專利名稱：圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋面板連接結(jié)構(gòu)及施工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋面板連接技術(shù)，屬于橋梁工
程中組合梁領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，橋梁需要建造能夠跨越江河、海灣和山谷的安全、經(jīng) 濟(jì)、且美觀的大跨度橋梁，此時(shí)結(jié)構(gòu)的自重成為制約橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展的一個(gè)重要因素。相對(duì)于 普通鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，鋼管輕集料混凝土同樣具有承載力高、延性好和施工方便等優(yōu)點(diǎn)，同 時(shí)其自重可減輕20%左右。 長期以來，鋼和混凝土是橋梁結(jié)構(gòu)的主要材料，這兩種材料在物理性能和力學(xué)性 能上有很大差異。采用鋼或混凝土單一材料的橋梁，其結(jié)構(gòu)性能往往受到材料特性在某些 方面不足的限制，這兩種材料在性能上，既有較大差異，又有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。正確合理地利 用它們各自的優(yōu)點(diǎn)避免其缺點(diǎn)，并在設(shè)計(jì)和施工中得以合理發(fā)揮，可使結(jié)構(gòu)更加合理并有 效地運(yùn)作。鋼一混凝土組合梁結(jié)構(gòu)就是基于這種思想發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)。目前國內(nèi) 外對(duì)鋼一混凝土組合梁有廣泛的研究，主要針對(duì)鋼梁與混凝土形成的組合梁進(jìn)行研究，主 要采用了栓釘?shù)瓤v向抗剪連接件作為剪力連接件；對(duì)于圓鋼管梁，美國內(nèi)布拉斯加州林肯 大學(xué)對(duì)圓鋼管主梁進(jìn)行了研究，其在結(jié)構(gòu)上采用了栓釘作為剪力連接件，并在圓鋼管中設(shè) 置PVC管以減輕結(jié)構(gòu)自重。 圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋面板連接形成組合梁可充分發(fā)揮鋼筋混 凝土橋面板的抗壓性能和圓鋼管輕集料混凝土梁的抗彎性能，特別在鐵路橋梁中可充分發(fā) 揮其優(yōu)越的抗疲勞性能，而且鋼管輕集料混凝土梁可進(jìn)一步減輕上部結(jié)構(gòu)自重，減輕基礎(chǔ) 負(fù)擔(dān)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的問題是實(shí)現(xiàn)了圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋面板的整 體連接，提供一種使圓鋼管輕集料混凝土梁應(yīng)用到橋梁組合梁中的連接結(jié)構(gòu)及施工工藝。
為解決上述問題，本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)為 圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋面板連接結(jié)構(gòu)，包括圓鋼管輕集料混凝土 梁及鋼筋混凝土橋面板，在所述的圓鋼管輕集料混凝土梁的圓鋼管上焊接有開孔的鋼板， 所述的鋼筋混凝土橋面板內(nèi)的鋼筋穿過所述的鋼板的孔，與所述的鋼板整體澆注，在所述 的圓鋼管輕集料混凝土梁的圓鋼管底部的內(nèi)側(cè)焊接有加強(qiáng)筋。 —種圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋面板連接結(jié)構(gòu)的施工工藝，其特征采 用如下步驟 1)、在圓鋼管內(nèi)側(cè)定位焊接加強(qiáng) ，在圓鋼管內(nèi)澆注輕集料混凝土形成圓鋼管輕 集料混凝土梁；
2)、在圓鋼管上定位，焊接開孔的鋼板，鋼筋混凝土橋面板的底層鋼筋穿過所述的 鋼板； 3)、對(duì)組合梁綁扎鋼筋，支模，澆注混凝土。 本發(fā)明所解決的問題是通過以下途徑來實(shí)現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)組成由鋼筋混凝土橋面 板、開孔的鋼板、圓鋼管輕集料混凝土梁、加強(qiáng)筋組成。其主要特征為一是向鋼管內(nèi)灌注輕 集料混凝土以減輕橋梁的上部結(jié)構(gòu)自重，在組合梁的鋼管底部的內(nèi)側(cè)焊接加強(qiáng)筋以加強(qiáng)底 部抗彎承載力；二是對(duì)開孔鋼板開孔，孔徑比鋼筋混凝土板鋼筋直徑大，且孔的間距與橋面 板的鋼筋間距相同；三是在鋼管的頂部焊接開孔鋼板，將鋼筋混凝土橋面板的下層鋼筋穿 過開孔鋼板并整澆混凝土，實(shí)現(xiàn)了鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋面板的整體連接。
為了比較不同抗剪連接件的性能，在結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室對(duì)栓釘、開孔鋼板、彎起鋼筋三種 剪力連接件共設(shè)置了三組試驗(yàn)構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明栓釘與彎起鋼筋的抗剪 承載力相近，且相對(duì)滑移量大，而開孔鋼板的抗剪承載力是栓釘?shù)?倍以上，相對(duì)滑移較 小。對(duì)圓鋼管輕集料混凝土組合梁試驗(yàn)，研究結(jié)果表明圓鋼管輕集料混凝土組合梁具有較 高的抗彎承載力，按設(shè)計(jì)要求的繞度范圍內(nèi)其承載力滿足使用要求，采用了開孔鋼板作為 縱向抗剪連接件使鋼筋混凝土橋面板與圓鋼管輕集料混凝土梁有很好的連接效果，相對(duì)滑 移量約為0. lmm，滿足工程實(shí)際應(yīng)用要求。
結(jié)合試驗(yàn)研究本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn) —、圓鋼管中澆注輕集料混凝土，在滿足承載力性能的基礎(chǔ)上減輕了橋梁結(jié)構(gòu)上 部自重；在圓鋼上焊接鋼板，并在鋼板上開孔，將鋼筋混凝土橋面板的鋼筋穿過鋼板，然后 將鋼筋和鋼板整體澆注，從而將圓鋼和鋼筋混凝土橋面板有機(jī)的組合成一個(gè)整體，提高了 整體的強(qiáng)度和且連接可靠。 二、在圓鋼管的內(nèi)側(cè)焊接加強(qiáng)筋增強(qiáng)了梁的抗彎承載力； 三、開孔鋼板剪力連接件的縱向抗剪承載力高，且相對(duì)滑移量小，連接效果可靠。


圖1為圓鋼管輕集料混凝土組合梁連接示意圖。
具體實(shí)施例方式
在實(shí)際工程中應(yīng)用時(shí)，首先在工廠中制作好開孔鋼板，孔徑比橋面板鋼筋的直徑 大；按設(shè)計(jì)計(jì)算要求在鋼管內(nèi)側(cè)定位焊接加強(qiáng)筋4，澆注輕集料混凝土形成圓鋼管輕集料 混凝土梁3，此時(shí)圓鋼管可直接作為模板；按要求在鋼管頂部定位，焊接開孔的鋼板2 ;在開 孔的鋼板2中穿橋面板鋼筋，然后對(duì)鋼筋混凝土橋面板1及連接處進(jìn)行綁扎鋼筋、支模、澆 注混凝土 ；楔形連接處與鋼筋混凝土橋面板一起整澆。
權(quán)利要求
一種圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋面板連接結(jié)構(gòu)，包括圓鋼管輕集料混凝土梁(3)以及鋼筋混凝土橋面板(1)，其特征在于在所述的圓鋼管輕集料混凝土梁(3)的圓鋼管上焊接有開孔的鋼板(2)，所述的鋼筋混凝土橋面板(1)內(nèi)的鋼筋穿過所述的鋼板(2)的孔，與所述的鋼板(2)整體澆注，在所述的圓鋼管輕集料混凝土梁(3)的圓鋼管底部的內(nèi)側(cè)焊接有加強(qiáng)筋(4)。
2. —種如權(quán)利要求1所述的圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋面板連接結(jié)構(gòu)的施工工藝，其特征在于采用如下步驟1) 、在圓鋼管內(nèi)側(cè)定位焊接加強(qiáng)筋(4)，在圓鋼管內(nèi)澆注輕集料混凝土形成圓鋼管輕集料混凝土梁(3);2) 、在圓鋼管上定位，焊接開孔的鋼板(2)，鋼筋混凝土橋面板(1)的底層鋼筋穿過所述的鋼板(2);3) 、對(duì)組合梁綁扎鋼筋，支模，澆注混凝土。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圓鋼管輕集料混凝土梁與鋼筋混凝土橋面板連接結(jié)構(gòu)及施工工藝，主要包括圓鋼管輕集料混凝土梁及鋼筋混凝土橋面板，在所述的圓鋼管輕集料混凝土梁的鋼管上焊接有開孔的鋼板，所述的鋼筋混凝土橋面板內(nèi)的鋼筋穿過所述的鋼板的孔，與所述的鋼板整體澆注，在所述的圓鋼管輕集料混凝土梁的圓鋼管底部的內(nèi)側(cè)焊接有加強(qiáng)筋。與現(xiàn)有技術(shù)相比，在圓鋼上焊接鋼板，并在鋼板上開孔，將鋼筋混凝土橋面板的鋼筋穿過鋼板，然后將鋼筋和鋼板整體澆注，從而將圓鋼管輕集料混凝土梁和鋼筋混凝土橋面板有機(jī)的組合成一個(gè)整體，提高了整體的強(qiáng)度且連接可靠。
文檔編號(hào)E01D19/12GK101787675SQ201010120579
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者傅中秋, 吉伯海, 莫海峰, 董亞東 申請(qǐng)人:河海大學(xué)