一種新型高效裝配式鋼混組合梁的施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型鋼混組合梁的施工方法，屬于橋梁施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑的高效裝配式鋼混組合梁施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在橋梁建設(shè)領(lǐng)域，鋼混組合結(jié)構(gòu)可以有效降低自身重量，提高跨越能力，應(yīng)用范圍和前景廣闊。
[0003]在鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)中，通常采用連接件把兩者結(jié)合在一起圖如圖1、圖2和圖3中所示的三種連接件:焊釘連接件、開(kāi)孔板連接件和型鋼連接機(jī)件，其中焊釘連接件應(yīng)用最為廣泛。鋼混組合結(jié)構(gòu)中的組合施工通常采用后澆焊釘預(yù)留孔或分塊混凝土板間接縫的方式(如圖4和圖5所示)，即將預(yù)制橋面板事先吊裝至鋼梁上方，后通過(guò)后澆混凝土實(shí)現(xiàn)鋼混結(jié)合。實(shí)踐表明，上述兩種組合方式會(huì)帶來(lái)結(jié)合面腐蝕、混凝土開(kāi)裂、后澆混凝土質(zhì)量難以控制等問(wèn)題，更為關(guān)鍵的是將增加現(xiàn)澆工序，延長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)施工周期。當(dāng)前，裝配化施工已成為橋梁建設(shè)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。對(duì)于組合結(jié)構(gòu)橋梁來(lái)說(shuō)，由于鋼梁及混凝土板可以分別在工廠制造，鋼梁可作為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安裝而無(wú)需搭建模板，具備裝配化施工條件。為此，急需開(kāi)發(fā)一種有利于鋼混組合結(jié)構(gòu)高效裝配化的新型連接技術(shù)。
[0004]在中國(guó)實(shí)用新型專利說(shuō)明書(shū)CN203129439U中公開(kāi)了一種鋼-混凝土組合梁，它包括，包括鋼梁、混凝土梁、開(kāi)孔鋼板和帶肋貫穿鋼筋；其特征在于:開(kāi)孔鋼板焊接在鋼梁翼緣的表面；鋼梁的腹板上開(kāi)有與開(kāi)孔鋼板對(duì)應(yīng)的圓孔；帶肋貫穿鋼筋從開(kāi)孔鋼板以及鋼梁腹板上的圓孔中心穿過(guò)；混凝土梁澆筑在鋼梁的外圍，包裹所述開(kāi)孔鋼板、帶肋貫穿鋼筋。該實(shí)用新型雖然改善了鋼-混凝土組合梁中剪力鍵的荷載分布狀態(tài)、鋼-混凝土組合梁的應(yīng)力分布狀態(tài)，并且能夠提高鋼-混凝土組合梁的安全系數(shù)，且施工方便、施工效率高，無(wú)需復(fù)雜的施工設(shè)備。但是該鋼-混凝土組合梁仍然是通過(guò)澆焊釘預(yù)留孔配合后澆混凝土澆筑實(shí)現(xiàn)鋼混結(jié)合，所以該實(shí)用新型存在鋼混結(jié)合面腐蝕、混凝土開(kāi)裂、后澆混凝土質(zhì)量難以控制等問(wèn)題；同時(shí)該實(shí)用新型的鋼-混凝土組合梁是采用一體成形，因此該鋼混組合梁不便于運(yùn)輸和安裝。
[0005]在中國(guó)發(fā)明專利說(shuō)明書(shū)CN101831869A中公開(kāi)了一種組合梁與混凝土支撐橫梁連接結(jié)構(gòu)，它包括鋼梁、混凝土支承橫梁，其中，鋼梁在中支點(diǎn)處間斷，與混凝土支承橫梁連接；在鋼梁端部設(shè)置端板，在端板上設(shè)置有開(kāi)孔板或焊釘連接鋼梁與混凝土支承橫梁，以此傳遞梁體剪力與彎矩；混凝土支承橫梁內(nèi)布置有構(gòu)造鋼筋，同主受力鋼筋一起形成鋼筋籠；混凝土橋墩上設(shè)置支座支承于混凝土支承橫梁底部。雖然使用該發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)可以使得混凝土收縮、徐變與溫差引起的負(fù)彎矩區(qū)橋面板拉應(yīng)力減小，同時(shí)具有傳力簡(jiǎn)潔、明確，負(fù)彎矩區(qū)無(wú)需施加預(yù)應(yīng)力，省去了蓋梁，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需鋼結(jié)構(gòu)焊接，橋墩的布設(shè)位置可調(diào)整性好等優(yōu)點(diǎn)，但是該發(fā)明仍然存在鋼混結(jié)合面腐蝕、混凝土開(kāi)裂、后澆混凝土質(zhì)量難以控制等問(wèn)題；并且利用該發(fā)明裝配組合梁橋時(shí)步驟繁多，首先需要架設(shè)完成鋼梁，布置好模板和混凝土支承橫梁與橋面板的鋼筋，先澆筑跨中混凝土再澆筑支點(diǎn)附近和結(jié)合部的混凝土，安裝永久支座、拆模、落架即可形成鋼與混凝土連續(xù)組合梁橋結(jié)構(gòu)；該套工序耗費(fèi)工時(shí)長(zhǎng)，施工強(qiáng)度大。
[0006]在中國(guó)發(fā)明專利說(shuō)明書(shū)CNlO 1435249A中公開(kāi)了一種新型鋼-混凝土組合梁，其包括腹板、連接于腹板底部的下翼緣板和澆筑于腹板頂部的混凝土面板；腹板外澆筑包裹有輕骨料混凝土防護(hù)層。該發(fā)明雖然提高了組合梁抗火性能、剛度及整體穩(wěn)定性，但是該發(fā)明的鋼-混凝土組合梁制作方法繁瑣，并且仍然存在混凝土和鋼梁表面接觸造成的鋼混結(jié)合面腐蝕、混凝土開(kāi)裂等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供種新型高效裝配式鋼混組合梁及其制造施工方法，它能夠有效地解決混凝土和鋼梁表面接觸造成的鋼混結(jié)合面腐蝕、混凝土開(kāi)裂等問(wèn)題，同時(shí)在保證施工質(zhì)量的前提下能夠有效地提高工效，且更加環(huán)保。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了這樣一種新型高效裝配式鋼混組合梁的施工方法，其以頂端連接有橡膠封條和肋板的鋼梁為拼裝平臺(tái)，將底端設(shè)置有槽道的預(yù)制混凝土橋面板搭放在橡膠封條上，向鋼梁、橡膠封條、預(yù)制混凝土橋面板圍成的灌漿通道內(nèi)注入高強(qiáng)灌漿料形成鋼混組合梁。
[0009]在本發(fā)明公開(kāi)了的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，所述預(yù)制混凝土橋面板包括多塊預(yù)制混凝土橋面板節(jié)段；所述預(yù)制混凝土橋面板節(jié)段之間通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂膠接連接。
[0010]在本發(fā)明公開(kāi)了的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，所述預(yù)制混凝土橋面板節(jié)段之間設(shè)置有多個(gè)剪力鍵齒。
[0011]在本發(fā)明公開(kāi)了的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，所述預(yù)制混凝土橋面板節(jié)段的槽道上方設(shè)置有與槽道連通的灌漿口。
[0012]在本發(fā)明公開(kāi)了的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，所述鋼梁的上翼緣板上固接有沿著鋼梁縱向延伸的肋板；所述肋板上有可提高肋板表面粗糙度的花紋和多個(gè)通孔。
[0013]在本發(fā)明公開(kāi)了的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，所述槽道的表面均通過(guò)粗糙化處理。
[0014]在本發(fā)明公開(kāi)了的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，所述槽道的表面粗糙化處理的方法包括:(I)在所述槽道底模上涂表面緩凝劑，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%時(shí)，拆除預(yù)留凹槽處底模；(2)用高壓水沖洗水泥漿，使表面露出石子，達(dá)到鑿毛效果。
[0015]在本發(fā)明公開(kāi)了的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，所述槽道的表面粗糙化處理時(shí)的采用專用粗糙化模板；所述粗糙化模板包括模板和網(wǎng)狀物；所述網(wǎng)狀物可拆卸固定在所述模板表面；所述網(wǎng)狀物與所述模板的表面大小相同；所述網(wǎng)格的幾何形狀在所述槽道界面的表面形成閉合的內(nèi)凹幾何形狀。
[0016]在本發(fā)明公開(kāi)了的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，其具體施工步驟包括:(1)在工場(chǎng)內(nèi)完鋼粱的制造，并在鋼粱的上翼緣板上固接花紋開(kāi)孔肋板，同時(shí)在鋼粱的上翼緣板的兩側(cè)邊緣沿鋼梁縱向粘貼可壓縮的橡膠封條；(2)在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)澆筑底端帶有槽道的預(yù)制混凝土橋面板節(jié)段，首先澆筑起始節(jié)段，并以此節(jié)段作為匹配節(jié)段，澆筑下一節(jié)面板節(jié)段；(3)對(duì)每個(gè)預(yù)制混凝土橋面板節(jié)段底端的槽道進(jìn)行粗糙化加工；(4)在施工現(xiàn)場(chǎng)利用起吊設(shè)備安裝組合梁中的鋼梁部分，以鋼梁作為拼裝平臺(tái)，在預(yù)制混凝土橋面板節(jié)段安裝前，將橫向預(yù)應(yīng)力鋼束及錨具安裝到位，然后依次安裝預(yù)制混凝土橋面板節(jié)段，各預(yù)制混凝土橋面板節(jié)段之間通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂膠連接形成預(yù)制混凝土橋面板；(5)各預(yù)制混凝土橋面板節(jié)段鋪設(shè)連接完成后，預(yù)制混凝土橋面板、槽道、橡膠封條和預(yù)制鋼梁四者圍成一密封的灌漿通道；(6)通過(guò)預(yù)制混凝土橋面板上的進(jìn)漿口向灌漿通道內(nèi)壓注高強(qiáng)灌漿料，持續(xù)到各出漿口孔連續(xù)流出圓柱狀漿液后用橡膠塞封堵排漿孔；(7)利用橫向預(yù)應(yīng)力鋼束及錨具張拉橋面板內(nèi)橫向預(yù)應(yīng)力。
[0017]在本發(fā)明公開(kāi)了的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，所述預(yù)制混凝土橋面板的起始節(jié)段或最后一個(gè)節(jié)段上設(shè)置有進(jìn)漿口 ；所述混凝土橋面板的其余節(jié)段上均設(shè)置有出漿口。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)在預(yù)制混凝土橋面板、橡膠封條和預(yù)制鋼梁圍成的灌漿通道內(nèi)注入高強(qiáng)灌漿料實(shí)現(xiàn)了鋼混組合梁的快速裝配施工，該預(yù)制混凝土橋面板提前在工廠內(nèi)預(yù)制完成，所以在橋梁施工過(guò)程中無(wú)需混凝土現(xiàn)澆工序，從而有效地解決了鋼混組合梁結(jié)合面腐蝕、混凝土開(kāi)裂、后澆混凝土質(zhì)量難以控制等問(wèn)題；本發(fā)明有效地提高了鋼混組合梁的裝配施工效率，同時(shí)降低了施工耗時(shí)、減低了施工強(qiáng)度、避免了加工鋼混連接件和現(xiàn)場(chǎng)澆筑接縫混凝土帶來(lái)的一系列問(wèn)題，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)提高現(xiàn)場(chǎng)工效，且更環(huán)保，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中鋼混組合梁采用的焊釘連接件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中鋼混組合梁采用的開(kāi)孔板連接件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中鋼混組合梁采用的型鋼連接件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是現(xiàn)有技術(shù)中采用后澆焊釘預(yù)留孔方式實(shí)現(xiàn)鋼混組合梁的裝配的示意圖；
[0023]圖5是現(xiàn)有技術(shù)中采用分塊混凝土板間接縫方式實(shí)現(xiàn)鋼混組合梁的裝配的示意圖；
[0024]圖6是本發(fā)明實(shí)施例一種新型高效裝配式鋼混組合梁的施工方法的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7是本發(fā)明實(shí)施例一種新型高效裝配式鋼混組合梁的施工方法中采用的新型自鎖連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8是本發(fā)明實(shí)施例一種新型高效裝配式鋼混組合梁的施工方法中采用工字型鋼梁實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖9是本發(fā)明實(shí)施例一種新型高效裝配式鋼混組合梁的施工方法中采用槽型鋼梁實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖10是本發(fā)明實(shí)施例一種新型高效裝配式鋼混組合梁的施工方法的灌漿通道結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖11是本發(fā)明實(shí)施例一種新型高效裝配式鋼混組合梁的施工方法中設(shè)置在預(yù)制橋面板之間剪力鍵齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖12是本發(fā)明實(shí)施例一種新型高效裝配式鋼混組合梁的施工方法的灌漿口位置示意圖；
[0031]圖13是本發(fā)明實(shí)施例一種新型高效裝配式鋼混組合梁的施工方法中由高強(qiáng)灌膠料構(gòu)成的新型自鎖連接件工作原理示意圖；
[0032]圖中:1-預(yù)制混凝土橋面板，2-鋼梁，3-肋板，4-槽道，5-橡膠封條，6_灌漿通道，7-高強(qiáng)灌膠料，8-剪力鍵齒，9-灌漿口，Ia-預(yù)制混凝土橋面板節(jié)段，2a-上翼緣板。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0034]由圖6和圖7所示的一種新型高效裝配式鋼混組合梁的施工方法的結(jié)構(gòu)示意圖可知，本發(fā)明的新型高效裝配式鋼混組合梁包括混預(yù)制混凝土橋面板I和鋼梁2 ;預(yù)制混凝土橋面板I安裝于鋼梁2上方；鋼梁2的上翼緣板2a上固接有沿著鋼梁縱向延伸的肋板3 ;預(yù)制混