本發(fā)明屬于建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有可拆換橋面板的鋼管混凝土桁架組合梁及施工方法。

背景技術(shù)：

鋼管混凝土桁架組合梁是一種新型橋梁結(jié)構(gòu)，已建成此類型橋梁有干海子特大橋等。該類型橋梁自重較同跨徑混凝土梁橋減少50％左右，在增大橋梁跨越能力同時(shí)，也可減少橋梁下部結(jié)構(gòu)工程量，因此該橋型具有很好的發(fā)展前景。

目前國內(nèi)外空間鋼管混凝土桁架組合梁施工，一般先采用拖拉、分段吊裝等方法架設(shè)鋼管桁架，然后再向鋼管桁架的上弦鋼管和下弦鋼管內(nèi)壓注混凝土，待鋼管內(nèi)的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，以鋼管桁架為現(xiàn)澆橋面板模板的支撐，高位架設(shè)橋面板模板，現(xiàn)場澆注橋面板。采用此方法澆注橋面板，模板安裝、混凝土澆注均在高空原位完成，工期較長，施工難度較大，橋面板施工質(zhì)量不易保證，人員安全及結(jié)構(gòu)質(zhì)量存在極大隱患，并且拆換困難。

為縮短工期、保證橋面板施工質(zhì)量，也可以將橋面板在安裝鋼管桁架前澆筑，即澆筑完成的橋面板和鋼管桁架一起拖拉或吊裝架設(shè)。采用此種施工方法時(shí)，橋面板將增加鋼管桁架安裝時(shí)的結(jié)構(gòu)重量。對于橋墩不高、能設(shè)置臨時(shí)支墩的場地，可采用大噸位吊車分段吊裝帶有橋面板的鋼管桁架；但是當(dāng)橋墩較高或不能設(shè)置臨時(shí)支墩時(shí)，采用吊車分段吊裝的方法則無法實(shí)現(xiàn)，只能采用拖拉架設(shè)，此時(shí)，大重量的橋面板結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致大懸臂工作時(shí)產(chǎn)生很大內(nèi)力，致使這種結(jié)構(gòu)體系和施工方法無法實(shí)現(xiàn)，只能采用先架設(shè)鋼管桁架、再施工澆筑橋面板的施工方法。

綜上所述，有必要設(shè)計(jì)一種可拓寬鋼管混凝土桁架結(jié)構(gòu)場地適用范圍、縮短工期、保證施工過程人員安全及施工質(zhì)量的新型安裝結(jié)構(gòu)以及施工方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中鋼管混凝土桁架安裝周期長、受安裝場地限制嚴(yán)重的技術(shù)問題而提供一種可縮短施工周期、降低施工難度、可保證施工質(zhì)量以及人員安全、降低對施工場地要求的具有可拆換橋面板的鋼管混凝土桁架組合梁及施工方法。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種具有可拆換橋面板的鋼管混凝土桁架組合梁，包括鋼管桁架，所述鋼管桁架的上部具有上弦管，還包括順橋向依次鋪設(shè)在所述鋼管桁架上部的多塊可拆換的橋面板，其特征在于：所述上弦管上固定有多組連接板，所述連接板上具有螺孔；所述橋面板的下部設(shè)有與多組所述連接板一一對應(yīng)的定位凹槽以及與所述螺孔一一對應(yīng)的錨栓孔，所述定位凹槽與所述連接板平面接觸，所述橋面板與所述連接板通過貫穿所述螺孔和錨栓孔的機(jī)械錨栓固定連接；相鄰的兩塊所述橋面板之間通過齒輪撥銷錨固連接；所述機(jī)械錨栓包括錨桿、襯板、銷釘、撐緊彈簧；所述錨桿的上下兩端均具有螺紋部，所述錨桿的外側(cè)圓周均布有若干所述襯板，相鄰兩所述襯板之間通過所述銷釘連接，所述襯板與所述錨桿之間設(shè)有施加徑向支撐力的所述撐緊彈簧；配裝有所述機(jī)械錨栓的所述錨栓孔內(nèi)灌注有聚氨酯彈性材料；所述齒輪撥銷包括撥動銷鍵和撥動齒輪，所述撥動銷鍵的兩側(cè)部設(shè)有直齒部，所述撥動齒輪上固定有中心螺桿；所述橋面板的順橋向一端面上設(shè)有撥銷孔，所述橋面板的順橋向另一端面的對應(yīng)位置上設(shè)有撥銷插孔，所述橋面板的端部頂面上對應(yīng)所述撥銷插孔的位置設(shè)有固定孔，所述撥銷孔的兩側(cè)設(shè)有撥動孔；所述撥動銷鍵配裝在所述撥銷孔內(nèi)，所述撥動孔內(nèi)配裝所述撥動齒輪，所述撥動銷鍵的兩側(cè)部與撥動齒輪通過齒嚙合；所述固定孔內(nèi)配裝有用于鎖緊所述撥動銷鍵的撥銷固定螺栓，所述撥動孔內(nèi)填封有聚氨酯彈性材料，所述撥動齒輪的中心螺桿上部配蓋有撥孔蓋板和用于鎖緊撥孔蓋板(11)的撥桿螺母。

本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)措施：

所述鋼管桁架的上弦管上、沿管長方向焊接有多組耳板，所述連接板焊接在所述耳板上。

相鄰所述橋面板之間的接縫內(nèi)涂制有密封膠，所述接縫上部嵌入有遇水膨脹的橡膠條。

所述錨栓孔上扣蓋有錨孔蓋板，所述錨孔蓋板通過配裝在所述錨桿的錨栓螺母鎖緊。

一種權(quán)所述的具有可拆換橋面板的鋼管混凝土桁架組合梁的施工方法，包括如下施工步驟：

1)、松動順橋向撥銷固定螺栓，打開撥孔蓋板，通過撥動齒輪撥回?fù)軇愉N鍵；

2)、打開錨孔蓋板，燒除錨栓孔內(nèi)聚氨酯彈性材料和撐緊彈簧，機(jī)械錨栓(5)失效，旋出錨桿；

3)、起吊橋面板；

4)、重新吊放同樣規(guī)格的可拆換式橋面板；

5)、將機(jī)械錨栓放入錨栓孔，錨桿下端旋入連接板，松除機(jī)械錨栓的銷釘完成機(jī)械錨固，錨栓孔內(nèi)灌入聚氨酯彈性材料，并用錨孔蓋板蓋住錨栓孔，旋緊錨栓螺母；

6)、撥動撥動銷鍵插入撥銷插孔中，用撥銷固定螺栓固定撥動銷鍵，完成橋面板順橋向錨固連接，然后用撥孔蓋板蓋住撥動孔并用撥桿螺母旋緊。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本發(fā)明所述的鋼管混凝土桁架組合梁結(jié)構(gòu)中，預(yù)制橋面板工序可與橋梁下部結(jié)構(gòu)、桁架梁施工工序同步進(jìn)行，并將后續(xù)橋面板的澆筑施工改為裝配施工，避免高空混凝土澆筑、振搗作業(yè)，能縮短工期、保證工程質(zhì)量和施工人員安全。橋面板安裝時(shí)，橋面板與鋼管桁架、相鄰橋面板與橋面板的連接方式為機(jī)械式錨固，這種錨固方式既能保證鋼與混凝土的有效結(jié)合，又具有一定的變形能力，可以通過連接件的剛度變化重新分配結(jié)合面剪力，能避免個(gè)別連接件受力過大，同時(shí)防止鋼管與混凝土發(fā)生局部應(yīng)力集中。采用機(jī)械錨固式連接件，還可以減小由于鋼材和混凝土不同線膨脹系數(shù)造成的溫度效應(yīng)。由于連接件安裝時(shí)沒有與橋面板澆筑成整體，所以保證了橋面板的拆換性，這給橋梁的健康養(yǎng)護(hù)提供了便利。綜上所述，該發(fā)明可拓寬鋼管混凝土桁架組合梁的場地適用范圍、縮短周期、保證施工過程中人員安全以及施工質(zhì)量，具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。

附圖說明

圖1是本組合梁結(jié)構(gòu)橫截面示意圖；

圖2是圖1的側(cè)視圖；

圖3是圖1的俯視圖；

圖4是可拆換橋面板的俯視圖；

圖5是圖4的正視圖；

圖6是耳板和連接板正視圖；

圖7是圖6的側(cè)視圖；

圖8是圖6的俯視圖；

圖9是機(jī)械錨栓撐緊時(shí)的正視圖；

圖10是圖9的俯視圖；

圖11是機(jī)械錨栓未錨固時(shí)的俯視圖；

圖12是齒輪撥銷的俯視圖；

圖13是圖12的正視圖；

圖14是橋面板拆裝示意圖。

圖中：1、鋼管桁架；1-1、上弦管；1-2、下弦管；1-3、腹管；1-4、上平管；2、橋面板；2-1、定位凹槽；2-2、錨栓孔；2-3、撥銷孔；2-4、撥銷插孔；2-5、撥動孔；2-6、固定孔；3、耳板；4、連接板；5、機(jī)械錨栓；5-1、錨桿；5-2、撐緊彈簧；5-3、襯板；5-4、銷釘；6、錨孔蓋板；7、錨栓螺母；8、聚氨酯彈性材料；9、齒輪撥銷；9-1、撥動銷鍵；9-2、撥動齒輪；10、撥銷固定螺栓；11、撥孔蓋板；12、撥桿螺母。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請參閱圖1-圖14，一種具有可拆換橋面板的鋼管混凝土桁架組合梁，包括鋼管桁架1。鋼管桁架1的結(jié)構(gòu)如建筑領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，一種由鋼管彼此在兩端用鉸鏈連接而成的結(jié)構(gòu)，是由直桿組成的具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)，其包括兩根上弦管1-1、一根下弦管1-2、若干腹管1-3和上平管1-4，上弦管1-1和下弦管1-2平行，腹管1-3連接在所述上弦管1-1和下弦管1-2之間，上平管1-4連接在所述上弦管1-1之間。

上述上弦管1-1和下弦管1-2的軸向?yàn)闃蛳颍€包括順橋向依次鋪設(shè)在所述鋼管桁架上部的多塊可拆換的橋面板2。橋面板2為施工先期混凝土澆筑預(yù)制而成。橋面板2與鋼管桁架1之間的連接方式為如下：

所述上弦管1-1上固定有多組連接板4，所述連接板4上具有螺孔。所述橋面板2的下部設(shè)有與多組所述連接板4一一對應(yīng)的定位凹槽2-1以及與所述螺孔一一對應(yīng)的錨栓孔2-2，所述定位凹槽2-1與所述連接板4平面接觸，所述橋面板2與所述連接板4通過貫穿所述螺孔和錨栓孔2-2的機(jī)械錨栓5固定連接。

本實(shí)施例中，所述鋼管桁架1的上弦管1-1上、沿管長方向焊接有多組耳板3，所述連接板4焊接在所述耳板3上。所述機(jī)械錨栓5包括錨桿5-1、襯板5-3、銷釘5-4、撐緊彈簧5-2。所述錨桿5-1的上下兩端均具有螺紋部，所述錨桿5-1的外側(cè)圓周均布有若干所述襯板5-3，相鄰兩所述襯板5-3之間通過所述銷釘5-4連接，所述襯板5-3與所述錨桿5-1之間設(shè)有施加徑向支撐力的所述撐緊彈簧5-2。配裝有所述機(jī)械錨栓5的所述錨栓孔2-2內(nèi)灌注有聚氨酯彈性材料。

具體的，將橋面板2的錨栓孔2-2中心與連接板4的螺孔中心對齊，將機(jī)械錨栓5的帶螺紋的錨桿5-1下端旋入連接板4的螺孔，抽去機(jī)械錨栓5的用于連接襯板5-3的銷釘5-4，撐緊彈簧5-2將襯板5-3頂緊到橋面板2的錨栓孔2-2內(nèi)壁上，形成機(jī)械錨固。隨后在錨栓孔2-2內(nèi)灌入聚氨酯彈性材料8，蓋上錨孔蓋板6，在錨桿5-1上端旋緊錨栓螺母7。

目前，國內(nèi)施工設(shè)備和施工技術(shù)可以保證橋面板2的預(yù)制精度，這種組合結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是橋面板2和鋼管桁架1能否共同工作。為增強(qiáng)橋面板2和鋼管桁架1的上弦鋼管1-1之間的聯(lián)結(jié)，防止橋面板2和上弦鋼管1-1間出現(xiàn)相對剪切滑移，除采用在上弦鋼管1-1上焊接耳板3及連接板4、通過機(jī)械錨栓5將橋面板2錨固在一起外，每塊連接板4還嵌入橋面板2底面凹槽2-1中，使得發(fā)生水平位移時(shí)連接板4與凹槽2-1水平向頂緊。

為確保順橋向相鄰橋面板2間剪力傳遞及方便安裝對位，相鄰的兩塊所述橋面板2之間通過齒輪撥銷9錨固連接。本實(shí)施例中，鄰的兩塊所述橋面板2之間的具體連接方式如下：

所述齒輪撥銷9包括撥動銷鍵9-1和撥動齒輪9-2。所述撥動銷鍵9-1的兩側(cè)部設(shè)有直齒部，所述撥動齒輪9-2上固定有中心螺桿。所述橋面板2的順橋向一端面上設(shè)有撥銷孔2-3，所述橋面板2的順橋向另一端面的對應(yīng)位置上設(shè)有撥銷插孔2-4，所述橋面板2的端部頂面上對應(yīng)所述撥銷插孔2-4的位置設(shè)有固定孔2-6，所述撥銷孔2-3的兩側(cè)設(shè)有撥動孔2-5。所述撥動銷鍵9-1配裝在所述撥銷孔2-3內(nèi)，所述撥動孔2-5內(nèi)配裝所述撥動齒輪9-2，所述撥動銷鍵9-1的兩側(cè)部與撥動齒輪9-2通過齒嚙合。所述固定孔2-6內(nèi)配裝有用于鎖緊所述撥動銷鍵9-1的撥銷固定螺栓10，所述撥動孔2-5內(nèi)填封有聚氨酯彈性材料，所述撥動齒輪的中心螺桿上部配蓋有撥孔蓋板11和用于鎖緊撥孔蓋板的撥桿螺母12。

具體的，將相鄰兩塊橋面板2的撥銷孔2-3和撥銷插孔2-4對齊，通過中心螺桿旋轉(zhuǎn)撥動齒輪9-2并驅(qū)動撥動銷鍵9-1從撥銷孔2-3伸出插入撥銷插孔2-4中，以此實(shí)現(xiàn)相鄰兩塊橋面板2的銷接。利用撥銷固定螺栓10頂緊插入撥銷插孔2-4中的撥動銷鍵9-1后，用聚氨酯彈性材料將撥動孔2-5填封，再用撥孔蓋板11蓋住，用撥桿螺母12旋緊。撥動銷鍵9-1及撥銷插孔2-4的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際橋面板2的寬度進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)，當(dāng)橋面板加寬時(shí)，可適當(dāng)增加數(shù)量。

為保證相鄰橋面板2橫向接縫密貼，拼裝橋面板2時(shí)，在相鄰橋面板之間接縫涂制密封膠。并在接縫上部嵌入有遇水膨脹的橡膠條。

可拆換橋面板鋼管混凝土桁架組合梁的施工方法，請參見圖1-14，包括如下施工步驟：

1、先期預(yù)制橋面板2，即在預(yù)制場完成可拆換的橋面板2預(yù)制施工。

2、在橋墩上安裝鋼管桁架1，在鋼管桁架1的上弦管1-1、下弦管1-2內(nèi)灌注混凝土。

3、待上弦管1-1、下弦管1-2內(nèi)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，從橋頭開始逐塊安放橋面板2，并用機(jī)械錨栓5將橋面板2與鋼管混凝土桁架豎向錨固連接，用齒輪撥銷9和撥銷固定螺栓10將橋面板2順橋向彼此錨固連接；

4、橋頭橋面板2安裝完成后，在已安裝完成的橋面板2上拼裝吊板裝置完成后續(xù)橋面板的運(yùn)放和錨固連接，直至安裝完全部橋面板2。

可拆換橋面板鋼管混凝土桁架組合梁的橋面板拆換施工方法，請參見圖1-14，包括如下施工步驟：

1、松動順橋向撥銷固定螺栓10，打開撥孔蓋板11，通過撥動齒輪9-2撥回?fù)軇愉N鍵9-1；

2、打開錨孔蓋板6，燒除錨栓孔2-2內(nèi)聚氨酯彈性材料8和撐緊彈簧5-2，機(jī)械錨栓5失效，旋出錨桿5-1；

3、起吊橋面板2；

4、重新吊放同樣規(guī)格的可拆換式橋面板2；

5、將機(jī)械錨栓5放入錨栓孔2-2，錨桿5-1下端旋入連接板4，松除機(jī)械錨栓5的銷釘5-4完成機(jī)械錨固，錨栓孔2-2內(nèi)灌入聚氨酯彈性材料8，并用錨孔蓋板6蓋住錨栓孔2-2，旋緊錨栓螺母7；

6、撥動撥動銷鍵9-1插入撥銷插孔2-4中，用撥銷固定螺栓10固定撥動銷鍵9-1，完成橋面板2順橋向錨固連接，然后用撥孔蓋板11蓋住撥動孔2-5并用撥桿螺母12旋緊。