專利名稱：雙向預(yù)彎多梁式鋼梁與混凝土橋面板組合的小箱梁橋結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙向預(yù)彎多梁式鋼梁與混凝土橋面板組合的小箱梁橋結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，隨著我國城市化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，我國城市的擁堵問題日益凸顯，如何加強(qiáng)城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、構(gòu)建城市快速路網(wǎng)顯得尤為重要。由此引出在進(jìn)行城市快速路網(wǎng)的建設(shè)中如何盡量減少施工對周邊交通影響，這對工程設(shè)計(jì)人員提出更高要求，特別是在立體交叉設(shè)計(jì)施工時一定要考慮到交叉路口的交通組織、結(jié)構(gòu)自身的高度和橋下的凈空限制、施工場地局促以及施工周期短等問題，這些問題往往依靠傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)是很難解決的。無預(yù)應(yīng)力簡支多梁式鋼-混凝土組合小箱梁橋的施工方法有三種簡支鋼梁作支架、跨間設(shè)臨時支架、臨時支架上預(yù)施適當(dāng)反力，此三種方法都不能同時解決不封閉交通和調(diào)整現(xiàn)澆混凝土板的應(yīng)力這兩個關(guān)鍵性問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、結(jié)構(gòu)簡單、施工方便的雙向預(yù)彎多梁式鋼梁與混凝土橋面板組合的小箱梁橋結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)方案為
本發(fā)明包括混凝土橋面板、鋼結(jié)構(gòu)、剪力鍵、鋼筋、導(dǎo)索裝置、錨固體系、臨時預(yù)應(yīng)力索、 永久預(yù)應(yīng)力索和托板。鋼結(jié)構(gòu)是由縱鋼主梁、橫隔梁和縱橫加勁肋構(gòu)成的梁格體系；縱鋼主梁截面開口呈U型，橫隔梁與縱鋼主梁腹板成90度焊接，為防止縱鋼主梁和橫隔梁發(fā)生局部屈曲，縱鋼主梁和橫隔梁底腹板上焊接縱橫加勁肋，且內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)索裝置，導(dǎo)索裝置由薄鋼管彎制而成；臨時預(yù)應(yīng)力索布置在縱鋼主梁和橫隔梁內(nèi)，臨時預(yù)應(yīng)力索在縱鋼主梁內(nèi)按拋物線和直線布置，且分上下兩層，上層為靠近縱鋼主梁底板按直線布置，下層以縱鋼主梁跨中為頂點(diǎn)按拋物線對稱布置；永久預(yù)應(yīng)力索只布置在橫隔梁內(nèi)，且在橫隔梁內(nèi)按拋物線布置，該拋物線布置的頂點(diǎn)為橫隔梁的跨中處；永久預(yù)應(yīng)力索設(shè)置在臨時預(yù)應(yīng)力索之上。鋼結(jié)構(gòu)通過剪力鍵與混凝土橋面板組成橋結(jié)構(gòu)，剪力鍵縱橫向排數(shù)根據(jù)車載、跨徑和橋幅寬度，通過現(xiàn)有規(guī)范的計(jì)算方法確定。橫隔梁內(nèi)的臨時預(yù)應(yīng)力索和永久預(yù)應(yīng)力索的股數(shù)為多股，孔數(shù)為一個至多個；縱鋼主梁內(nèi)的臨時預(yù)應(yīng)力索的股數(shù)為多股，孔數(shù)為兩個至多個(按雙數(shù)對稱增加)。錨固體系采用常用的鋼絞線夾片錨；鋼筋均布于混凝土橋面板里；托板設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、可進(jìn)行無支架施工，不用中斷交通，施加臨時預(yù)應(yīng)力索7可以避免在城市立交橋、跨線橋、鐵路橋施工中為給鋼梁預(yù)施適當(dāng)反力而搭設(shè)的臨時支架，可節(jié)約支架搭設(shè)費(fèi)用，由此
3可保證在施工過程中交叉道路的暢通，降低社會成本，從而可加快施工進(jìn)度。2、調(diào)整混凝土橋面板的內(nèi)部應(yīng)力，當(dāng)混凝土橋面板澆筑完畢達(dá)到28天強(qiáng)度后，解除臨時預(yù)應(yīng)力索，鋼梁下?lián)辖o混凝土橋面板施加預(yù)壓力，減少混凝土收縮徐變對混凝土橋面板的影響；同時可避免當(dāng)施工臨時恒載和活載卸除后，鋼梁反拱，使混凝土橋面板產(chǎn)生拉應(yīng)力，因此，解除臨時預(yù)應(yīng)力索7可改善混凝土橋面板的內(nèi)部應(yīng)力，從而提高混凝土橋面板的耐久性。3、提高鋼混組合小箱梁橋的整體受力性能，采用本發(fā)明，在鋼橫隔梁中施加永久預(yù)應(yīng)力索，可增加鋼橫隔梁的剛度，可增加各片鋼混組合小箱梁間的相互作用，從而提高組合小箱梁橋的整體受力性能。4、提高鋼混組合小箱梁橋的縱鋼主梁吊裝剛度，在單片縱鋼主梁在與鋼橫隔梁和混凝土橋面板未形成整體受力體系前，剛度較弱，通過張拉臨時預(yù)應(yīng)力索，可提高縱鋼主梁吊裝剛度，從而能夠節(jié)約鋼材，節(jié)約成本，提高效益。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)平面布置圖； 圖2是本發(fā)明的鋼橫隔梁縱剖面布置圖； 圖3是本發(fā)的鋼橫隔梁跨中截面圖4是本發(fā)明的鋼橫隔梁端點(diǎn)處截面圖； 圖5是本發(fā)明的鋼主梁縱剖面布置圖； 圖6是本發(fā)明的鋼主梁跨中截面圖； 圖7是本發(fā)明的鋼主梁端點(diǎn)處截面圖中1.混凝土橋面板、2.鋼結(jié)構(gòu)、3.剪力鍵、4.鋼筋、5.導(dǎo)索裝置、6.錨固體系、7.臨時預(yù)應(yīng)力索、8.永久預(yù)應(yīng)力索、9.縱鋼主梁、10.鋼橫隔梁、11.縱橫加勁肋、12.托板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明，
本發(fā)明包括混凝土橋面板1、鋼結(jié)構(gòu)2、剪力鍵3、鋼筋4、導(dǎo)索裝置5、錨固體系6、臨時預(yù)應(yīng)力索7、永久預(yù)應(yīng)力索8和托板12。鋼結(jié)構(gòu)2是由縱鋼主梁9、橫隔梁10和縱橫加勁肋11構(gòu)成的梁格體系；縱鋼主梁 9截面開口呈U型，橫隔梁10與縱鋼主梁9腹板成90度焊接，為防止縱鋼主梁9和橫隔梁 10發(fā)生局部屈曲，縱鋼主梁9和橫隔梁10底腹板上焊接縱橫加勁肋11，且內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)索裝置5，導(dǎo)索裝置5由薄鋼管彎制而成；臨時預(yù)應(yīng)力索7布置在縱鋼主梁9和橫隔梁10內(nèi)，臨時預(yù)應(yīng)力索7在縱鋼主梁9內(nèi)按拋物線和直線布置，且分上下兩層，上層為靠近縱鋼主梁9 底板按直線布置，下層以縱鋼主梁9跨中為頂點(diǎn)按拋物線對稱布置；永久預(yù)應(yīng)力索8只布置在橫隔梁10內(nèi)，且在橫隔梁10內(nèi)按拋物線布置，該拋物線布置的頂點(diǎn)為橫隔梁10的跨中處；永久預(yù)應(yīng)力索8設(shè)置在臨時預(yù)應(yīng)力索7之上；
鋼結(jié)構(gòu)2通過剪力鍵3與混凝土橋面板1組成橋結(jié)構(gòu)，剪力鍵3縱橫向排數(shù)根據(jù)車載、 跨徑和橋幅寬度，通過現(xiàn)有規(guī)范的計(jì)算方法確定；
橫隔梁10內(nèi)的臨時預(yù)應(yīng)力索7和永久預(yù)應(yīng)力索8的股數(shù)為多股，孔數(shù)為一個至多個；縱鋼主梁9內(nèi)的臨時預(yù)應(yīng)力索7的股數(shù)為多股，孔數(shù)為兩個至多個(按雙數(shù)對稱增加)；
錨固體系6采用常用的鋼絞線夾片錨；鋼筋4均布于混凝土橋面板1里；托板12設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)2。實(shí)施例1
步驟(1).鋼縱主梁在工廠內(nèi)分段進(jìn)行加工好后，用拖車運(yùn)至施工現(xiàn)場進(jìn)行二次拼裝。步驟O).在拼裝到位的鋼縱主梁中的導(dǎo)索裝置內(nèi)穿上臨時預(yù)應(yīng)力索，安上錨固體系，再按設(shè)計(jì)控制張拉力將臨時預(yù)應(yīng)力索張拉到位，通過吊機(jī)或架橋機(jī)將拼裝好的鋼縱主梁架設(shè)到位。步驟(3).按一定間距將鋼橫隔梁焊接在鋼縱主梁上，并在其內(nèi)安裝導(dǎo)索裝置，然后在鋼橫隔梁的導(dǎo)索裝置中分別穿上臨時預(yù)應(yīng)力索和永久預(yù)應(yīng)力索，安上錨固體系，再按設(shè)計(jì)控制張拉力分別將臨時預(yù)應(yīng)力索和永久預(yù)應(yīng)力索張拉到位。步驟在鋼縱主梁和鋼橫隔梁的托板上焊接剪力鍵，然后安裝澆筑混凝土橋面板所需臨時支撐體系和模板體系，臨時支撐體系和模板體系安裝完畢后，澆筑混凝土橋面板。步驟( .待混凝土橋面板強(qiáng)度達(dá)到觀天強(qiáng)度后，解除臨時預(yù)應(yīng)力體系，再拆除臨時支撐體系和模板體系。如圖1所示，為本實(shí)施例中鋼縱主梁和鋼橫隔梁的及其內(nèi)臨時預(yù)應(yīng)力索7和永久預(yù)應(yīng)力索8的布置形式。鋼縱主梁9總共4片，它們之間間距為2. 277米，每片寬為2. 41 米、高為為2. 23米、底板厚20廁、腹板厚20廁、托板后30廁、加勁肋厚12-16〃 ；鋼橫隔梁10 總共8片，它們之間間距為5. 4米，每片寬為0. 47米、高為為2. 23米、底板厚16廁、腹板厚 16 〃、托板后20 〃、加勁肋厚10-12/ 。本實(shí)施例的混凝土橋面板厚度在托板處為27c 、其他位置為25c ，臨時支撐體系和模板體系的重量為1. _m2, W合40米，橋?qū)挒?6. 5米。如圖5、圖6和圖7所示，為本實(shí)施例的臨時預(yù)應(yīng)力索7在鋼縱主梁9布置形式。 其具體坐標(biāo)位置上下層臨時預(yù)應(yīng)力索7距腹板30c ，下層臨時預(yù)應(yīng)力索7距底板30c ， 在跨中處上層臨時預(yù)應(yīng)力索7距下層臨時預(yù)應(yīng)力索7為10c ，在端頭處上層臨時預(yù)應(yīng)力索 7距頂板60cm，臨時預(yù)應(yīng)力索7導(dǎo)索裝置5的固定加勁肋11的間距為2米，與鋼橫隔梁10 的腹板重疊時，可用鋼橫隔梁10的腹板代替固定加勁肋11，但必須保證固定加勁肋11的間距小于2米；控制張拉力的大小為0. ^fptko如圖2、圖3和圖4所示，為本實(shí)施例的臨時預(yù)應(yīng)力索7和永久預(yù)應(yīng)力索8在鋼橫隔梁10布置形式。臨時預(yù)應(yīng)力索7其具體坐標(biāo)位置臨時預(yù)應(yīng)力索7在鋼橫隔梁10內(nèi)居中，與底板相距30c ，臨時預(yù)應(yīng)力索7導(dǎo)索裝置5的固定加勁肋11的間距為2米，與鋼縱主梁9的腹板重疊時，可用鋼橫隔梁10的腹板代替固定加勁肋11，但必須保證固定加勁肋 11的間距小于2米；控制張拉力的大小為0. ^fptk ；永久預(yù)應(yīng)力索8其具體坐標(biāo)位置在跨中處永久預(yù)應(yīng)力索8距下層臨時預(yù)應(yīng)力索7為10c ，在端頭處永久預(yù)應(yīng)力索8距頂板60cm， 永久預(yù)應(yīng)力索8導(dǎo)索裝置5的固定加勁肋11的間距為2米，與鋼縱主梁9的腹板重疊時， 可用鋼橫隔梁10的腹板代替固定加勁肋11，但必須保證固定加勁肋11的間距小于2米。本實(shí)施例在鋼縱主梁9和鋼橫隔梁10中的臨時預(yù)應(yīng)力索7和永久預(yù)應(yīng)力索8股數(shù)都為5股，鋼縱主梁9中臨時預(yù)應(yīng)力索7的孔數(shù)為4孔，鋼橫隔梁10中臨時預(yù)應(yīng)力索7的孔數(shù)為1孔，鋼橫隔梁10中永久預(yù)應(yīng)力索8的孔數(shù)為1孔。 本發(fā)明結(jié)構(gòu)可以不用封閉交通進(jìn)行施工，也可調(diào)整混凝土板的應(yīng)力分布，提高混凝土板的耐久性，同時也能加強(qiáng)橋梁橫向聯(lián)系，提高橋梁整體受力性能，從而延長橋梁使用
壽命ο
權(quán)利要求
1.雙向預(yù)彎多梁式鋼梁與混凝土橋面板組合的小箱梁橋結(jié)構(gòu)，包括混凝土橋面板、鋼結(jié)構(gòu)、剪力鍵、鋼筋、導(dǎo)索裝置、錨固體系、臨時預(yù)應(yīng)力索、永久預(yù)應(yīng)力索和托板，其特征在于鋼結(jié)構(gòu)是由縱鋼主梁、橫隔梁和縱橫加勁肋構(gòu)成的梁格體系；縱鋼主梁截面開口呈U 型，橫隔梁與縱鋼主梁腹板成90度焊接，為防止縱鋼主梁和橫隔梁發(fā)生局部屈曲，縱鋼主梁和橫隔梁底腹板上焊接縱橫加勁肋，且內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)索裝置，導(dǎo)索裝置由薄鋼管彎制而成； 臨時預(yù)應(yīng)力索布置在縱鋼主梁和橫隔梁內(nèi)，臨時預(yù)應(yīng)力索在縱鋼主梁內(nèi)按拋物線和直線布置，且分上下兩層，上層為靠近縱鋼主梁底板按直線布置，下層以縱鋼主梁跨中為頂點(diǎn)按拋物線對稱布置；永久預(yù)應(yīng)力索只布置在橫隔梁內(nèi)，且在橫隔梁內(nèi)按拋物線布置，該拋物線布置的頂點(diǎn)為橫隔梁的跨中處；永久預(yù)應(yīng)力索設(shè)置在臨時預(yù)應(yīng)力索之上；所述的鋼結(jié)構(gòu)通過剪力鍵與混凝土橋面板組成橋結(jié)構(gòu)，剪力鍵縱橫向排數(shù)根據(jù)車載、 跨徑和橋幅寬度，通過現(xiàn)有規(guī)范的計(jì)算方法確定；所述的橫隔梁內(nèi)的臨時預(yù)應(yīng)力索和永久預(yù)應(yīng)力索的股數(shù)為多股，孔數(shù)為一個至多個； 縱鋼主梁內(nèi)的臨時預(yù)應(yīng)力索的股數(shù)為多股，孔數(shù)為兩個至多個；所述的錨固體系采用常用的鋼絞線夾片錨；鋼筋均布于混凝土橋面板里；托板設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種雙向預(yù)彎多梁式鋼梁與混凝土橋面板組合的小箱梁橋結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有技術(shù)不能很好的解決交叉路口的交通組織、結(jié)構(gòu)自身的高度和橋下的凈空限制、施工場地局促以及施工周期短等問題。本發(fā)明具體包括混凝土橋面板、鋼結(jié)構(gòu)、剪力鍵、鋼筋、導(dǎo)索裝置、錨固體系、臨時預(yù)應(yīng)力索、永久預(yù)應(yīng)力索和托板?？v鋼主梁截面開口呈U型，橫隔梁與縱鋼主梁腹板成90度焊接，為防止縱鋼主梁和橫隔梁發(fā)生局部屈曲，縱鋼主梁和橫隔梁底腹板上焊接縱橫加勁肋，且內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)索裝置，導(dǎo)索裝置由薄鋼管彎制而成。本發(fā)明可進(jìn)行無支架施工，不用中斷交通，調(diào)整混凝土橋面板的內(nèi)部應(yīng)力提高鋼混組合小箱梁橋的整體受力性能。
文檔編號E01D19/00GK102518034SQ20111035690
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者何余良, 劉麗思, 吳強(qiáng)強(qiáng), 項(xiàng)貽強(qiáng) 申請人:浙江大學(xué)