节段连续预制—顶推就位后联结的钢‑砼组合梁桥及其快速建造方法与流程

本发明属于桥梁工程领域，特别涉及一种节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥及其快速建造方法。

背景技术：

钢-混凝土组合桥梁在充分发挥两种材料的强度优势、跨度大、重量轻、能耗较低等方面均具有明显的优良，但现有钢-混凝土组合桥梁均需通过现浇混凝土来实现钢与混凝土桥道板的结合，难以实现全装配式施工；预制装配式桥梁具有预制节段质量可靠、施工简便快捷的优势；目前，实现预制装配式混凝土桥梁的设备、场地条件要求很高，一是需要专门的大型构件预制场地和相应预制装备，二是需要大型预制混凝土构件的存放场地，三是需要特大重型吊装及运输装备，四是需要运输大型桥梁构件的道路运输条件；同时具备上述四个条件方能实施大型桥梁构件的预制——在设定时期内的存放——将大型桥梁构件运输至桥梁建造现场——按设计要求吊装就位——联结为整体桥梁结构。预制拼装式桥梁还不可避免的存在相邻预制节段的结构性接缝，是预制拼装式桥梁的薄弱部位，稍有不慎即留下后期病害隐患。

因此，需要一种便于实现完全预制-装配化施工，并能够避免在预制场地和桥梁建造现场占用庞大预制桥道板存放空间，且无需采用特大重型吊装及运输装备以及相应的运输道路对预制的混凝土桥道板进行运输的节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥及其快速建造方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种便于实现完全预制-装配化施工，并能够避免在预制场地和桥梁建造现场占用庞大预制桥道板存放空间，且无需采用特大重型吊装及运输装备以及相应的运输道路对预制的混凝土桥道板进行运输的节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥及其快速建造方法；

本发明的节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥的主梁由下部钢梁与上部混凝土桥道板肋侧预埋钢板的纵向接缝通过后焊连接形成的组合梁桥。

本发明的节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥的快速建造方法，钢梁分段连续拼装——顶推前移至在全部墩、台上就位——墩与梁联结的施工包括以下步骤：

a1.完成桥梁墩、台施工，对变高度钢梁，可采用在桥墩顶部预先安装联结钢梁下部变高度部分的钢结构；

a2.在桥端专门钢梁节段拼装场内拼装联结形成等高度钢梁节段；

a3.将制作好的钢梁节段顶推使其滑移至前一桥墩上；

a4.在桥端专门钢梁节段拼装场内在前一钢梁节段末端连续拼装联结后一钢梁节段；

a5.依次重复步骤a2-a4，依次将制作好的等高度钢梁顶推使其滑移至所述桥墩上，直至按设定要求等高度钢梁全长在所述桥墩上完全就位；

a6.完成墩顶及其变高度部分的钢结构与等高度钢梁的联结；

本发明的节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥的快速建造方法，混凝土桥道板分段连续预制——顶推前移至在钢梁全长上就位——桥道板与钢梁联结的施工包括以下步骤：

a.在桥头专门预制场内完成混凝土桥道板节段快速预制成型；

b.将制作好的混凝土桥道板节段向前顶推滑移至所述钢梁上；

c.依次重复步骤a和b，将制作好的混凝土桥道板顶推使其滑移至所述钢梁上；并通过后一混凝土桥道板将其前已分段连续预制完成的混凝土桥道板沿钢梁顶面顶推逐步向前滑移；

d.重复步骤c，直至所述混凝土桥道板按设定要求在钢梁全长上就位；

e.对上部混凝土桥道板肋侧预埋钢板与其下钢梁顶面的纵向接缝通过后焊连接形成的钢-混凝土组合梁桥。

进一步，桥道板为对应于钢梁结构顶面设置有纵向板肋的混凝土板，并在预制混凝土桥道板肋的两侧面预埋设置有带剪力钉的竖向钢板；

进一步，步骤c中，在前一混凝土桥道板节段末端连续浇筑后一桥道板节段混凝土；使后一混凝土桥道板在制作过程中与前一混凝土桥道板形成整体联结；

进一步，所述制作混凝土桥道板为在桥头专门预制场内浇筑并快速养护成型；

进一步，顶推过程中，所述混凝土桥道板与梁之间设置有自润滑材料；

进一步，所述桥梁主体为钢-砼组合梁桥主体，所述钢梁为钢桁梁或钢箱梁；

进一步，所述自润滑材料为聚四氟乙烯，所述聚四氟乙烯制成聚四氟乙烯板并分布支垫于桥道板与梁之间；

进一步，所述步骤c可在桥梁两端同时进行，直至所述混凝土桥道板合拢；

进一步，后一混凝土桥道板在浇筑过程中与前一混凝土桥道板之间的联结可采用钢筋交联的方式形成联结；

本发明的有益效果是：本发明的节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥及其快速建造方法，同时兼有装配式施工桥梁和钢-砼组合桥梁的优点：质量可靠、施工简便快捷，可较充分发挥两种材料的强度优势，跨度大、重量轻、能耗较低；由于采用在桥头专门制作场内完成钢梁节段和混凝土桥道板分段连续快速制造——顶推至按设定要求就位，避免了常规预制-装配式施工桥梁需要庞大的大型构件预制和存放场地，避免了特大重型吊装及运输装备以及运输大型桥梁构件的道路运输条件，还避免了传统预制-拼装式桥梁相邻预制节段存在结构性接缝可能导致的后期病害隐患；通过在预制混凝土桥道板肋侧预埋带剪力钉的钢板与其下钢梁顶面的纵向接缝通过后焊连接形成的钢-混凝土组合结构，避免了通过现场浇筑混凝土使桥道板与钢梁联结为组合结构的麻烦及由质量不定性可能导致的后期病害隐患。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本实施例中在桥端制作第1段钢梁节段的示意图；

图2为本实施中顶推第1段钢梁节段的示意图；

图3为本实施例中顶推第2段钢梁节段的示意图；

图4为本实施例中完成钢梁施工的示意图；

图5为本实施例中在桥梁主体梁端部制作混凝土桥道板的示意图；

图6为本实施例中将制作好的混凝土桥道板推向钢梁的示意图；

图7为本实施例中制作后一桥道板的示意图；

图8为本发明中的钢梁上铺设至设定的混凝土桥道板长度后的示意图；

图9为实施本发明的建造方法的装备示意图；

图10为本发明的钢梁的断面图；

图11为本发明的混凝土桥道板的断面图；

图12为本发明的混凝土桥道板与钢梁联结前的断面图；

图13为本发明的混凝土桥道板与钢梁联结后的断面图。

具体实施方式

图1为本实施例中在桥端制作第1段钢梁节段的示意图；图2为本实施中顶推第1段钢梁节段的示意图；图3为本实施例中顶推第2段钢梁节段的示意图；图4为本实施例中完成钢梁施工的示意图；图5为本实施例中在桥梁主体梁端部制作混凝土桥道板的示意图；图6为本实施例中将制作好的混凝土桥道板推向钢梁的示意图；图7为本实施例中制作后一桥道板的示意图；图8为本发明中的钢梁上铺设至设定的混凝土桥道板长度后的示意图；图9为实施本发明的建造方法的装备示意图；图10为本发明的钢梁的断面图；图11为本发明的混凝土桥道板的断面图；图12为本发明的混凝土桥道板与钢梁联结后的断面图，如图所示，本实施例的节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥的快速建造方法，包括以下步骤：a.在完成桥梁主体的梁端部的智能化桥道板快速预制工厂9内制作混凝土桥道板3；b.将制作好的混凝土桥道板3顶推使其滑移至所述梁上；c.依次重复步骤a和b，依次将制作好的混凝土桥道板3顶推使其滑移至所述桥梁上；并通过后一混凝土桥道板3将在前的混凝土桥道板3顶推在桥梁主体上向前滑移；d.重复步骤c，直至所述梁上铺设至设定的混凝土桥道板3长度；本实施例中，可采用现有混凝土桥道板3浇筑成型设备在桥梁主体的梁端成型混凝土桥道板3，混凝土桥道板3制作完成后，利用液压缸1等顶推装置将混凝土桥道板3顶推至梁上，重复上述步骤依次将制作好的混凝土桥道板3顶推使其滑移至所述桥梁上；并通过后一混凝土桥道板3将在前的混凝土桥道板3顶推在桥梁主体上向前滑移，直至所述钢梁4上铺设至设定的混凝土桥道板3长度，采用本方法建造钢砼组合梁桥，避免在预制场地和桥梁建造现场占用较大的桥道板储存空间，且无需采用特大重型吊装及运输装备以及相应的运输道路对预制的混凝土桥道板3进行运输。

本实施例中，步骤c中，后一混凝土桥道板3在制作过程中与前一混凝土桥道板3形成联结，其中，前一混凝土桥道板3可预埋有连接件，后一混凝土桥道板3在制作过程中，其钢筋骨架5可与前一混凝土桥道板3种预埋的连接件相连；这种结构能够避免前一混凝土桥道板3与后一混凝土桥道板3之间出现接缝，避免桥道板留下了后期病害隐患。

本实施例中，所述制作混凝土桥道板3为浇筑并快速养护成型，在桥梁主体的梁端部设置一养护罩2，该养护罩2可通过大航车7吊起，制作混凝土桥道板3的钢筋骨架5可通过小航车6起吊至养护罩2下方，制作混凝土桥道板3时，养护罩2通过大航车7吊起，然后利用小航车6将钢筋骨架5起吊至养护罩2下方的桥道板成型模内，该成型模通过液压系统自动合模，浇筑机向成型模内浇筑混凝土以成型混凝土桥道板3，成型完成后，成型模通过液压系统自动开模，此时大航车7将养护罩2下放并外罩于成型后的桥道板，对桥道板进行快速养护；养护完成后，大航车7将养护罩2吊起，然后利用液压千斤顶1将养护完成的桥道板顶推并滑移至钢桁梁上。

本实施例中，顶推过程中，所述混凝土桥道板3与梁之间设置有自润滑材料，以大大削减混凝土桥道板3滑移的阻力，当然，梁上也可设置导向结构，保证混凝土桥道板3能够按照设定方向滑移。

本实施例中，所述桥梁主体为钢砼组合梁桥主体，所述梁为钢桁梁；钢砼组合梁桥能够发挥了钢与混凝土材料各自的优点，充分利用了混凝土的抗压与钢的抗拉能力，使其兼有钢结构和混凝土结构的优点，本实施例中，在钢梁上设置有剪力键10，通过剪力键使预制桥道板3与钢梁4联结形成钢-混凝土组合桥梁结构二者的联结方式属于现有技术，在此不再赘述

本实施例中，所述自润滑材料为聚四氟乙烯，所述聚四氟乙烯制成聚四氟乙烯板并分布支撑于桥道板与梁之间，聚四氟乙烯由聚四氟乙烯树脂采用模压法压制而成，能承受加大的正压，并具有可靠优良的耐腐蚀性，且制作成本低，本实施例中的聚四氟乙烯可分布在桥道板的四个角的底部，确保对桥道板的可靠支撑。

本实施例中，所述步骤c可在桥梁两端同时进行，直至所述混凝土桥道板3合拢，在待建桥梁的两头同时制作混凝土桥道板3并将制作好的桥道板向梁中部顶推，可大大提高桥梁的建造速度，较少施工时间，有利于保证工期。

本实施例中，后一混凝土桥道板3在浇筑过程中与前一混凝土桥道板3之间的联结可采用钢筋交联的方式形成联结，前一混凝土桥道板3在制作时，应在其后端预留有钢筋，后一混凝土桥道板3在浇筑过程中，其钢筋骨架5应与前一混凝土桥道板3预留的钢筋相互交联，实现二者的联结。

本实施例中，所述桥梁主体的施工包括以下步骤：a1.完成桥墩的施工，并在桥墩8墩顶预先联结形成钢桁梁的下部变高钢结构，在桥端制作桥梁主体的钢梁节段4；a2.顶推制作好的钢梁节段4，使其滑移至桥墩8上，为下一钢梁节段4的制作让出场地；a3.依次重复步骤a和b，依次将制作好的钢梁节段4 顶推使其滑移至所述桥墩8上，并使后一钢梁节段4与前一钢梁节段4形成联结，并通过后一钢梁节段4将在前的钢梁节段4顶推在桥墩上向前滑移；a4.重复步骤a3，直至所述桥墩上铺设至设定的钢梁长度，当然，钢梁4顶推完成后应对桥端部的地面进行垫高，保证垫高后的地面与钢梁顶面平齐，保证混凝土桥道板3能够顺利顶推至钢梁4上。

本发明还公开了一种节段连续预制—顶推就位后联结的钢-砼组合梁桥，所述桥梁的桥道板通过上述任一个的方法将桥道板顶推就位后联结于梁桥上，采用本方法建造的钢砼组合梁桥，能够避免在预制场地和桥梁建造现场占用较大的桥道板储存空间，且无需采用特大重型吊装及运输装备以及相应的运输道路对预制的混凝土桥道板3进行运输。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。