一種鋼梁與混凝土橋墩的剛性連接方法

2023-10-10 22:22:24

專利名稱：一種鋼梁與混凝土橋墩的剛性連接方法
技術領域：
本發明涉及一種應用於鋼梁與混凝土橋墩的剛性連接方法，屬於橋梁工程和組合 結構技術領域。
背景技術：
剛構橋是將墩-梁固結的結構形式，具有橋下淨空大、節省支座、造型美觀、橋面 平順性好和抗震性能高等優點，是適用於跨越深闊河谷的優良橋梁結構形式之一。墩-梁 固結後如採用懸臂施工，不僅可省略一般梁式橋施工時的臨時錨固措施，而且結構體系在 施工過程中的受力狀態與成橋後的受力狀態也基本一致。組合剛構橋是指在混凝土剛構橋 的基礎上，將鋼_混凝土組合梁與混凝土橋墩或組合結構橋墩相固結所形成的橋梁結構形 式。組合剛構橋中，墩梁接合部的設計與構造是保證組合剛構橋受力性能的關鍵。傳統的墩梁接合部主要分為鋼筋錨固式接合部、鋼板式接合部、鋼骨埋入式接合 部。鋼筋錨固式接合部依靠墩中主筋錨固在主梁內傳力，需要主筋較長的錨固長度，施工過 程複雜且難保證節點核心區混凝土的澆築質量；鋼板式接合部直接在鋼梁上焊接傳力鋼板 與主墩鋼筋進行連接，傳力直接，節點核心區為純鋼結構，其剛度和承載力都較低；鋼骨埋 入式接合部在鋼主梁上焊接鋼梁牛腿，將鋼牛腿埋入墩中形成整體受力，其整體工作性能 好，但施工較為複雜，節點區鋼筋、鋼骨交錯，影響了節點核心區混凝土的澆築質量。

發明內容
本發明的目的在於提供一種受力性能優良、安全可靠、施工簡便的鋼梁與混凝土 橋墩的的剛性連接方法。本發明的技術方案如下一種鋼梁與混凝土橋墩的的剛性連接方法，其特徵在於包含以下步驟1)將鋼梁上翼緣⑴、鋼梁底板(3)、鋼梁腹板(2)焊接為整體，其中鋼梁底板(3) 在節點區開孔，並在鋼梁底板下面外伸套筒(5)與鋼梁底板(3)焊接在一起。在鋼梁底板 ⑶上焊接栓釘(6)，在鋼梁外伸套筒(5)內側焊接栓釘(8)，在鋼梁外伸套筒(5)與鋼梁底 板(3)等高開孔處焊接開孔內隔鋼板(11)；2)安裝鋼筋混凝土橋墩頂部鋼套筒(4)至墩頂位置，澆築橋墩混凝土(12)使其頂 面略高於套筒底部，但低於套筒頂部。3)將製作好的安裝節段鋼梁吊裝就位並保證鋼梁外伸套筒(5)與鋼筋混凝土橋 墩頂部鋼套筒(4)對中並連接，橋墩主鋼筋(7)伸入鋼梁外伸套筒(5)內；4)澆築節點核心區混凝土(10)至鋼梁上翼緣(1)的下表面，形成有效剛性連接；5)澆築箱梁底板混凝土(9)，完成鋼混接合段的施工，並檢查施工質量。在上述技術方案的基礎上，所述的鋼板_混凝土組合錨固連接構造鋼梁外伸套筒 5隨墩梁相對寬度變化而變化尺寸，當墩寬梁窄時，由墩及梁逐漸減小；當墩窄梁寬時，由 墩及梁逐漸增大。
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本發明相對於現有技術具有以下優點及突出效果①在安裝節段梁下和混凝土橋 墩的墩頂同時設置鋼套筒，解決了鋼梁_混凝土墩的連接問題，構造簡單，施工方便。②鋼 套筒對其節點核心區混凝土具有約束效應，可提高其強度及延性。③墩頂鋼套筒可在施工 階段作為澆築混凝土的模板，施工方便。④在靠近鋼混結合段的鋼梁底板上澆築混凝土，可 有效降低箱梁底板應力並防止其局部屈曲。


圖1為本發明的立體示意圖。圖2為本發明的俯視圖。圖中1_鋼梁上翼緣；2-鋼梁腹板；3-鋼梁底板；4-鋼筋混凝土橋墩；5-鋼梁外 伸鋼套筒；6-栓釘；7-橋墩主鋼筋；8-栓釘；9-箱梁底板混凝土 ；10-節點核心區混凝土 ； 11-開孔內隔鋼板；12-橋墩混凝土。
具體實施例方式以下結合附圖，對本發明的具體實施方式
作進一步描述。本發明的施工工序為1)將鋼梁上翼緣⑴、鋼梁底板(3)、鋼梁腹板(2)焊接為整體，其中鋼梁底板⑶ 在節點區開孔，並在鋼梁底板下面外伸套筒(5)與鋼梁底板(3)焊接在一起。在鋼梁底板 (3)上焊接栓釘(6)，在鋼梁外伸套筒(5)內側焊接栓釘(8)，在鋼梁外伸套筒(5)與鋼梁底 板(3)等高開孔處焊接開孔內隔鋼板(11)；2)安裝鋼筋混凝土橋墩頂部鋼套筒(4)至墩頂位置，澆築橋墩混凝土(12)使其頂 面略高於套筒底部，但低於套筒頂部。3)將製作好的安裝節段鋼梁吊裝就位並保證鋼梁外伸套筒(5)與鋼筋混凝土橋 墩頂部鋼套筒(4)對中並連接，橋墩主鋼筋(7)伸入鋼梁外伸套筒(5)內部；4)澆築節點核心區混凝土(10)至鋼梁上翼緣(1)的下表面，形成有效剛性連接；5)澆築箱梁底板混凝土(9)，完成鋼混接合段的施工，並檢查施工質量。在上述技術方案的基礎上，所述的鋼板_混凝土組合錨固連接構造鋼梁外伸套筒 5隨墩梁相對寬度變化而變化尺寸，當墩寬梁窄時，由墩及梁逐漸減小；當墩窄梁寬時，由 墩及梁逐漸增大。
權利要求
一種鋼梁與混凝土橋墩的剛性連接方法，其特徵在於該方法包括如下步驟1)將鋼梁上翼緣(1)、鋼梁底板(3)、鋼梁腹板(2)焊接為整體，其中鋼梁底板(3)在節點區開孔，並在鋼梁底板下面外伸套筒(5)與鋼梁底板(3)焊接在一起。在鋼梁底板(3)上焊接栓釘(6)，在鋼梁外伸套筒(5)內側焊接栓釘(8)，在鋼梁外伸套筒(5)與鋼梁底板(3)等高開孔處焊接開孔內隔鋼板(11)；2)安裝鋼筋混凝土橋墩頂部鋼套筒(4)至墩頂位置，澆築橋墩混凝土(12)使其頂面略高於套筒底部，但低於套筒頂部。3)將製作好的安裝節段鋼梁吊裝就位並保證鋼梁外伸套筒(5)與鋼筋混凝土橋墩頂部鋼套筒(4)對中並連接，橋墩主鋼筋(7)伸入鋼梁外伸套筒(5)內；4)澆築節點核心區混凝土(10)至鋼梁上翼緣(1)的下表面，形成有效剛性連接；5)澆築箱梁底板混凝土(9)，完成鋼混接合段的施工，並檢查施工質量。
2.按照權利要求1所述的鋼梁外伸套筒(5)隨墩梁相對寬度變化而變化尺寸，當墩寬 梁窄時，由墩及梁逐漸減小；當墩窄梁寬時，由墩及梁逐漸增大。
全文摘要
一種鋼梁與混凝土橋墩的剛性連接方法，屬於橋梁工程和組合結構技術領域。本發明的特徵在於，在鋼主梁下設置外伸鋼套筒，同時在橋墩頂部設置鋼套筒，利用鋼套筒間的連接便形成墩梁的固接，並且在鋼套筒內壁布設栓釘連接件將以防止鋼套筒局部屈曲並有利於鋼套筒與混凝土共同工作。其具體作法為吊裝帶有外伸鋼套筒的主梁至帶有鋼套筒的墩頂並設置連接措施，隨後將柱中鋼筋籠定位，澆築混凝土至主梁上翼緣下側，形成剛接節點。墩頂軸力主要通過節點核心區混凝土承壓傳遞；墩頂彎矩主要通過橫隔板、受拉鋼筋和節點核心區混凝土受壓傳遞；剪力主要通過主梁腹板和混凝土傳遞。鋼套筒的存在可使最不利截面外移，提高了節點區的承載力及延性。
文檔編號E01D21/00GK101906754SQ20101022824
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月9日 優先權日2010年7月9日
發明者聶建國 申請人:清華大學