本發(fā)明涉及橋梁下部結構施工,特別涉及一種鋼蓋梁與鋼管混凝土格構墩連接結構。
背景技術:
1、橋梁下部結構是由樁基、承臺、橋墩與蓋梁通過節(jié)點傳力而形成的結構系統(tǒng)。格構墩常用于山區(qū)環(huán)境橋梁建設,是近年來研發(fā)的一種預制裝配快速化施工的鋼結構柔性橋墩。目前常見的鋼管混凝土格構墩蓋梁為現(xiàn)澆混凝土結構。
2、在山區(qū)深水庫區(qū)(水深≥10米)施工時存在水面高程短時間內落差變化大,有效施工時間短的問題,傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土結構的蓋梁工效較低,并且在山區(qū)高地震烈度下,鋼管混凝土橋墩與蓋梁、鋼筋混凝土樁基礎的過渡連接構造受力復雜,蓋梁與鋼管混凝土格構墩連接結構成為該橋的關鍵構造,其連接質量直接關系到橋梁的安全性和耐久性,采用何種連接構造形式,以保證連接構造的安全可靠、剛度順適過渡、抗震性能優(yōu)異,是實際施工過程中面臨的一大難題。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的蓋梁與鋼管混凝土格構墩連接結構穩(wěn)定性不高,施工效率低的問題,提供一種鋼蓋梁與鋼管混凝土格構墩連接結構。
2、在第一方面,本發(fā)明提供一種鋼蓋梁與鋼管混凝土格構墩連接結構,包括鋼蓋梁主體和鋼管混凝土格構墩;所述鋼蓋梁主體包括彼此平行設置的兩根主梁和位于兩根所述主梁之間,連接所述主梁的主梁連接系;所述主梁為單箱雙室結構;所述主梁和所述鋼管混凝土格構墩承插式連接;所述主梁和所述鋼管混凝土格構墩的連接處澆筑混凝土,所述主梁的箱室結構中澆筑混凝土。
3、本發(fā)明提供的鋼蓋梁與鋼管混凝土格構墩連接結構,相比于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土蓋梁,鋼蓋梁和鋼管混凝土格構墩可以提前在工廠預制,可以大大縮短現(xiàn)場施工時間;鋼蓋梁主體和鋼管混凝土格構墩承插式連接,增加了鋼蓋梁主體與鋼管混凝土格構墩之間的接觸面積,提高了整體結構的穩(wěn)定性。同時承插式連接便于快速組裝,減少了復雜的現(xiàn)場焊接工作,加快了鋼管混凝土格構墩與鋼蓋梁主體的施工流程,避免了在深水庫區(qū)水面長時間施工導致的安全風險,更加適應深水庫區(qū)水位變化快、變化大的特殊環(huán)境;為了保證格構墩墩頂部在強大壓力作用下不發(fā)生較大變形并穩(wěn)定工作,在主梁與鋼管混凝土格構墩連接處澆筑混凝土,進一步加強了連接的剛度和整體性;為了保持兩側主梁的穩(wěn)定性在兩個主梁之間設置主梁連接系,增強了整體結構的抗扭能力;為了避免現(xiàn)澆混凝土側向壓力導致的變形,優(yōu)選主梁為單箱雙室結構,大大增加了結構的抗彎和抗扭能力。該結構穩(wěn)定性強,施工周期短,能夠很好的適應短時間的水位快速變化,降低了施工風險。
4、可選地,所述主梁與所述鋼管混凝土格構墩連接的一端為第一接頭,所述鋼管混凝土格構墩與所述主梁連接的一端為第二接頭,所述第一接頭能夠插入所述第二接頭內。
5、采用這種設置方式,現(xiàn)場施工時僅需將第一接頭插入第二接頭即可實現(xiàn)主梁與鋼管混凝土格構墩的快速連接,接頭連接方式簡單直觀,施工方便快捷;插接位置可在工廠精確加工,承插式連接相比焊接或其他連接方式,施工現(xiàn)場僅需對接而無需其他復雜工序施工現(xiàn)場二次操作減少,有利于保證現(xiàn)場施工質量。
6、可選地,所述第一接頭包括若干橫向開孔板和若干豎向開孔板,所述橫向開孔板的一端與所述主梁固定連接,所述橫向開孔板的另外一端朝向遠離所述主梁的方向延伸;所述豎向開孔板的一端與所述主梁固定連接,所述豎向開孔板的另外一端朝向遠離所述主梁的方向延伸,所述橫向開孔板和所述豎向開孔板穿設若干穿孔鋼筋。
7、采用這種設置方式,通過設置橫向開孔板和豎向開孔板,并且在開孔板上穿設鋼筋,增大了接頭處與混凝土的接觸面積,提高了主梁與鋼管混凝土格構墩接頭處的穩(wěn)定性,提高了鋼結構與混凝土的配合力,大大提高了接頭處的抗剪、抗彎能力。
8、可選地,所述第二接頭包括鋼套筒,所述橫向開孔板和所述豎向開孔板能夠插入所述鋼套筒,所述鋼套筒的內壁固定連接若干內側加勁板,所述鋼套筒的外壁固定連接若干外側加勁板,所述外側加勁板與所述主梁連接。
9、采用這種設置方式,圓形的鋼套筒為第一接頭提供了插入空間,內側加勁板與第一接頭配合,進一步增大接頭處與混凝土的接觸面積,外側加勁板與主梁連接,增強了主梁與鋼管混凝土格構墩之間的連接,改善了整體受力性能,內外側加勁板也能增強鋼套筒的剛度,減少接頭處形變的風險。
10、可選地,所述外側加勁板包括第一加勁板和第二加勁板,所述第一加勁板連接所述鋼套筒的外壁與所述主梁的側壁;所述第二加勁板連接所述鋼套筒的外壁與所述主梁的底壁;所述第一加勁板設置于所述鋼套筒背離所述主梁連接系的一側。
11、采用這種設置方式,第一加勁板設置于鋼套筒背離主梁連接系的一側,并且第一加勁板連接鋼套筒外壁與主梁側壁,即在鋼蓋梁受壓時,第一加勁板主要受拉,有效提高了接頭處的抗拉能力。第二加勁板連接鋼套筒外壁與主梁底壁,即第二加勁板主要起到腋板的作用,當主梁受壓時,能夠避免接頭處應力集中,提高了接頭處的連接穩(wěn)定性。
12、可選地,所述外側加勁板還包括第三加勁板和第四加勁板,所述第一加勁板與所述第二加勁板相對設置,所述第三加勁板和所述第四加勁板相對設置,所述第三加勁板的寬度延伸方向與所述第一加勁板的寬度延伸方向垂直。
13、采用這種設置方式,第一加勁板、第二加勁板、第三加勁板、第四加勁板圍繞鋼套筒組成近似十字形結構,相對設置的第一、第二加勁板和第三、第四加勁板形成了兩對正交的力傳遞路徑,從四個方向加強接頭處的連接穩(wěn)定性,顯著提高了連接的整體強度和剛度。
14、可選地,相鄰所述第二加勁板之間設置第五加勁板,所述第五加勁板與所述第二加勁板固定連接,所述第五加勁板還與所述主梁的底壁固定連接。
15、第二加勁板更為靠近主梁連接系,在第二加勁板之間增設第五加勁板,形成更為強大的支撐作用,提高了鋼套筒靠近主梁連接系一側的抗壓能力,形成了一個更強大的底部支撐結構。
16、可選地,所述橫向開孔板的數(shù)量為三個,三個所述橫向開孔板彼此平行,所述豎向開孔板的數(shù)量為兩個,兩個所述豎向開孔板彼此平行,所述橫向開孔板與所述豎向開孔板垂直,一個所述橫向開孔板位于所述鋼套筒的圓心,其余兩個所述橫向開孔板遠離所述鋼套筒的圓心設置,兩個所述豎向開孔板遠離所述鋼套筒的圓心設置。
17、采用這種結構設置,橫向開孔板和豎向開孔板遠離鋼套筒圓心設置,遠離圓心的開孔板配合穿設的穿孔鋼筋,增加了力臂長度,提高了接頭處的抗彎能力。
18、可選地,靠近所述第一加勁板的一側設置至少一個所述內側加勁板,靠近所述第二加勁板的一側的所述內側加勁板的數(shù)量、位置與所述第二加勁板的位置、數(shù)量相匹配。
19、采用這種結構設置,第一加勁板主要受拉,可以相應的減少這一側的內側加勁板數(shù)量;第二加勁板主要受壓,相應的,可以增加這一側的內側加勁板數(shù)量,優(yōu)化接頭區(qū)域的整體剛度。
20、可選地,所述第二接頭還包括格構墩開孔加勁板,所述格構墩開孔加勁板安裝于所述鋼套筒的內壁,所述格構墩開孔加勁板環(huán)繞所述鋼套筒的內壁設置,所述格構墩開孔加勁板穿設若干所述穿孔鋼筋。
21、采用這種設置方式,格構墩開孔加勁板環(huán)繞鋼套筒內壁設置,顯著增加了第二接頭的整體強度,穿設的鋼筋進一步加強了鋼結構與混凝土之間的連接。
22、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果:
23、1.本發(fā)明提供的鋼蓋梁與鋼管混凝土格構墩連接結構,相比于傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土蓋梁,鋼蓋梁和鋼管混凝土格構墩可以提前在工廠預制,可以大大縮短現(xiàn)場施工時間;鋼蓋梁主體和鋼管混凝土格構墩承插式連接,增加了鋼蓋梁主體與鋼管混凝土格構墩之間的接觸面積,提高了整體結構的穩(wěn)定性。同時承插式連接便于快速組裝,減少了復雜的現(xiàn)場焊接工作,加快了鋼管混凝土格構墩與鋼蓋梁主體的施工流程,避免了在深水庫區(qū)水面長時間施工導致的安全風險,更加適應深水庫區(qū)水位變化快、變化大的特殊環(huán)境;
24、2.本發(fā)明提供的鋼蓋梁與鋼管混凝土格構墩連接結構,在主梁與鋼管混凝土格構墩連接處、主梁的箱室結構中澆筑混凝土,進一步加強了連接的剛度和整體性;在兩個主梁之間設置主梁連接系,增強了整體結構的抗扭能力;優(yōu)選主梁為單箱雙室結構,大大增加了結構的抗彎和抗扭能力;
25、3.本發(fā)明提供的鋼蓋梁與鋼管混凝土格構墩連接結構,該結構穩(wěn)定性強,施工周期短,能夠很好的適應短時間的水位快速變化,降低了施工風險。