[实用新型]一种双折形组合梁结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁结构技术领域，尤其涉及一种双折形组合梁结构。

背景技术

在公路(包含高速公路、一级公路及低等级公路)与市政道路上使用的中小跨径桥梁(30m～50m)在我国具有广泛的需求，根据交通运输部统计资料，截止到2014年底，全国公路桥梁数量约为75.71万座，其中40m跨径以下桥梁占到总数的90％以上。由于受经济条件的制约和对交通的巨大需求，以往修建的中小跨径桥梁绝大部分都是采用装配式混凝土梁桥和预应力混凝土梁桥，其具有直接造价较低、构造简单、施工技术成熟等诸多优点，在公路及市政桥梁中得到广泛的应用。

但从混凝土桥梁的大量修建及使用情况来看，所显现出的缺陷与不足也开始引起广泛关注。我国近年来混凝土用量已超过30亿m³，占世界混凝土用量的大部分，所产生的建筑垃圾将付出巨大的环保代价。混凝土的体积大、重量大不便于长距离运输，基本上为现场建场、预制、安装，场地还要破除，恢复土地和清运垃圾，造成极大的浪费。桥梁自身过重，对基础的要求偏高，增加下部结构的造价。早期修建的混凝土结构桥梁与混凝土构件频繁出现不同程度的裂缝和下挠，对桥梁造成一定损伤，并影响耐久性和正常使用功能，甚至对桥梁的安全可靠性产生严重的威胁。

相对于混凝土结构桥梁，钢—混凝土组合结构桥梁充分发挥钢及混凝土两种材料的各自优势，施工过程简单，工期较短，具有受力性能好、质量易控制、耐久性更有保证、经济性能较好等特点，在国外已取得广泛应用。作为桥梁发达国家的重要衡量标志，日本13万座桥梁中，钢结构及组合结构桥梁约占41％；美国60万座桥梁中，钢结构及组合结构桥梁约占35％；法国的钢与钢-混凝土组合桥梁占比高达85％，而目前我国公路桥梁中，钢结构、钢-混组合结构桥梁的数量及其钢材消耗量占比极小。统计显示，全国钢结构和钢-混组合结构桥梁分别只有584座和1293座，数量总占比仅为0.25％，远远低于发达国家水平，这与我国目前作为钢铁大国及向桥梁大国、强国迈进的目标是严重不匹配的。

为落实中央提出的“绿色发展理念”，国家相关部委均制定了一系列政策以推动钢结构作为绿色建筑材料推广应用。随着钢铁产能的提高和钢结构桥梁建设技术的进步，我国目前已具备推广钢结构、组合结构桥梁的物质基础与技术条件。当前，钢铁产能过剩、钢材价格下降，是推进钢结构、组合结构桥梁建设、提升公路桥梁建设品质的良好契机，同时也是落实《国务院关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》(国发[2016]6号)要求、促进钢铁行业转型升级和供给侧改革的重要举措。钢结构、组合结构桥梁在我国的桥梁市场上有着较大的发展空间与推广价值。

目前，在中小跨径中常用的组合结构桥梁形式为钢板组合梁桥与钢箱组合梁桥。与钢板组合梁桥相比，钢箱组合梁桥由于其较强的抗扭能力与整体性，更加适用于跨径偏大的桥梁，但是其用钢量偏高，钢构板件分块面积大，对吊装设备要求较高，造价偏高。钢板组合梁桥主要承重构件为钢主梁，桥面系采用较厚的混凝土板，目前在国内外中小跨径桥梁中有着广泛应用。

但是，此传统的钢板组合梁桥在设计、施工及运营中存在以下的不足：一、传统的钢板组合梁桥，腹板采用平钢板，为保证腹板的受力与稳定性，往往需要在腹板上设置较多的水平及竖向加劲肋，构造较为复杂，对施工及加工制作造成了不便。为了保证腹板的局部稳定性，往往采用较厚的钢板，钢材的材料使用效率未得到充分的利用。二、传统的钢板组合梁桥，其混凝土桥面板的施工需先设置模板，然后在模板上现场浇筑。这样的施工步骤使得模板工程量和现场湿作业大，施工速度慢，模板无法完全由钢梁支撑，需设置满堂落地脚手架，临时施工费用高。特别是在交通流量大的市政桥梁的建设中，支架施工将对现有城市交通造成严重的影响，不符合目前国内积极提倡的“桥梁预制快速化施工”的建设理念，施工时间成本高，社会效益差。三、传统的钢板组合梁桥，桥面板采用普通的混凝土，抗拉强度低。往往出现桥面板混凝土开裂的情况，影响结构的耐久性和使用性能，同时降低组合截面的轴向刚度和抗弯刚度。为控制负弯矩区桥面板混凝土的拉应力，往往采用调整混凝土浇筑次序、中支点顶升、施加纵向预应力的方法，效果不是很理想，且造成施工工序繁杂。

综上所述，为迎接国家大力发展钢结构、组合结构桥梁的良好机遇，尤其是在公路、市政道路的中小跨径桥梁建设中，急需开发一种无需支架施工、受力性能好、质量有保证，能适用于快速化施工的新型桥梁结构。

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