本實用新型涉及一種波形鋼腹板組合箱梁橋建設(shè)領(lǐng)域，具體涉及一種用來連接波形鋼腹板下翼緣與箱梁混凝土底板的，一種組合型波形鋼腹板底板剪力連接鍵。

背景技術(shù)：

波形鋼腹板鋼筋混凝土組合箱梁結(jié)構(gòu)是目前我國正在大力推廣的一種鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，其主要特點是由強度較高的波形鋼材代替了傳統(tǒng)混凝土箱梁的腹板，波型鋼腹板和頂?shù)装逯g通過剪力鍵連接。由于波形鋼腹板具有自重輕、抗剪強度高、可工廠預(yù)制等特點，因此大大降低了結(jié)構(gòu)自重、結(jié)構(gòu)受力更加合理，提高了橋梁跨徑、避免了傳統(tǒng)混凝土箱梁腹板開裂問題。

剪力連接鍵是波形鋼腹板箱梁中最重要的部位。波形鋼腹板由于其“手風(fēng)琴效應(yīng)”，承擔(dān)了大部分豎向剪力，而箱梁頂?shù)装鍎t承擔(dān)彎壓力。兩種材料是否能夠很好的連接為一體，共同抵抗外加荷載作用，必須依靠剪力連接鍵的作用。目前，國內(nèi)外波形鋼腹板箱梁較常采用的剪力鍵連接方式主要有兩種：埋入型剪力鍵和翼緣型剪力鍵。

嵌入型剪力鍵是在頂?shù)装寤炷潦┕で皩⒉ㄐ武摳拱孱A(yù)先埋入到頂?shù)装鍍?nèi)，待混凝土澆筑完成后，從而使波形鋼腹板與頂?shù)装暹B接成整體。此種剪力鍵的優(yōu)點是構(gòu)造簡單、施工最為經(jīng)濟(jì)，但缺點是剪力鍵連接較為薄弱、整體工作性能較差。

翼緣型剪力鍵是將波形鋼腹板上下緣焊接鋼板形成翼緣板，然后在鋼翼緣板上焊接不同類型鋼材的一種剪力鍵形式，與嵌入型剪力鍵相比其整體受力性能得到了提高，特別是翼緣板下焊接開口鋼板的PBL剪力鍵，是目前國內(nèi)最常采用的剪力鍵連接形式。但是大量工程實踐發(fā)現(xiàn)，此種剪力鍵形式用于箱梁底板施工時，由于翼緣板位于剪力鍵頂部，底板立模后，由于下翼緣鋼板的阻擋，混凝土澆筑、振搗困難，由于混凝土自重導(dǎo)致鋼混連接處不密實，嚴(yán)重影響了結(jié)構(gòu)耐久性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服上述嵌入型和翼緣型剪力鍵的不足，提供一種承載能力大、整體受力性能好、施工方便、加工制造簡單、結(jié)構(gòu)受力合理的嵌入翼緣組合型波形鋼腹板底板剪力鍵構(gòu)造及施工方法。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種組合型波形鋼腹板底板剪力連接鍵，包括波形鋼腹板、下翼緣鋼板、腹板開孔鋼板、翼緣板帶狀開孔鋼板和剪力鍵構(gòu)造鋼筋；所述的下翼緣鋼板沿順橋向水平焊接在波形鋼腹板底部；波形鋼腹板每個波折段均焊接有與其豎直面垂直的腹板開孔鋼板，且所述腹板開孔鋼板與下翼緣鋼板平行；腹板開孔鋼板的孔洞軸線與下翼緣鋼板垂直；下翼緣鋼板頂面沿結(jié)構(gòu)順橋向通長焊接有與其垂直的翼緣板帶狀開孔鋼板，翼緣板帶狀開孔鋼板的空洞軸線與波形鋼腹板垂直；剪力鍵構(gòu)造鋼筋分為豎向構(gòu)造鋼筋、水平構(gòu)造鋼筋、順橋向構(gòu)造鋼筋，所述的豎向構(gòu)造鋼筋穿過腹板開孔鋼板的孔洞連接到下翼緣鋼板上；所述的水平構(gòu)造鋼筋水平穿過翼緣板帶狀開孔鋼板的孔洞連接到波形鋼腹板，并且豎向構(gòu)造鋼筋、水平構(gòu)造鋼筋在同一斷面相交處搭接焊接，順橋向構(gòu)造鋼筋通長與豎向、水平構(gòu)造鋼筋焊接成整體，其目的是保證箱梁底板混凝土澆筑過程中剪力鍵構(gòu)造鋼筋的整體性，同時保證混凝土澆筑后剪力鍵與底板的整體工作性能。

進(jìn)一步的，所述的波形鋼腹板垂直嵌入到箱梁底板內(nèi)，并到達(dá)箱梁底板底面。

進(jìn)一步的，所述的下翼緣鋼板位于波形鋼腹板底部，與波形鋼腹板垂直焊接，其目的是保證剪力鍵的抗拔性能，且不影響混凝土澆筑施工。

進(jìn)一步的，所述的下翼緣鋼板寬度不超過混凝土底板的寬度。

進(jìn)一步的，所述的腹板開孔鋼板位于波形鋼腹板內(nèi)側(cè)，其孔洞直徑略大于豎向構(gòu)造鋼筋直徑。腹板開孔鋼板其作用一方面可增加鋼腹板與混凝土的整體性，同時輔助定位剪力鍵構(gòu)造鋼筋。

進(jìn)一步的，所述的翼緣板帶狀開孔鋼板也位于波形鋼腹板內(nèi)側(cè)，其位置位于內(nèi)側(cè)下翼緣板寬度中心位置附近，其作用與腹板開孔鋼板相同。

進(jìn)一步的，所述的同一斷面剪力鍵豎向、水平構(gòu)造鋼筋垂直搭接焊接，并與剪力鍵順橋向構(gòu)造鋼筋焊接形成整體鋼筋骨架。

利用所述的一種組合型波形鋼腹板底板剪力連接鍵施工方法，包括以下幾個步驟：

步驟1：根據(jù)箱梁底板設(shè)計尺寸要求，加工波形鋼腹板、下翼緣鋼板、腹板開孔鋼板、翼緣板帶狀開孔鋼板。

步驟2：按照設(shè)計要求將上述部件焊接成整體，并檢查驗收。

即下翼緣鋼板沿順橋向水平焊接在波形鋼腹板底部；波形鋼腹板每個波折段均焊接有腹板開孔鋼板，所述腹板開孔鋼板與波形鋼腹板垂直且與下翼緣鋼板平行；腹板開孔鋼板的孔洞軸線與下翼緣鋼板垂直；下翼緣鋼板頂面沿結(jié)構(gòu)順橋向通長焊接有與其垂直的翼緣板帶狀開孔鋼板，翼緣板帶狀開孔鋼板的空洞軸線與波形鋼腹板垂直；

步驟3：將步驟2組裝好的鋼構(gòu)件運至施工現(xiàn)場，箱梁底板立模后，測量放樣波形鋼腹板的軸線位置。

步驟4：吊裝波形鋼腹板至預(yù)定軸線位置，復(fù)測波形鋼腹板空間坐標(biāo)，并配合手動葫蘆微調(diào)至設(shè)計位置后，將本節(jié)段安裝的波形鋼腹板與前一節(jié)段的波形鋼腹板通過螺栓連接成整體，并焊接上節(jié)段與本節(jié)段腹板底部的下翼緣鋼板。

步驟5：按照設(shè)計要求長度，加工剪力鍵構(gòu)造鋼筋。

步驟6：將位于同一斷面位置，穿過腹板開孔鋼板、翼緣板帶狀開孔鋼板孔洞的剪力鍵構(gòu)造鋼筋進(jìn)行垂直搭接焊接。

步驟7：將順橋向通長鋼筋順橋向穿入底板，與剪力鍵水平構(gòu)造鋼筋、部分豎直構(gòu)造鋼筋焊接形成整體。

步驟8：澆筑底板混凝土，并振搗養(yǎng)護(hù)，完成本節(jié)段箱梁底板與剪力鍵連接施工。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型所述組合型波形鋼腹板底板剪力連接鍵，下翼緣鋼板位于底板底面，剪力鍵翼緣板不阻礙底板混凝土澆筑、振搗施工，保證了剪力鍵與混凝土結(jié)合面的澆筑質(zhì)量，提高了剪力鍵抗拉拔性能。

2、本實用新型所述開孔鋼板一方面可進(jìn)一步增加剪力鍵與混凝土的連接性能，同時還可以輔助定位剪力鍵構(gòu)造鋼筋，減小了鋼筋定位難度。

3、本實用新型所述剪力鍵構(gòu)造鋼筋全部為直筋，加工方便且易于安裝，通過焊接可使全部剪力鍵構(gòu)造鋼筋形成鋼筋骨架，保證了混凝土澆筑過程中剪力鍵構(gòu)造鋼筋的整體性，同時進(jìn)一步加強了混凝土澆筑后剪力鍵與底板的整體工作性能。

4、本實用新型所述剪力鍵整體受力性能好、承載能力大、施工方便、加工制造簡單，大大節(jié)約了施工時間及施工成本，提高了施工的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1傳統(tǒng)嵌入型波形鋼腹板剪力鍵典型示意圖；

圖2傳統(tǒng)翼緣板型波形鋼腹板剪力鍵典型示意圖；

圖3本實用新型組合型波形鋼腹板底板剪力連接鍵立面示意圖；

圖4本實用新型組合型波形鋼腹板底板剪力連接鍵平面示意圖；

圖中：101波形鋼腹板、102貫通鋼筋、103連接鋼筋、104混凝土底板；

201下翼緣鋼板、202翼緣板帶狀鋼板、203鋼混連接處；

301腹板開孔鋼板、302剪力鍵豎向構(gòu)造鋼筋、303剪力鍵橫向構(gòu)造鋼筋、304剪力鍵順橋向構(gòu)造鋼筋、305焊接位置；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

結(jié)合圖1所示，傳統(tǒng)嵌入型剪力連接鍵主要由波形鋼腹板101、貫通鋼筋102、連接鋼筋103組成。由于波形鋼腹板101整體嵌入，底部通過貫通鋼筋102與混凝土底板104連接，因此整體連接及受力性能較差。

結(jié)合圖2所示，傳統(tǒng)翼緣型型剪力鍵主要由波形鋼腹板101、下翼緣鋼板201、帶狀鋼板202、貫通鋼筋102組成。由于底板施工時，下翼緣鋼板201位于剪力鍵頂部，底板立模后，由于下翼緣鋼板201的阻擋，混凝土澆筑、振搗困難，由于混凝土自重導(dǎo)致鋼混連接處203不密實。

本實用新型一種組合型波形鋼腹板底板剪力連接鍵，主要由波形鋼腹板101、下翼緣鋼板201、腹板開孔鋼板301、翼緣板帶狀開孔鋼板202、剪力鍵豎向構(gòu)造鋼筋302、剪力鍵橫向構(gòu)造鋼筋303、剪力鍵順橋向構(gòu)造鋼筋304組成。

結(jié)合圖3、圖4所示，下翼緣鋼板沿波形鋼腹板101長度方向(即前面所描述的順橋向)水平焊接在波形鋼腹板101底部；波形鋼腹板101每個波折段均焊接腹板開孔鋼板301，且所述腹板開孔鋼板301與波形鋼腹板101垂直，與下翼緣鋼板平行，開孔方向正對下翼緣鋼板201(即：腹板開孔鋼板的孔洞軸線與下翼緣鋼板垂直)；下翼緣鋼板201頂面沿結(jié)構(gòu)順橋向通長焊接翼緣板帶狀開孔鋼板202，且所述翼緣板帶狀開孔鋼板202與下翼緣鋼板201垂直，開孔方向正對波形鋼腹板101(即：翼緣板帶狀開孔鋼板的空洞軸線與波形鋼腹板垂直)；剪力鍵構(gòu)造鋼筋分為豎向構(gòu)造鋼筋302、橫向構(gòu)造鋼筋303、順橋向構(gòu)造鋼筋304，所述的豎向、水平構(gòu)造鋼筋分別穿過鋼腹板、翼緣板開孔鋼板孔洞(所述的豎向構(gòu)造鋼筋穿過腹板開孔鋼板的孔洞連接到下翼緣鋼板上；所述的水平構(gòu)造鋼筋水平穿過翼緣板帶狀開孔鋼板的孔洞連接到波形鋼腹板)，并在剪力鍵底部相交處搭接焊接305，順橋向構(gòu)造鋼筋304通長與水平構(gòu)造鋼筋、部分豎向構(gòu)造鋼筋焊接成整體，其目的是保證底板混凝土澆筑過程中剪力鍵構(gòu)造鋼筋的整體性，同時保證混凝土澆筑后剪力鍵與底板的整體工作性能。

上述結(jié)構(gòu)中所述波形鋼腹板下翼緣鋼混結(jié)合部構(gòu)造，

進(jìn)一步的，所述的波形鋼腹板101垂直嵌入到混凝土底板104內(nèi)，并到達(dá)箱梁混凝土底板104底面。

進(jìn)一步的，所述的下翼緣鋼板201位于波形鋼腹板101底部，與波形鋼腹板101垂直焊接。

進(jìn)一步的，所述的下翼緣鋼板201寬度不超過混凝土底板。

進(jìn)一步的，所述的腹板開孔鋼板301位于波形鋼腹板101內(nèi)側(cè)，其孔洞直徑略大于剪力鍵構(gòu)造鋼筋直徑。

進(jìn)一步的，所述的下翼緣板帶狀鋼板202同樣位于波形鋼腹板101內(nèi)側(cè)，其位置位于內(nèi)側(cè)下翼緣板寬度中心位置附近。

進(jìn)一步的，所述的同一斷面剪力鍵豎向、水平構(gòu)造鋼筋垂直搭接焊接305，并與剪力鍵順橋向構(gòu)造鋼筋304焊接形成整體鋼筋骨架。

進(jìn)一步的，所述的腹板開孔鋼板301為一個矩形結(jié)構(gòu)，焊接時，其一個邊與形鋼腹板101的波折段平行，多個腹板開孔鋼板301焊接完成后，形成與波形鋼腹板101的波紋形狀一致的波紋狀。利用所述的一種組合型波形鋼腹板底板剪力連接鍵施工方法，包括以下幾個步驟：

步驟1：根據(jù)底板設(shè)計尺寸要求，在工廠加工波形鋼腹板101、下翼緣鋼板201、腹板開孔鋼板301、翼緣板帶狀鋼板202。

步驟2：按照設(shè)計要求將上述部件焊接成整體，并檢查驗收。

步驟3：將鋼構(gòu)件運至施工現(xiàn)場，箱梁底板立模后，測量放樣波形鋼腹板101軸線位置。

步驟4：吊裝波形鋼腹板101至預(yù)定軸線位置，復(fù)測波形鋼腹板101空間坐標(biāo)，并配合手動葫蘆微調(diào)至設(shè)計位置后，將本節(jié)段安裝的波形鋼腹板與前一節(jié)段的波形鋼腹板通過螺栓連接成整體，并焊接連接上節(jié)段與本節(jié)段腹板底部的下翼緣板。

步驟5：按照設(shè)計要求長度，加工剪力鍵構(gòu)造鋼筋。

步驟6：將按設(shè)計尺寸加工好的豎向及橫向構(gòu)造鋼筋分別穿過腹板開孔鋼301板、翼緣板帶狀鋼板302孔洞，并將位于同一斷面位置的豎向及橫向構(gòu)造鋼筋垂直搭接焊接305。

步驟7：將順橋向構(gòu)造鋼筋穿入底板，與剪力鍵水平構(gòu)造鋼筋303、部分豎直構(gòu)造鋼筋302焊接形成整體。

步驟8：澆筑底板混凝土，并振搗養(yǎng)護(hù)，完成本節(jié)段箱梁底板與剪力鍵連接施工。

上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進(jìn)行了描述，但并非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。