一种含开孔板连接件的组合梁及施工方法
【专利摘要】一种含开孔板连接件的组合梁，包含钢筋混凝土板、钢梁，还包括开孔板连接件；所述钢筋混凝土板中有上下两层钢筋；钢筋混凝土板下层钢筋的水平位置由开孔板连接件的孔间距定位控制、竖向位置和保护层厚度通过槽孔底部钢板的高度控制；钢筋混凝土板上层钢筋水平位置由开孔板的孔间距定位控制、竖向位置和保护层厚度通过开孔板连接件顶部到混凝土上表面的距离控制。所述开孔板连接件采用带靴形槽孔的开孔板连接件。本发明还公开了所述组合梁的施工方法。本发明施工方便，具有承载能力高、疲劳性能好的特点，省去了传统组合梁焊接焊钉或孔中穿钢筋的繁琐工序，简化了施工方法，提高了施工效率，降低了工程造价。
【专利说明】
一种含开孔板连接件的组合梁及施工方法
技术领域
[0001]本发明属于桥梁工程领域，涉及组合梁桥，尤其是含开孔板连接件的组合梁桥。
【背景技术】
[0002]组合梁桥是指采用连接件将钢梁构件和钢筋混凝土结合而成组合截面共同工作的一种复合式结构。这种结构因为能有效发挥钢和混凝土两种材料各自的优势而得到日益广泛的应用。
[0003]常规组合梁的剪力连接件一般为型钢、剪力钉或常规开孔板连接件。型钢连接件目前使用较少，目前使用较多的是剪力钉和常规开孔板连接件，剪力钉的施工方法目前比较成熟，有专用的施工机械，但是当剪力钉较多且密集时施工较为繁琐;常规开孔板连接件施工简便，仅需要将开孔板连接件焊接到钢梁上即可，焊缝较少，且承载能力较高。但常规开孔板连接件需要在孔中穿钢筋，当孔中钢筋较长时，施工非常繁琐，这时有两种解决办法，一种是直接穿入钢筋，虽然施工繁琐，但孔中钢筋可以做为混凝土板的下层钢筋；另一种是将钢筋截断，分段穿入孔中，施工较为方便，但是混凝土板的下层钢筋需要另外配置，钢月5$父为杂乱。
[0004]可见客观上需要研发提出一种带开孔板连接件的组合梁，此种组合梁在施工时不必像常规开孔板连接件那样穿孔中钢筋，也不需要另外配置混凝土板的下层钢筋，钢筋布置简洁明了。同时钢筋位置、混凝土保护层厚度和钢筋间距等可以方便的通过带靴形槽孔的开孔板的尺寸进行调节，在绑扎钢筋时省去了设置混凝土保护层垫块和钢筋间距定位的过程，并能够有效保证混凝土的保护层厚度和钢筋间距的均匀。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种采用开孔板连接件的组合梁及施工方法，与采用传统开孔板连接件的组合梁相比，省去了在圆孔中穿钢筋的繁琐工序，简化了施工步骤，同时开孔板可以作为混凝土中上下层钢筋的定位装置，不需要额外的定位块，使得钢筋定位更加简单，排布更加有序。
[0006]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]—种含开孔板连接件的组合梁，由钢筋混凝土板、钢梁和开孔板连接件组成。其中钢筋混凝土板有上下两层钢筋，下层横向钢筋由上至下放入槽孔内，并水平推至靴头位置就位，随后绑扎纵向钢筋，放置上层钢筋网，浇筑桥面板混凝土。
[0008]所述钢梁可以是钢箱梁或钢板梁，钢箱梁可以是直腹板或斜腹板。
[0009]所述开孔板连接件由一整块矩形钢板沿槽孔位置切割而成，一块钢板可以制作两块开孔板连接件，且无废料产生。所述开孔板通过焊接连接在所述钢梁上。
[0010]进一步而言，一种含带靴形槽孔开孔板连接件的组合梁，包含钢筋混凝土板、钢梁和带靴形槽孔的开孔板连接件。
[0011]所述钢筋混凝土板可以采用常规混凝土或高性能混凝土。钢筋混凝土板中有上下两层钢筋。
[0012]钢筋混凝土板下层钢筋的水平位置由开孔板的槽孔位置定位控制、竖向位置和保护层厚度通过槽孔底部钢板的高度控制;钢筋混凝土板上层钢筋水平位置由开孔板的槽孔位置定位控制、竖向位置和保护层厚度通过开孔板顶部到混凝土上表面的距离控制。
[0013]钢筋混凝土板上层钢筋和下层钢筋都有横向钢筋和纵向钢筋，其中横向钢筋间距由所述开孔板连接件槽孔间距控制。
[0014]钢梁可以是钢板梁也可以是钢箱梁，钢梁腹板可以是直腹板，也可以是斜腹板，可以是平钢板，也可以是折形钢板。
[0015]剪力连接件采用带靴形槽孔的开孔板连接件，所述开孔板连接件通过焊接连接在所述钢梁的上翼缘上。
[0016]该连接件是由一块矩形钢板条加工出两块凹凸相间的带靴形槽孔的板。
[0017]靴形槽孔可以等间距或不等间距布置。
[0018]连接件的靴形槽孔底部可以平坡或斜坡。
[0019]所述的开孔板连接件，其加工制作方法是:将一块完整的矩形钢板沿槽孔位置切割，一分为二得到两块所述开孔板连接件，并无废料产生。
[0020]所述的开孔板连接件，其与混凝土的连接方式是:将钢筋从上至下放置在槽口内，再水平移动到槽口靴头的位置，浇筑混凝土包裹住整个所述开孔板连接件。
[0021 ] 所述组合梁从工厂加工到现场安装的方法，步骤如下:
[0022]步骤一:加工厂内预制钢板梁或钢箱梁；
[0023]步骤二:加工厂内切割所述矩形钢板，根据混凝土桥面板横向钢筋的间距在每块钢板上画靴形槽孔形状，槽孔底部到开孔板根部的距离依据混凝土下层钢筋的保护层厚度确定，开孔板的高度依据混凝土上层钢筋的保护层厚度确定。将其每一条钢板沿靴形槽孔的边线切割，形成两块凹凸重合的带靴形槽孔的开孔板连接件；
[0024]步骤三:在加工厂内把带靴形槽孔的开孔板连接件焊接到钢梁的上翼缘上，焊接开孔板连接件时要兼顾靴形槽孔的位置与混凝土桥面板钢筋的位置对应；
[0025]步骤四:在工地现场，将下层横向钢筋从上到下放入所述槽口内，再把下层横向钢筋水平方向移动到靴形槽孔的前端，绑扎下层纵向钢筋，放置上层钢筋网；
[0026]步骤五:在工地现场，当所有钢筋都放置就位后浇筑混凝土，待混凝土达到龄期后形成混凝土与钢梁的连接；
[0027]步骤六:施工桥面铺装、栏杆等。
[0028]由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果:
[0029]I)开孔板连接件采用半封闭槽孔，施工时将混凝土中横向钢筋由上至下直接放入槽孔内，并水平移动到靴头位置，免去了常规开孔板连接件孔中穿钢筋的步骤，简化了施工，提高了施工效率，降低了工程造价。
[0030]2)混凝土中上层、下层钢筋的保护层厚度和钢筋间距可以通过所述开孔板连接件的尺寸控制，免去了绑扎钢筋时的定位装置，进一步简化了施工步骤，同时使钢筋定位更加准确，排布更加有序。
[0031]3)所述开孔板连接件可以由一整块矩形钢板沿槽孔形状切割而成，一块矩形钢板可以切割成两块所述开孔板连接件，无废料产生。
[0032]4)所述开孔板连接件有较高的承载能力和抗疲劳性能，运用到组合梁中能够保证钢梁与混凝土桥面板的有效结合，提高组合梁的耐久性能。
【附图说明】
[0033]图1a为图1所示实施例剪力连接件显示切割线路的加工示意图。
[0034]图1b为按照图1a所示切割线路加工并分离得到两块剪力连接件的示意图。
[0035]图2为本发明开孔板连接件与钢板梁连接示意图。
[0036]图3为本发明开孔板连接件与钢箱梁连接示意图。
[0037]图4为本发明组合梁施工时放置钢筋的示意图。
[0038]图5为本发明组合钢板梁下层横向钢筋就位后示意图。
[0039]图6为本发明组合钢箱梁下层横向钢筋就位后示意图。
[0040]图7为本发明组合梁连接件、上层横向钢筋和下层横向钢筋位置关系示意图。
[0041 ]图8为本发明组合钢板梁实施例形状示意图。
[0042]图9为本发明组合钢箱梁实施例形状示意图。
【具体实施方式】
[0043]以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
[0044]在钢结构加工厂将钢板切割成长度与主梁节段长度相适应，宽度为a的钢板，钢板的数量是所述带靴形槽孔开孔板连接件总数的一半。根据混凝土桥面板横向钢筋301的间距在每块钢板上画出靴形槽孔形状，槽孔底部到开孔板根部的距离依据混凝土下层钢筋的保护层厚度确定，开孔板的高度依据混凝土上层钢筋的保护层厚度确定。将所述钢板沿所述靴形槽孔形状线进行火焰切割，一块钢板得到两块所述开孔板连接件4。对于需要纵向对接连接的位置，切割坡口。
[0045]工厂分段预制所述钢板梁5或钢箱梁6。
[0046]将所述开孔板连接件4使用双面贴角焊缝焊接到所述钢板梁5或所述钢箱梁6上，并检查焊缝质量。连接件时要兼顾靴形槽孔的位置与混凝土桥面板钢筋的位置对应。如图2或图3所示。
[0047]将预制好的梁段运送到施工现场，进行现场拼装，可采用满堂支架、悬臂拼装、顶推施工和转体施工等施工方法。
[0048]待钢梁就位后，将混凝土下层钢筋网3中的横向钢筋301放置在所述开孔板连接件4的靴形槽内，放置过程如图4所示，先由上至下放入槽口内，再水平移动到靴头位置。
[0049]下层横向钢筋301就位后，其与所述开孔板连接件4、钢板梁5或钢箱梁6的位置关系如图5和图6所示。所述开孔板连接件4通过双面角焊缝焊接在所述钢板梁5或钢箱梁6的上翼缘，下层钢筋网3中横向钢筋301放置在所述开孔板连接件4的靴形槽内。
[0050]绑扎下层钢筋网3和上层钢筋网2，将上层钢筋网2放置在所述开孔板连接件4上，就位后上层钢筋网2中横向钢筋201、所述开孔板连接件4和下层钢筋网3中横向钢筋301的相对位置关系如图7所示。上层钢筋网2中横向钢筋201放置在所述开孔板连接件4的顶部，下层钢筋网3中横向钢筋301放置在所述开孔板连接件4的靴形槽内。
[0051]待所有钢筋完成绑扎后浇筑桥面板混凝土I，混凝土达到龄期后形成组合结构，之后施工铺装、栏杆、灯柱等。成形后的组合梁示意图如图8和图9所示。
[0052]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种含开孔板连接件的组合梁，包含钢筋混凝土板、钢梁，其特征在于:还包括开孔板连接件;所述钢筋混凝土板中有上下两层钢筋；钢筋混凝土板下层钢筋的水平位置由开孔板连接件的孔间距定位控制、竖向位置和保护层厚度通过槽孔底部钢板的高度控制；钢筋混凝土板上层钢筋水平位置由开孔板的孔间距定位控制、竖向位置和保护层厚度通过开孔板连接件顶部到混凝土上表面的距离控制。2.根据权利要求1所述的组合梁，其特征在于:包括横向钢筋和纵向钢筋，其中横向钢筋间距由所述开孔板连接件槽孔间距控制。3.根据权利要求1所述的组合梁，其特征在于:所述钢梁为钢板梁、钢箱梁、钢梁腹板、直腹板、斜腹板、平钢板或折形钢板。4.根据权利要求1所述的组合梁，其特征在于:所述钢筋混凝土板为常规混凝土板或高性能混凝土板。5.根据权利要求1所述的组合梁，其特征在于:所述开孔板连接件为带靴形槽孔的开孔板连接件(4)，其固定连接在所述钢梁的上翼缘上。6.根据权利要求5所述的组合梁，其特征在于:所述带靴形槽孔的开孔板连接件(4)的一侧为平直轮廓，剪力连接件的另一侧上重复排列着凸起连接头和凹进槽孔，该凹进槽孔呈现为靴形;该凸起连接头的形状旋转180°后与该凹进槽孔形状一致、尺寸相同；两块同样尺寸的连接件，将其中一块旋转180°后，两者的凸起连接头和凹进槽孔正好嵌合对接、拼扣为一块完整的条板。7.根据权利要求6所述的组合梁，其特征在于:所述靴形槽孔底部是平坡或斜坡。8.根据权利要求6所述的组合梁，其特征在于:所述凹进槽孔底部带有斜坡，斜坡线与水平线的夹角范围是5°?15°。9.根据权利要求8所述的组合梁，其特征在于:所述斜坡线与水平线的夹角为10°。10.权利要求1?9任一所述组合梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一:预制钢板梁(5)或钢箱梁(6); 步骤二:切割所述矩形钢板，根据混凝土桥面板钢筋的间距在每块钢板上画靴形槽孔形状，将其每一条钢板沿靴形槽孔的边线切割，形成两块凹凸重合的带靴形槽孔的开孔板连接件； 步骤三:把带靴形槽孔的开孔板连接件焊接到钢梁的上翼缘上，焊接开孔板连接件时要兼顾靴形槽孔的位置与混凝土桥面板钢筋的位置对应； 步骤四:将下层横向钢筋从上到下放入开孔板连接件槽口内，再把下层横向钢筋水平方向移动到靴形槽孔的前端靴头的位置，绑扎上、下层纵向钢筋； 步骤五:当所有钢筋都放置就位后浇筑混凝土包裹住整个所述开孔板连接件，待混凝土达到龄期后形成混凝土与钢梁的连接； 步骤六:施工桥面铺装、栏杆。
【文档编号】E01D21/00GK105887655SQ201610330676
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】戴昌源, 苏庆田, 贺欣怡, 杜霄, 田乐, 姜旭, 吴冲, 曾明根
【申请人】同济大学