一种组合式箱梁构造及其制造方法与流程

本发明属于土建工程建造技术领域，具体涉及一种组合式箱梁构造及其制造方法。

背景技术：

组合结构通过剪力键将钢梁与混凝土板组合在一起共同工作，施工方便、经济性好，近年来，在桥梁工程中得到了广泛的应用。目前，组合结构桥梁的结构形式多种多样。其中，组合箱梁截面抗扭刚度大，承载能力高，耐久性好，具有很多优势，非常适用于跨度较大的简支梁桥和连续梁桥，尤其适用于曲线桥梁。

传统开口式组合箱梁制作较为方便，同时可减少用钢量，但其缺点是剪力钉用量大，造价较高，混凝土桥面板多采用预制板与后浇混凝土所组成的叠合板，施工速度不具有明显的优势。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种组合式箱梁构造及其制造方法，克服传统开口式组合箱梁的不足，缩短工期，降低造价，增加工程经济效益。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种组合式箱梁构造，包括开口式钢箱和面板；

所述钢箱的结构为：底板两对边沿其长度方向固定有腹板，在腹板上固定有用于支撑面板的顶板；在两个顶板上沿桥梁长度方向，每隔一定间距固定有若干剪力钉，所述面板上开有若干孔洞，孔洞与剪力钉的位置相对；在孔洞内注入有水泥基复合材料，面板和钢箱通过水泥基复合材料的作用相互固定。

根据上述方案，钢箱内部固定有加劲筋，沿桥梁长度方向每隔一定间距设置有横隔板或斜撑。

根据上述方案，所述面板配有纵向预应力钢筋和横向预应力钢筋。

根据上述方案，每块面板之间的干接缝为直线形或锯齿形。

本发明提供的一种组合式箱梁构造制造方法，包括以下步骤：

步骤1：将钢箱的顶板、腹板和底板加工制作成开口式钢箱；

步骤2：在钢箱内焊接加劲筋、横隔板，在顶板上焊接剪力钉；

步骤3：制作预制混凝土桥面板，制作时配置纵向预应力钢筋和横向预应力钢筋，预留剪力键孔洞；

步骤4：对面板的孔洞侧壁进行工艺处理，将面板置于钢箱之上，使剪力钉置于孔洞内；

步骤5：在孔洞内浇筑水泥基复合材料，粘结形成组合结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：抗扭刚度大，承载能力高，非常适用于跨度较大的简支梁桥和连续梁桥，尤其适用于曲线桥梁。箱梁的内表面被封闭在结构内部，避免与外界不利环境的直接接触，耐久性较好，保养维修工作量低。采用预制混凝土桥面板，制作更为方便，易于施工，大大缩短工期。同时剪力钉用量大大减少，经济效益显著。采用聚丙烯纤维工程水泥基复合材料很好地解决了孔洞处的局部受力问题，有助于提高结构的安全性及耐久性。

附图说明

图1是本发明中组合式箱梁构造平面结构图。

图2是本发明中组合式箱梁构造侧视图。

图3是本发明中组合式箱梁构造的面板和钢箱结合处示意图。

图4是本发明中组合式箱梁构造的面板截面示意图。

图5是本发明中组合式箱梁构造的直线形干接缝。

图6是本发明中组合式箱梁构造的锯齿形干接缝。

图7是本发明中组合式箱梁构造的钢箱立体图。

图8是本发明中组合式箱梁构造的立体图之一。

图9是本发明中组合式箱梁构造的立体图之二。

图中：1-钢箱；2-面板；3-剪力钉；4-水泥基复合材料；5-顶板；6-腹板；7-底板；8-加劲筋；9-孔洞；10-纵向预应力钢筋；11-横向预应力钢筋；12-面板干接缝。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明提供的一种组合式箱梁构造，其结构为：包括开口式钢箱1和面板2；所述钢箱1的结构为：底板7两对边沿其长度方向固定有腹板6，在腹板6上固定有用于支撑面板2的顶板5；在两个顶板5上沿桥梁长度方向，每隔一定间距固定有若干剪力钉3，所述面板2上开有若干孔洞9，孔洞9与剪力钉3的位置相对；在孔洞9内注入有水泥基复合材料4，面板2和钢箱1通过水泥基复合材料4的作用相互固定。

作为优化，钢箱1内部固定有加劲筋8，沿桥梁长度方向每隔一定间距设置有横隔板或斜撑。所述面板2配有纵向预应力钢筋10和横向预应力钢筋11。每块面板2之间的面板干接缝12为直线形或锯齿形。

本发明构造的制作方法是：将顶板5、腹板6和底板7加工制作成开口式钢箱1，并在钢箱1内焊接加劲筋8、横隔板，在顶板5上焊接剪力钉3，同时进行预制混凝土桥面板2的制作，制作时配置纵向预应力钢筋10和横向预应力钢筋11，预留剪力键孔洞9；其次，对预制混凝土面板2的剪力键孔洞9侧壁进行工艺处理。再次，将预制混凝土桥面板2置于钢箱1之上，使剪力钉3置于剪力键孔洞9内；最后，在剪力键孔洞9内浇筑聚丙烯纤维工程水泥基复合材料4粘结形成组合结构。

本发明充分发挥了混凝土的抗压作用，同时又提高了钢箱1的底板7及腹板6的稳定性，适用于简支梁桥与连续梁桥，尤其适用于跨度较大及扭转作用较大的跨线桥及弯桥，相比普通钢-混凝土开口组合式箱梁，具有制作方便，施工速度加快，剪力钉用量小等特点。