本發(fā)明屬于土木工程領(lǐng)域，具體涉及一種雙層鋼箱混凝土墩柱與鋼梁剛性連接構(gòu)造形式及施工方法。

背景技術(shù)：

雙層鋼箱混凝土墩除了具有承載力高、塑性和韌性好、經(jīng)濟(jì)效果好等鋼管混凝土的一般優(yōu)點(diǎn)之外，還具有以下特點(diǎn)：(1)截面開展，抗彎剛度大；(2)自重輕，剛重比大；(3)防火性能優(yōu)于實(shí)心鋼管混凝土；(4)內(nèi)外鋼管作為模板使用，可以有效加快施工進(jìn)度。雙層鋼箱混凝土作為一種新型組合構(gòu)件，作為橋梁墩柱的結(jié)構(gòu)形式優(yōu)點(diǎn)不言而喻。而剛構(gòu)橋是將墩梁剛性連接的一種結(jié)構(gòu)形式，具有橋下凈空大、無支座病害、跨中彎矩小、橋面平順等優(yōu)點(diǎn)。而采用雙層鋼箱混凝土墩柱的剛構(gòu)橋，其墩柱與主梁剛性構(gòu)造是其關(guān)鍵構(gòu)造。

傳統(tǒng)剛構(gòu)橋一般采用混凝土墩柱和混凝土上部結(jié)構(gòu)，存在明顯缺陷：施工階段質(zhì)量不易控制，質(zhì)量難以保證，施工工期長，投入成本高；后期運(yùn)營階段容易出現(xiàn)病害，且治標(biāo)不治本；混凝土結(jié)構(gòu)的自重大限制該橋的跨徑。而本發(fā)明采用上部鋼梁或者鋼-混組合梁，墩柱采用雙層鋼箱混凝土，并且剛性連接，有效地改善了現(xiàn)存結(jié)構(gòu)的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種性能優(yōu)越、連接可靠、施工便利的雙層鋼箱混凝土墩柱與鋼梁剛性連接構(gòu)造形式及施工方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：一種雙層鋼箱混凝土墩柱與鋼梁剛性連接構(gòu)造形式，包括雙層鋼箱混凝土墩柱和上部的鋼箱梁或鋼-混組合梁；

所述鋼箱梁或鋼-混組合梁包括上翼緣板、底板、腹板、底板加勁肋和橫隔板，所述上翼緣板、底板、腹板通過焊接為整體，底板上設(shè)有底板加勁肋，腹板之間設(shè)有橫隔板；鋼-混組合梁的上翼緣板上還設(shè)有栓釘，栓釘上澆筑混凝土頂板；

所述雙層鋼箱混凝土墩柱包括雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板、雙層鋼箱混凝土墩柱內(nèi)鋼板和高強(qiáng)度無收縮混凝土，高強(qiáng)度無收縮混凝土填充在雙層鋼箱混凝土墩柱內(nèi)部；

所述鋼箱梁或鋼-混組合梁的底板在節(jié)點(diǎn)連接處斷開，并插入雙層鋼箱混凝土墩柱，雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板與所述底板、上翼緣板焊接，雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼 板和雙層鋼箱混凝土墩柱內(nèi)鋼板、所述腹板之間焊接有加勁肋，加勁肋設(shè)置在腹板高度范圍內(nèi)，加勁肋開孔并且穿入鋼筋。

采用上述雙層鋼箱混凝土墩與鋼梁剛性連接構(gòu)造形式的施工方法，包括如下步驟：

1)先將雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板、雙層鋼箱混凝土墩柱內(nèi)鋼板焊接布置完成，并且焊接好加勁肋；

2)焊接上部的鋼箱梁或鋼-混組合梁的底板，焊接底板加勁肋，再將整塊腹板與底板和雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板焊接完成，然后焊接腹板處加勁肋，并且穿入鋼筋，采用高強(qiáng)度無收縮混凝土澆筑墩柱；

3)焊接鋼箱梁或鋼-混組合梁的上翼緣板，如上部結(jié)構(gòu)為鋼-混組合梁則繼續(xù)焊接栓釘，之后澆筑混凝土頂板。

本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)剛性構(gòu)造形式用于連續(xù)剛構(gòu)鋼橋或者鋼-混組合連續(xù)剛構(gòu)橋。本發(fā)明構(gòu)造連接不僅適用于穿孔鋼筋，還適用于其他剪力鍵；不僅適用內(nèi)鋼板伸至頂板高度，還適用伸至底板高度處，并且連接處澆實(shí)混凝土。

本發(fā)明的有益效果：

1)針對雙層鋼箱混凝土墩柱使用于剛構(gòu)橋，解決了與上部鋼箱梁或者鋼-混組合梁的連接構(gòu)造問題，構(gòu)造簡單，施工方便。

2)雙層鋼箱混凝土橋墩與鋼主梁或者鋼-混組合梁剛性連接，提供了一種新型橋梁結(jié)構(gòu)形式，可以顯著提高橋梁的抗震性能、強(qiáng)度和延性。

3)雙層鋼箱混凝土墩柱的內(nèi)外鋼管可以在施工時(shí)當(dāng)作模板使用。

4)解決了混凝土剛構(gòu)橋梁施工階段質(zhì)量不易控制，質(zhì)量難以保證，施工工期長，投入成本高；后期運(yùn)營階段容易出現(xiàn)病害，且治標(biāo)不治本；混凝土結(jié)構(gòu)的自重大限制該橋的跨徑的缺陷。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明雙層鋼箱混凝土墩柱與鋼梁剛性連接構(gòu)造形式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明雙層鋼箱混凝土墩柱的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明雙層鋼箱混凝土墩柱的剖面圖。

圖中：1、混凝土頂板，2、上翼緣板，3、腹板，4、加勁肋，5、高強(qiáng)度無收縮混凝土，6、雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板，7、橫隔板，8、底板，9、底板加勁肋，10、栓 釘，11、鋼筋，12、雙層鋼箱混凝土墩柱內(nèi)鋼板。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1、2和3所示，一種雙層鋼箱混凝土墩柱與鋼梁剛性連接構(gòu)造形式，包括雙層鋼箱混凝土墩柱和上部的鋼箱梁或鋼-混組合梁；

所述鋼箱梁或鋼-混組合梁包括上翼緣板2、底板8、腹板3、底板加勁肋9和橫隔板7，所述上翼緣板2、底板8、腹板3通過焊接為整體，底板8上設(shè)有底板加勁肋9，腹板3之間設(shè)有橫隔板7；鋼-混組合梁的上翼緣板2上還設(shè)有栓釘10，栓釘10上澆筑混凝土頂板1；

所述雙層鋼箱混凝土墩柱包括雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板6、雙層鋼箱混凝土墩柱內(nèi)鋼板12和高強(qiáng)度無收縮混凝土5，高強(qiáng)度無收縮混凝土5填充在雙層鋼箱混凝土墩柱內(nèi)部；

所述鋼箱梁或鋼-混組合梁的底板8在節(jié)點(diǎn)連接處斷開，并插入雙層鋼箱混凝土墩柱，雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板6與所述底板8、上翼緣板2焊接，雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板6和雙層鋼箱混凝土墩柱內(nèi)鋼板12、所述腹板3之間焊接有加勁肋4，加勁肋4設(shè)置在腹板3高度范圍內(nèi)，加勁肋3開孔并且穿入鋼筋11。

采用上述雙層鋼箱混凝土墩與鋼梁剛性連接構(gòu)造形式的施工方法，包括如下步驟：

1)先將雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板6、雙層鋼箱混凝土墩柱內(nèi)鋼板12焊接布置完成，并且焊接好加勁肋4；

2)焊接上部的鋼箱梁或鋼-混組合梁的底板8，焊接底板加勁肋9，再將整塊腹板3與底板8和雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板6焊接完成，然后焊接腹板3處加勁肋4，并且穿入鋼筋11，采用高強(qiáng)度無收縮混凝土5澆筑墩柱；

3)焊接鋼箱梁或鋼-混組合梁的上翼緣板2，如上部結(jié)構(gòu)為鋼一混組合梁則繼續(xù)焊接栓釘10，之后澆筑混凝土頂板1。

當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造的精神前提下還可作出等同變形或者替換，這些等同的變形和替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。