[发明专利]采用波形钢腹板的钢-混凝土叠合板组合梁及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可应用于公路桥梁及铁路桥梁的采用波形钢腹板的钢-混凝土叠合板组合梁；属于桥梁结构技术领域。

背景技术

传统的波形钢腹板组合箱梁，如图1所示，它由上翼缘混凝土板(14)、下翼缘混凝土板(15)和两片波形钢腹板(1)组成，各肢波形钢腹板和上翼缘钢板(3)及下翼缘底部钢板(2)在工厂焊接后运至施工现场安装定位。下翼缘混凝土板浇筑时，需现场搭设满堂红脚手架以支撑模板，存在现场作业及施工难度较大等问题，同时下翼缘混凝土板和下翼缘钢板的结合部由于浇注空间狭小，混凝土浇注质量难以保证，影响结合部的受力性能。另一方面，下翼缘混凝土板通过栓钉连接件(5)悬挂于波形钢腹板下方，在正弯矩作用下容易过早开裂，从而降低结构的承载力及刚度，影响结构的耐久性。这些问题都给该类结构的推广应用造成了一定的困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种相对于传统波形钢腹板组合箱梁，现场作业量及施工难度较小、混凝土浇注质量易于保证、结构承载力、刚度和抗裂性能较高、经济性能较优的采用波形钢腹板的钢-混凝土叠合板组合梁。

本发明的技术方案如下：

采用波形钢腹板的钢-混凝土叠合板组合梁，其特征在于：由波形钢腹板、底部钢板、上翼缘钢板、纵向加劲肋、预制混凝土板、现浇混凝土层以及栓钉连接件组成。在所述的现浇混凝土层中设有现浇层纵筋和钢筋现浇层横筋。所述的预制混凝土板中预设预制板纵筋以及外伸的胡子钢筋，所述的现浇混凝土层包括现浇板纵筋和现浇层横筋。

本发明的技术特征还在于：上翼缘钢板和现浇混凝土层通过栓钉连接件完成连接，预制混凝土板和现浇混凝土层通过胡子钢筋和现浇层横筋的焊接以及其界面粘结力完成连接。

本发明相对于现有技术具有以下优点：

(1)混凝土叠合板受压，下部钢板受拉，通过组合作用充分发挥混凝土与钢材的特性，相对于传统的波形钢腹板组合梁而言，采用波形钢腹板的钢-混凝土叠合板组合梁具有刚度大、承载力高、施工方便、自重轻、抗震性能好等优点。

(2)预制混凝土板可作为现浇混凝土层的施工模板，可避免现场搭设满堂红脚手架，降低混凝土湿作业工作量和施工难度，缩短施工周期，加快施工进度。整个施工过程可以不中断桥下交通，施工快捷，综合经济效益好，是对传统波形钢腹板组合箱梁的重要改进。

(3)通过角形抗剪钢筋的抗剪作用、胡子筋的拉结作用以及预制板与现浇混凝土层的界面粘结作用形成叠合板，其整体性能良好，可保证结构在达到承载力极限状态前不发生连接破坏。

(4)通过将下翼缘混凝土板改成一整片钢板，避免了传统波形钢腹板梁下翼缘混凝土板的开裂、耐久性等问题，且省去了施加预应力的工序，施工方便、受力性能良好。

(5)采用波形钢腹板的钢-混凝土叠合板组合梁相比传统波形钢腹板组合箱梁在受力性能、施工性能得到显著改善的同时，自重大幅减轻，用钢量几乎没有增加，经济性能较优。

附图说明

图1为传统的波形钢腹板组合箱梁典型断面图。

图2为采用波形钢腹板的钢-混凝土叠合板组合梁典型断面图。

图3为钢结构工厂加工部分以及搭设后的预制板示意图。

图4为叠合板施工示意图

图5为现浇混凝土层中的钢筋网片示意图。

图6为采用波形钢腹板的钢-混凝土叠合板组合梁施工完毕后示意图。

图中：1-波形钢腹板；2-底部钢板；3-上翼缘钢板；4-纵向加劲肋；5-栓钉连接件；6-预制混凝土板；7-预制板纵筋；8-胡子钢筋；9-现浇混凝土层；10-现浇层纵筋；11-现浇层横筋；12-悬臂施工模板；13-角形抗剪钢筋；14-传统波形钢腹板梁上翼缘；15-传统波形钢腹板梁下翼缘。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的结构、施工过程作进一步描述。