工字型钢梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的简支梁桥结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种工字型钢梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的简支梁桥结构。
【背景技术】
[0002]随着我国劳动力日益短缺，环境污染压力越来越大，节能、环保、低碳正日益成为我国经济发展的主题，对于劳动密集型且能耗又高的传统桥梁建造方式来说，对其升级改造和技术革新势在必行，必须寻找新型更加合理的结构体系替代传统混凝土结构体系。钢混组合桥梁结构既能充分发挥混凝土抗压强度高的优势，又能很好利用钢材的抗拉性能，同时也可以采用装配式施工；与钢结构相比，费用便宜；与混凝土结构相比，环保性能好，施工速度快，因此其可以广泛应用桥梁工程领域。然而钢-普通混凝土组合梁桥的桥面板在施工时混凝土的收缩徐变，以及运营过程中的车载的反复作用和温度应力的影响，容易导致钢-普通混凝土组合梁桥的桥面板开裂；同时目前应用较为广泛的多梁式钢-混凝土组合小箱梁桥需要较宽的盖梁来放置多片小箱梁，这样对桥下车辆的通行能力和可利用空间大大压缩，同时其用钢量也比较大，非常不经济；对于单箱或多箱整体式钢-混凝土组合小箱梁桥在进行装配式施工时，吊装重量大，施工期间对周边交通影响大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服为了克服现有技术的不足，提供一种经济实用、结构简单、施工方便和经久耐用的工字型钢梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的简支梁桥结构。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案如下:
[0005]工字型钢梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的简支梁桥结构，由桥墩、混杂纤维混凝土桥面板、钢结构、剪力键组成，桥墩支承钢结构，钢结构支承混杂纤维混凝土桥面板，钢结构和混杂纤维混凝土桥面板通过剪力键连接共同承受外载；钢结构是由纵钢主梁、边次纵梁、中次纵梁、加劲肋和横隔梁构成的梁格体系，为防止纵钢主梁、边次纵梁、中次纵梁和横隔梁发生局部屈曲，在它们的底板和腹板上焊接纵横加劲肋；钢钎维和聚丙烯纤维按一定比例掺入到混凝土内，然后浇注到绑扎钢筋的模板中；且纵钢主梁、边次纵梁、中次纵梁9与横隔梁的截面形式为工字型截面，纵钢主梁和边次纵梁的数量为两片，中次纵梁数量为零至多片，横隔梁数量为三片至多片。
[0006]横隔梁与纵钢主梁、边次纵梁和中次纵梁的腹板成90度焊接，横隔梁和中次纵梁宽度和高度根据车载、跨径和桥幅宽度，通过现有规范的计算确定。
[0007]剪力键的形式可以根据现场施工条件和要求确定。
[0008]钢钎维掺入体积比范围为0.5%?1.9%，聚丙烯纤维掺入体积比范围为
0.05%?0.19%，具体掺入比例根据现有规范的计算方法确定。
[0009]混杂纤维混凝土桥面板既能够采用直接现浇形式，也能够采用先预制后安装形式，具体根据现场施工条件和要求确定。
[0010]桥墩采用花瓶式独柱式桥墩。
[0011]本发明由桥墩、混杂纤维混凝土桥面板、钢结构、剪力键、钢筋组成，这种发明可以改善桥面板的受力性能，加强桥面板的抗裂性，提高桥面板的耐久性，由此使得桥梁结构的耐久性得到提高，从而延长桥梁使用寿命；同时其可充分利用市政高架桥梁下方的空间，提高车辆的通行能力，用钢量比较小，非常经济；也可采用装配式施工，吊装重量小，施工期间对周边交通影响小。
[0012]本发明的有益效果:
[0013]1、减少组合梁桥桥面板的早期裂缝
[0014]采用本发明，与普通混凝土桥面板相比，组合梁桥桥面板在浇筑后28天内，由于在桥面板的混凝土中掺入钢钎维和聚丙烯纤维后，钢钎维和聚丙烯纤维在混凝土中的桥接作用，大大减少了混凝土早期的收缩徐变引起的裂缝，提高了桥面板的早期抗裂性。
[0015]2、提高钢混组合梁桥的耐久性能
[0016]采用本发明，与普通混凝土桥面板相比，混杂纤维混凝土桥面板的抗裂性、冲击韧性及抗压抗拉强度都有明显改善，由此使得组合梁桥桥面板的耐久性得到提高，从而提高组合桥梁结构的耐久性，延长桥梁使用寿命。
[0017]3、充分利用桥下空间，经济指标低。
[0018]采用本发明，与目前应用较为广泛的多梁式钢-混凝土组合小箱梁桥相比，不需要较宽的盖梁来放置多片小箱梁，这样可利用桥下空间，提高桥下车辆的通行能力，同时其用钢量也比较省，经济指标低。
[0019]4、施工期间对周边环境影响小
[0020]采用本发明，与单箱或多箱整体式钢-混凝土组合小箱梁桥相比，在进行装配式施工时，吊装重量低，施工期间对周边交通影响小。
【附图说明】
[0021]图1是本发明的结构平面布置图。
[0022]图2是本发明的钢横隔梁纵剖面布置图。
[0023]图3是本发的次边纵梁、次中纵梁、钢横隔梁跨中截面图。
[0024]图4是本发明的钢主梁纵剖面布置图。
[0025]图5是本发明的钢主梁跨中截面图。
[0026]图中标号:桥墩1、混杂纤维混凝土桥面板2、钢结构3、剪力键4、钢钎维5、聚丙烯纤维6、纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9、钢横隔梁10、纵横加劲肋11、钢筋12和托板13ο
【具体实施方式】
[0027]下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
[0028]如图1?图5所示，工字型钢梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的简支梁桥结构的具体实施如下所示:
[0029]工字型钢梁与混杂纤维混凝土桥面板组合的简支梁桥结构，由桥墩1、混杂纤维混凝土桥面板2、钢结构3、剪力键4组成，其中，桥墩1支承钢结构3，钢结构3支承混杂纤维混凝土桥面板2，钢结构3和混杂纤维混凝土桥面板2通过剪力键4连接共同承受外载；钢结构3是由纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9、加劲肋11和横隔梁10构成的梁格体系，为防止纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9和横隔梁10发生局部屈曲，在它们的底板和腹板上焊接纵横加劲肋11 ;钢钎维5和聚丙烯纤维6按一定比例掺入到混凝土内，然后浇注到绑扎钢筋12的模板中，制作成混杂纤维混凝土桥面板2，混杂纤维混凝土桥面板2既可以采用直接现浇形式，也可以采用先预制后安装形式。
[0030]本发明中，纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9、横隔梁10和加劲肋11形成钢结构3梁格体系，再通过剪力键4与其上混杂纤维混凝土桥面板2组成的桥梁结构，同时为防止纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9和横隔梁10发生局部屈曲，在它们的底板和腹板上焊接纵横加劲肋11。
[0031]本发明中，纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9与横隔梁10的托板13上剪力键4的纵横向排数根据车载、跨径和桥幅宽度，通过现有规范的计算方法确定。
[0032]本发明中，纵钢主梁7、边次纵梁8、中次纵梁9与横隔梁10的截面形式为工字型截面，纵钢主梁7和边次纵梁8的数量为两片，中次纵梁9数量为无至多片，横隔梁10数量为三片至多片，纵钢主梁7和边次纵梁8宽度和高度以及中次纵梁9与横隔梁10的间距根据车载、跨径和桥幅宽度，通过现有规范的计算确定。
[