòu)穩(wěn)固;
5.本發(fā)明的鋼筋混凝土頂板與縱梁通過連接釘和插裝孔進行插裝,并在插裝孔的縫隙中灌注混凝土,結(jié)構(gòu)整體性良好;
6.本發(fā)明在縱梁之間設置橫向鋼隔板,有效減少了梁體出現(xiàn)裂縫的幾率,增強了橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,延長了橋梁的使用壽命。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中條形板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2的A-A向剖視圖。
圖4是圖1中縱梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖1中B部放大圖。
具體實施方式
如圖1所示,本發(fā)明所述的預制組合型波形鋼腹板T梁橋,包括鋼筋混凝土頂板1和設置在鋼筋混凝土頂板1下方的縱梁2,鋼筋混凝土頂板1由多塊與橋梁橋面等寬的條形板拼接而成,相鄰兩塊條形板的拼接面上設置有相互配合的拼裝槽1.1,條形板上開設有與縱梁2位置相對應的插裝孔1.2;縱梁2為一組焊接有頂緣鋼板2.1和底緣鋼板2.2的波形鋼腹板2.3,頂緣鋼板2.1上焊接有連接釘2.4,連接釘2.4從插裝孔1.2內(nèi)穿出并通過澆筑混凝土3與條形板固連為一體;波形鋼腹板2.3之間間隔焊接有多個沿橋梁縱向排列的橫向鋼隔板4。
縱梁2分布在橫橋向的數(shù)量應根據(jù)混凝土頂板1的寬度及受力計算確定,本實施例中,縱梁2為兩列,間距為2.2-2.7米;當橋梁較寬時,縱梁的數(shù)量可隨之增加;為了方便吊裝運輸及施工,每列縱梁還應分段設置,一般每段縱梁的長度與橋梁單跨長度等長。
本發(fā)明所述的預制組合型波形鋼腹板T梁橋在施工時,主要包括以下步驟:
第一步,預制鋼筋混凝土頂板
先預制多個結(jié)構(gòu)相同的鋼筋網(wǎng),并安裝模板,進行澆筑形成如圖2、3所示的條形板。上述條形板長邊長度與橋梁橋面寬度相等,即單跨橋面橫向僅包括一塊條形板;為了減小條形板的體積,方便運輸和吊裝,條形板的短邊長度,即沿橋梁長度方向的預制寬度一般為1米,也可根據(jù)實際情況進行調(diào)整。為了使相鄰條形板緊密拼合,在條形板的兩條長邊上設置有如圖2所示的可以相互嵌合的拼裝槽1.1,該拼裝槽1.1可以為燕尾槽或其他拼裝結(jié)構(gòu)。此外,每塊條形板上還開設有如圖3所示的用于與縱梁2進行裝配的插裝孔1.2。為了方便施工,加強波形鋼頂板和縱梁的連接穩(wěn)定性,上述插裝孔1.2的孔徑大于連接釘2.4頂緣直徑2-3厘米,此外,插裝孔1.2的數(shù)量和位置需與縱梁2在橫橋向上的數(shù)量和位置相配合。
第二步,預制縱梁
先預制多段如圖4所示的與橋梁單跨長度等長的波形鋼腹板2.3,再在波形鋼腹板2.3頂端焊接頂緣鋼板2.1,在波形鋼腹板2.3底端焊接底緣鋼板2.2,之后在頂緣鋼板2.1上焊接與插裝孔1.2相配合的連接釘2.4。為了加強波形鋼頂板和縱梁的連接穩(wěn)定性,一般情況下,連接釘2.4延伸出條形板上表面1-2厘米高度,這樣既方便施工,又不影響后期橋面鋪裝。
第三步,現(xiàn)場裝配
將預制完成的縱梁2吊裝固定在施工現(xiàn)場的橋梁墩臺上,按照設計要求,在波形鋼腹板2.3之間焊接多個沿橋梁縱向排列的橫向鋼隔板4(如圖1所示),上述橫向鋼隔板4可以有效減少梁體出現(xiàn)裂縫的幾率,增強橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,延長橋梁的使用壽命。
之后進行第一跨橋梁的施工:從橋梁一端,吊裝第一塊條形板,將其放置在縱梁2的頂緣鋼板上,并使縱梁2頂緣鋼板2.1的連接釘2.4一一對應地插裝在條形板的各插裝孔1.2中;然后再吊裝第二塊條形板,在保證頂緣鋼板2.1上焊接的連接釘2.4穿入條形板預留的插裝孔1.2內(nèi)的前提下,第一、第二塊條形板通過長邊接合面上的燕尾形拼裝槽1.1相互嵌接;依次類推,將所有條形板沿橋梁長度方向逐塊吊裝,并安裝到位;最后向所有條形板的插裝孔1.2中灌注環(huán)氧砂漿混凝土3(如圖5所示),使頂板和縱梁成為一個整體;為了使橋面板受力合理,還可以在條形板底部設置有加腋倒角,使頂緣鋼板水平貼覆在條形板底部的加腋倒角頂部平面上(實際施工時,為保證兩者之間的結(jié)合牢固度,加腋倒角頂部與頂緣鋼板的交界面寬度不小于頂緣鋼板的寬度)。
按照上述方法完成其余橋跨橋梁的施工,并對相鄰橋跨的橋梁進行連接,具體包括對相鄰條形板進行拼接,和對相鄰波形鋼腹板、頂緣鋼板和底緣鋼板進行焊接或通過螺釘連接。
最后,進行邊護欄、鋪裝、防水層等的施工,完成整體梁橋施工。