一种可拆卸的钢混凝土组合结构桥梁
技术领域
本实用新型涉及桥梁工程技术领域,尤其涉及一种可拆卸的钢混凝土组合结构桥梁。
背景技术
组合梁是钢梁和混凝土面板通过抗剪连接件连成整体而共同受力的横向承重构件,能够充分发挥钢材抗拉、混凝土抗压性能好的优点,具有承载力高、刚度大、抗震和动力性能好、构件截面尺寸小、施工方便等优点。现有组合梁所采用的钢梁形式有工字形、箱形、钢桁架、蜂窝形等。
混凝土主梁自重较大,在自身收缩徐变及外部荷载的作用下,运营期间容易产生开裂等病害。钢梁自重较轻,但其造价往往较昂贵,并且常用的正交异性板钢桥面在车轮荷载作用下极易出现桥面疲劳开裂和桥面铺装破损的病害,难以根除。钢-混组合梁兼顾钢材抗拉、混凝土抗压的特点,既避免了混凝土梁自重过大、梁高过高及其基础造价过高的问题,同时也避免了纯钢结构主梁造价过高、桥面易疲劳破坏的问题,其优越的技术经济性能非常适用于中小跨径桥梁。
但是,常规的钢-混组合梁桥均采用在钢主梁上焊接剪力件,然后现浇混凝土的方式施工,或者预制桥面板,但仍然有大量的湿接缝,两者均不可避免地带来了混凝土浇筑质量不稳定、受天气影响大、现场养护质量不稳定、施工周期拉长等问题。加之近年来,随着桥梁技术的发展,UHPC(Ultra-High Performance Concrete,超高性能混凝土)材料成为越来越多组合梁的选择,形成钢-UHPC组合梁桥。UHPC抗拉、抗压强度高,抗裂性能好,作为桥面板材料不仅可有效改善桥面板的受力性能和耐久性,而且还可大大减小桥面板的厚度从而显著减轻组合梁自重。但该材料相较普通混凝土而言成本和养护要求均更高,结构质量受现场施工和气候的影响更大,现阶段组合梁桥面板预制拼装技术的不成熟,极大地限制了钢-UHPC组合梁桥的发展。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种性能可靠、施工方便、施工条件适应性强、可维修拆卸的可拆卸的钢混凝土组合结构桥梁。
为解决上述技术问题,本实用新型采用以下技术方案:
一种可拆卸的钢混凝土组合结构桥梁,包括预制桥面板和至少两片钢主梁,所述预制桥面板包括混凝土主体、至少两块与钢主梁平行的下连接钢板、以及固设于下连接钢板两端的框架钢板,所述混凝土主体铺设于所述下连接钢板上,所述下连接钢板上侧和所述框架钢板内侧均固设有用来连接所述混凝土主体的剪力件,所述下连接钢板下侧固设有高强螺栓并通过高强螺栓与所述钢主梁一一对应固定连接。
作为上述技术方案的进一步改进:所述钢主梁上供所述高强螺栓穿过的孔与高强螺栓之间具有间隙,也即钢主梁上预留的孔位直径略大于高强螺栓的直径,方便高强螺栓穿过,也有利于桥面板位置微调,保证装配精度。
作为上述技术方案的进一步改进:所述下连接钢板和所述框架钢板均与所述剪力件焊接,施工方便、连接牢固。
作为上述技术方案的进一步改进:所述下连接钢板和所述框架钢板上均设有多排所述剪力件。
作为上述技术方案的进一步改进:所述下连接钢板与所述高强螺栓焊接,施工方便、连接牢固。
作为上述技术方案的进一步改进:所述下连接钢板上设有多排所述高强螺栓。
作为上述技术方案的进一步改进:所述混凝土主体为UHPC主体,UHPC抗拉、抗压强度高,抗裂性能好,作为桥面板材料不仅可有效改善桥面板的受力性能和耐久性,而且还可大大减小桥面板的厚度从而显著减轻组合梁自重。
作为上述技术方案的进一步改进:所述钢主梁为工字型、H型、箱形、钢桁架或蜂窝形式。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于:本实用新型公开的可拆卸的钢混凝土组合结构桥梁,实现了桥面板和钢主梁之间的快速化施工安装,施工仅需吊装及拧紧高强螺栓工序,施工质量统一、稳定;基于本实用新型的可拆卸的钢混凝土组合结构桥梁结构,提供了一种桥面板全预制出厂、现场拼装的施工方案,可以极大地推广混凝土桥面板(尤其是UHPC)的全预制化,直接避开了UHPC现场浇筑养护难的问题;传统的混凝土湿接和钢结构焊接,一旦成型则不能更换和拆卸,本实用新型可拆卸的钢混凝土组合结构桥梁结构可以快速化、无损化拆卸,为运营期检修更换提供极大便利,且在需要线路改线等情况时,可以实现拆卸回收再利用,全寿命价值高,具体而言施工时,将预制桥面板吊装至预定位置,使其上高强螺栓穿过钢主梁上的孔位,拧紧高强螺栓即可实现连接;维修更换时通过拧下高强螺栓即可实现分离。
附图说明
图1是本实用新型可拆卸的钢混凝土组合结构桥梁的立体结构示意图。
图2是本实用新型中的桥面板的立体结构示意图。
图3是本实用新型中的钢主梁的立体结构示意图。
图中各标号表示:1、钢主梁;2、预制桥面板;21、混凝土主体;22、下连接钢板;23、框架钢板;24、剪力件;25、高强螺栓。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1至图3示出了本实用新型可拆卸的钢混凝土组合结构桥梁的一种实施例,本实施例的可拆卸的钢混凝土组合结构桥梁,钢主梁1(纵梁)采用H形断面,梁高900mm,上翼缘宽度300mm,桥宽范围内共6道钢主梁1,平行布置,中心距2.8m。钢主梁1上翼缘板两排预留孔,孔径为
预制桥面板2厚度140mm,尺寸为15.5m×3m。每块桥面板纵向两端为厚度14mm的框架钢板23,横向两端无钢板,下部平行布置6块下连接钢板22,厚度10mm,宽度300mm,中心距2.8m,与钢主梁1上翼缘数量及布置一致。下连接钢板22上焊接有两排
施工时首先将钢主梁1吊装到位,然后吊装预制桥面板2至预定安装位置,使预制桥面板2下高强螺栓25穿过钢主梁1对应孔位,拧紧高强螺栓帽至预定紧固力,即完成连接;拆卸时,将高强螺栓帽旋下,垂直吊起预制桥面板2至高强螺栓25离开预留孔,即实现拆卸。
本实施例的可拆卸的钢混凝土组合结构桥梁的施工方法具体如下:
1)由型钢加工制造厂预制H形截面型钢主梁1,再在成型的预制H形钢主梁1上的设计位置开孔,即完成预制钢主梁1的加工。
2)由钢材加工厂加工生产2980mm×300m×16mm的下连接钢板22、15500mm×140mm×14mm框架23钢板,在框架钢板22的一侧焊接两排
3)将钢结构框架运输至UHPC桥面板预制厂,在钢结构框架的基础上,在下侧、长度方向的两端搭建模板,并于恒定温度湿度环境浇筑、振捣、高温蒸汽养护UHPC主体达到设计强度后脱模存放不少于2个月。
4)将预制钢主梁1节段运输至施工现场,吊装到位。
5)将预制桥面板2运输至施工现场并吊装预制桥面板2至预定安装位置,使桥面板下高强螺栓25穿过钢主梁1对应孔位,拧紧高强螺栓帽至预定紧固力,即完成连接;拆卸时,将高强螺栓帽旋下,垂直吊起桥面板至高强螺栓25离开预留孔,即实现拆卸。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。