專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁建設(shè)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種無(wú)縱橫梁的鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁，本發(fā)明還涉及這種橋梁的施工方法。
背景技術(shù)：
伴隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模的投資建設(shè)，如何在保證結(jié)構(gòu)安全使用的同時(shí) 使經(jīng)濟(jì)效益最大化日漸成為工程界必須解決的問(wèn)題，橋梁是工程領(lǐng)域中技術(shù)含 量最高、技術(shù)要求最復(fù)雜的項(xiàng)目之一，建設(shè)經(jīng)久耐用、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、功能合理的 橋梁結(jié)構(gòu)是橋梁建設(shè)追求的目標(biāo)。這勢(shì)必需要橋梁建造技術(shù)不斷創(chuàng)新、發(fā)展與前進(jìn)。
在各種橋梁結(jié)構(gòu)中，按建造材料分類(lèi)主要有兩種， 一種是鋼橋，另一種是 混凝土橋。鋼橋結(jié)構(gòu)輕，承載能力強(qiáng)，強(qiáng)度高，常用的橋型有鋼板梁、鋼箱梁、 鋼桁梁。但是鋼結(jié)構(gòu)橋梁造價(jià)高，并且從結(jié)構(gòu)受力的角度看，鋼結(jié)構(gòu)受壓時(shí)， 受屈曲強(qiáng)度控制，特別是薄鋼板構(gòu)件材料性能難以最大限度地發(fā)揮。混凝土橋 造價(jià)低廉，抗壓性能好。但自重大，抗拉能力很差。
基于兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣，將兩種材料組合，合理地利用形成結(jié)合梁結(jié)構(gòu)，可 以極大限度地追求髙性能、經(jīng)濟(jì)性。于是鋼板梁、鋼箱梁頂面結(jié)合混凝土橋面 板的鋼板結(jié)合梁、鋼箱結(jié)合梁相繼出現(xiàn)，相比鋼梁結(jié)構(gòu)剛度大，相比混凝土橋 梁可降低梁高，充分發(fā)揮了兩種材料各自的優(yōu)勢(shì)。收到了預(yù)期的效果。
結(jié)合梁發(fā)展到后來(lái)，出現(xiàn)了鋼桁梁與混凝土行車(chē)道板結(jié)合的板桁結(jié)合梁。 鋼桁梁上鋪橋面板，起初橋面板只作為行車(chē)道板，不作為結(jié)構(gòu)整體受力的一部 分，行車(chē)道板整體性差，不僅需要縱橫梁體系的橋面系支撐，還需要設(shè)置平面 連接系增強(qiáng)整體性，承受水平荷載。逐漸也開(kāi)始嘗試將鋼桁梁與混凝土橋面板 通過(guò)剪力釘結(jié)合成整體共同承受結(jié)構(gòu)荷載。這種結(jié)合一般是在混凝土板下設(shè)縱 橫梁橋面系，橋面板支撐在上弦桿及縱橫梁上并且結(jié)合，相比橋面板只作為行 車(chē)道板，結(jié)合結(jié)構(gòu)已經(jīng)取得進(jìn)步，增大了結(jié)構(gòu)剛度，合理地發(fā)揮了混凝土材料性能，并且可以不設(shè)置平面聯(lián)接系。但是由于設(shè)有縱橫梁結(jié)構(gòu)，連接接頭眾多， 構(gòu)造復(fù)雜，安裝費(fèi)時(shí)，維修也不方便。且橋面系構(gòu)造用鋼量大，也不經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單，傳力直接，施工便捷，易 于檢查、維修的鋼桁一混凝土橋面板結(jié)合結(jié)構(gòu)，以充分發(fā)揮混凝土橋面板的作 用，節(jié)約鋼材，提高結(jié)構(gòu)剛度，優(yōu)化公路橋面系。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁，包 括鋼桁架和混凝土材料的橋面板，所述橋面板通過(guò)剪力釘與所述鋼桁架的上弦
桿結(jié)合在一起；所述上弦桿的節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置橫撐桿。 進(jìn)一步地，所述橋面板內(nèi)布置有橫向預(yù)應(yīng)力筋。
進(jìn)一步地，所述橋面板由多塊預(yù)制板組成，預(yù)制板的端部設(shè)有鋸齒型剪力榫。
進(jìn)一步地，所述橋面板底部設(shè)有剪力釘槽口，所述剪力釘利用該剪力釘槽 口將所述橋面板與所述鋼桁架的上弦桿結(jié)合在一起。
進(jìn)一步地，所述橋面板的厚度至少為保證橋面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的最小厚度。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁施工方法，包括以下步驟
預(yù)制橋面板，在預(yù)制的橋面板上預(yù)留預(yù)應(yīng)力管道，在所述橋面板上還預(yù)留
剪力釘槽口；
將無(wú)縱橫梁和平聯(lián)的鋼桁架結(jié)構(gòu)安裝架設(shè)，在所述鋼桁架的上弦桿節(jié)點(diǎn)處
設(shè)連接橫撐桿；
在所述上弦桿的頂板對(duì)應(yīng)濕接縫及橋面板上的剪力釘槽口處焊接剪力釘；
在所述上弦桿頂鋪一層砂漿，將橋面板吊裝到位；
綁軋濕接縫內(nèi)鋼筋，澆剪力釘槽口及濕接縫混凝土；
在新澆注的混凝土達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后，對(duì)橋面板張拉橫向預(yù)應(yīng)力及縱向預(yù) 應(yīng)力。進(jìn)一步地，在預(yù)制橋面板時(shí)，根據(jù)橋面寬度結(jié)合施工吊裝能力將橋面板分 塊預(yù)制，在所述每塊預(yù)制的橋面板端部預(yù)留鋸齒型剪力榫。
進(jìn)一步地，在所述上弦桿的頂板上焊接完剪力釘后，對(duì)所述上弦桿頂板及 剪力釘噴砂除銹。
進(jìn)一步地，將橋面板吊裝到位后，在所述上弦桿上的剪力釘兩側(cè)用橡膠塊 支墊。
進(jìn)一步地，所述澆注在剪力釘槽口及濕接縫的混凝土為微膨脹混凝土。
本發(fā)明的鋼桁-混凝土混合結(jié)構(gòu)的橋梁將鋼及混凝土根據(jù)各自的特點(diǎn)結(jié)合 在一起，發(fā)揮了各種材料的優(yōu)勢(shì)；這種結(jié)構(gòu)整體性好，抗風(fēng)能力強(qiáng)，不需設(shè)置 平聯(lián)。由于混凝土板自身承載能力大，不設(shè)縱橫梁及平聯(lián)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，線條流 暢，節(jié)約鋼材。
另外，本發(fā)明的混凝土橋面板較通常結(jié)構(gòu)橋面板厚， 一方面可以提高結(jié)構(gòu) 的剛度，另一方面也可改善溫差變化，在北方寒冷地區(qū)還可減小凍融對(duì)橋面的 影響，改善車(chē)輛惡劣天氣時(shí)的行駛環(huán)境。


圖l是本發(fā)明的鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的橋梁的中桁上弦桿與剪力釘結(jié)合結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖3是本發(fā)明的橋梁的邊桁上弦桿與剪力釘結(jié)合結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖4是本發(fā)明的1/2公路橋面板橫斷面圖； 圖5是圖4中的A-A視圖。
圖中l(wèi).橋面板，2.邊桁上弦桿，3.中桁上弦桿，4.橫撐桿，5.剪力釘，6. 預(yù)制板，7.剪力釘槽口， 8.濕接縫，9.砂漿墊層，10，鋸齒型剪力榫，20.鋼桁架， 21.中桁，22.邊桁。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。 如圖1所示，本發(fā)明的公路混凝土橋面板與鋼主桁連續(xù)結(jié)合構(gòu)造的橋梁，
包括鋼桁架20，鋼桁架20主要包括中桁21和邊桁22，中桁21和邊桁22頂端 分別設(shè)有中桁上弦桿3和邊桁上弦桿2,中桁上弦桿3和邊桁上弦桿2的節(jié)點(diǎn) 之間通過(guò)橫撐桿4連接，橋面板1通過(guò)剪力釘5結(jié)合在中桁上弦桿3和邊桁上 弦桿2的頂端。如圖2和圖3所示，剪力釘5焊接在中桁上弦桿3和邊桁上弦 桿2的頂板上。如圖4和圖5所示，橋面板l由多塊預(yù)制板6組成，每塊預(yù)制 板6的端部設(shè)有鋸齒型剪力榫10,以利于與后期澆注的濕接縫8更好地結(jié)合； 預(yù)制板6上預(yù)留預(yù)應(yīng)力管道；預(yù)制板6上還預(yù)留剪力釘槽口 7,預(yù)制板6即利 用該剪力釘槽口 7與鋼桁上弦桿及其頂端的剪力釘5結(jié)合。由于在輪載作用下， 橋面板橫向單向受力，所在可以橋面板1內(nèi)布置橫向預(yù)應(yīng)力筋，以增強(qiáng)橋面板
1的橫向承載能力。
本發(fā)明的橋面板1下不布置縱橫梁橋面系，也不設(shè)置平面連接系，只在上 弦節(jié)點(diǎn)處設(shè)置橫撐桿4作為主桁間的上部連接。由于無(wú)橋面系的支撐，混凝土 板橋面板l跨度增大，因此橋面板1的厚度可以適當(dāng)加大。橋面板l應(yīng)預(yù)制存 放，以減少收縮徐變的影響。
本發(fā)明的鋼桁-混凝土混合結(jié)構(gòu)的橋梁的一種施工方法如下
1) 預(yù)制橋面板l,預(yù)制橋面板1時(shí)根據(jù)橋面寬度結(jié)合施工吊裝能力將橋 面板l分塊預(yù)制，并在橋面板l的板塊上預(yù)留預(yù)應(yīng)力管道，在橋面板l的板塊 上預(yù)留剪力釘槽口 7，在橋面板1的板塊端部預(yù)留鋸齒型剪力榫10以利于與后 期澆注的濕接縫8更好結(jié)合。預(yù)制板l要注意養(yǎng)護(hù)，合理存放。
2) 將無(wú)縱橫梁和平聯(lián)的鋼桁架結(jié)構(gòu)安裝架設(shè)，在上弦桿節(jié)點(diǎn)處設(shè)連接橫 撐桿4。各片主桁的上弦之間靠橫撐桿4連接，橫撐桿4頂無(wú)剪力釘，不與橋 面板1結(jié)合。
3 )在上弦桿的頂板對(duì)應(yīng)濕接縫8及橋面板1上的剪力釘槽口 7處焊接剪 力釘5?；炷涟褰Y(jié)合前要對(duì)上弦桿頂板及剪力釘5噴砂除銹，保證結(jié)合效果。
4) 在上弦桿頂鋪一層砂漿墊層9,將橋面板1吊裝到位。上弦桿的剪力 釘兩側(cè)用橡膠塊支墊防止砂漿外溢，保證砂漿密實(shí)。
5) 綁軋濕接縫8內(nèi)鋼筋，澆剪力釘槽口 7及濕接縫8混凝土。所澆注的混凝土釆用微膨脹混凝土以減少后期收縮徐變的影響。
6) 對(duì)新澆注的混凝土進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)，達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后，對(duì)橋面板張 拉橫向預(yù)應(yīng)力及縱向預(yù)應(yīng)力。
以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的 保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或 變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁，包括鋼桁架和混凝土材料的橋面板，其特征在于，所述橋面板通過(guò)剪力釘與所述鋼桁架的上弦桿結(jié)合在一起；所述上弦桿的節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置橫撐桿。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁，其特征在于，所述橋 面板內(nèi)布置有橫向預(yù)應(yīng)力筋。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁，其特征在于，所 述橋面板由多塊預(yù)制板組成，預(yù)制板的端部設(shè)有鋸齒型剪力榫。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁，其特征在于，所 述橋面板底部設(shè)有剪力釘槽口 ，所述剪力釘利用該剪力釘槽口將所述橋面板與 所述鋼桁架的上弦桿結(jié)合在一起。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁，其特征在于，所 述橋面板的厚度至少為保證橋面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的最小厚度。
6、 一種鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁施工方法，其特征在于，包括以下步驟預(yù)制橋面板，在預(yù)制的橋面板上預(yù)留預(yù)應(yīng)力管道，在所述橋面板上還預(yù)留 剪力釘槽口；將無(wú)縱橫梁和平聯(lián)的鋼桁架結(jié)構(gòu)安裝架設(shè)，在所述鋼桁架的上弦桿節(jié)點(diǎn)處 設(shè)連接橫撐桿；在所述上弦桿的頂板對(duì)應(yīng)濕接縫及橋面板上的剪力釘槽口處焊接剪力釘；在所述上弦桿頂鋪一層砂漿，將橋面板吊裝到位；綁軋濕接縫內(nèi)鋼筋，澆剪力釘槽口及濕接縫混凝土；在新澆注的混凝土達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后，對(duì)橋面板張拉橫向預(yù)應(yīng)力及縱向預(yù) 應(yīng)力。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁施工方法，其特征在 于，在預(yù)制橋面板時(shí)，根據(jù)橋面寬度結(jié)合施工吊裝能力將橋面板分塊預(yù)制，在 所述每塊預(yù)制的橋面板端部預(yù)留鋸齒型剪力榫。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁施工方法，其特征在于，在所述上弦桿的頂板上焊接完剪力釘后，對(duì)所述上弦桿頂板及剪力釘噴砂 除銹。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁施工方法，其特征在 于，將橋面板吊裝到位后，在所述上弦桿上的剪力釘兩側(cè)用橡膠塊支墊。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁施工方法，其特征在 于，所述澆注在剪力釘槽口及濕接縫的混凝土為微膨脹混凝土。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼桁-混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁及其施工方法，該橋梁包括鋼桁架和混凝土材料的橋面板，所述橋面板通過(guò)剪力釘與所述鋼桁架的上弦桿結(jié)合在一起；所述上弦桿的節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置橫撐桿。施工時(shí)，預(yù)制橋面板，然后將橋面板通過(guò)剪力釘安裝到已架設(shè)好的鋼桁架上。本發(fā)明將鋼及混凝土根據(jù)各自的特點(diǎn)結(jié)合在一起，發(fā)揮了各種材料的優(yōu)勢(shì)；這種結(jié)構(gòu)整體性好，抗風(fēng)能力強(qiáng)，不需設(shè)置平聯(lián)。由于混凝土板自身承載能力大，不設(shè)縱橫梁及平聯(lián)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，線條流暢，節(jié)約鋼材。另外，本發(fā)明的混凝土橋面板可以提高結(jié)構(gòu)的剛度，也可改善溫差變化，在北方寒冷地區(qū)還可減小凍融對(duì)橋面的影響，改善車(chē)輛惡劣天氣時(shí)的行駛環(huán)境。
文檔編號(hào)E01D19/12GK101550674SQ20091013624
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者付嵐嵐, 孫英杰, 張曉勇, 偉 徐, 徐科英, 梅大鵬, 沈澤向, 秦順全, 程應(yīng)剛, 肖海珠, 胡輝躍, 鄭清剛, 郭子俊, 高宗全, 鮑莉霞, 黃燕慶 申請(qǐng)人:中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司;中鐵大橋(南京)橋隧診治有限公司