低高度槽型钢混组合梁的制作方法

本公开涉及梁桥领域，尤其涉及一种低高度槽型钢混组合梁。

背景技术：

钢混组合梁是指由外露的钢梁或钢桁梁通过连接件(剪力键)与钢筋混凝土桥面板组合而成的梁桥。常见的钢混组合梁有工字型钢梁与钢筋混凝土板组合而成。对于跨径比较大、桥面比较宽的桥梁，则多采用箱型截面的钢混组合梁。钢桁梁作为钢主梁的钢混组合梁原理类似于工字和箱型钢梁的钢混组合梁，但在结构性能上则比前两种跨越能力更大、整体刚度更大，适合中、大跨度的公路桥和中等跨径的人形桥。连接件(剪力键)通常分为焊接剪力钉、开孔板和型钢连接件等形式，是将钢梁与钢筋混凝土板组合到一起协同受力的关键件。对于钢混组合梁的制造和安装，工字型钢梁通常采用在工厂制造、运输到现场进行安装的方案，小型箱型钢梁采用顺桥向分节段制造、运输到现场安装的方法，对于较宽的多室钢箱梁则横桥向也要分体制造，运输到桥址后进行原位拼装成整体的方案。钢筋混凝土桥面板可采用搭模板后现场浇筑、养生的方法，也可以采用预制板块，桥位安装后进行后浇带或槽口混凝土的浇筑、养生，通过剪力键与钢梁结合。

对于上述的各种组合梁的截面而言，纯弯情况下跨中区钢梁上翼缘位于受压区，不能充分发挥钢材的特性，从经济性上考虑，不及全部采用混凝土结构。连接件作为使得钢梁与混凝土桥面板组合成一个整体的关键受力构件，需要与钢梁进行焊接连接，无论是焊接剪力钉还是型钢连接件，连接件与钢梁之间焊缝的直接质量影响结构的受力和安全，因此需要做专项的焊接工艺评定试验，也需要在焊接后进行一定比例的破坏性试验，例如剪力钉焊接工艺评定和焊后弯曲(锤击弯30°焊缝无裂纹)试验等，将耗费一定的人力和物力，也可能延长施工进度。

技术实现要素：

为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供一种具有足够承载能力和跨越能力的低高度槽型钢混组合梁，适用于小跨径公路桥、人行桥和城市过街人行天桥的建造。

根据本公开的一个方面，低高度槽型钢混组合梁包括：

t型钢梁，数量至少为2个，相邻的2个t型钢梁的钢翼缘相互连接；以及

桥面板，配置在t型钢梁的上方，与t型钢梁的腹板垂直连接；

其中，t型钢梁的腹板一端为齿形结构，齿形结构位于桥面板内部。

根据本公开的至少一个实施方式，

t型钢梁通过将h型钢的腹板从中线处以齿形线割开获得；

将h型钢的腹板从中线处以齿形线割开获得2个t型钢梁，每个t型钢梁的腹板一端为齿形结构。

根据本公开的至少一个实施方式，

相邻的2个t型钢梁的钢翼缘之间采用单面双v坡口对接焊缝连接。

根据本公开的至少一个实施方式，

相邻的2个t型钢梁之间具有横隔板；

横隔板的数量至少为1个；

横隔板底部与相邻的2个t型钢梁的钢翼缘连接，横隔板的两侧分别与相邻的2个t型钢梁的腹板连接；

相邻的2个t型钢梁，以及相邻的2个t型钢梁之间的横隔板组成槽型钢梁。

根据本公开的至少一个实施方式，

t型钢梁和横隔板采用非耐候钢材料；

与桥面板接触的t型钢梁的表面，以及与桥面板接触的横隔板的表面，经过打砂和清理处理；

与桥面板无接触的t型钢梁的表面，以及与桥面板无接触的横隔板的表面，经过打砂、清理和涂漆处理。

根据本公开的至少一个实施方式，

t型钢梁和横隔板采用耐候钢材料；

t型钢梁的表面，以及横隔板的表面，经过打砂和清理处理；

将t型钢梁、横隔板和桥面板组合安装后，重复多次洒水及干燥处理。

根据本公开的至少一个实施方式，

桥面板为钢筋混凝土桥面板；

桥面板的钢筋横桥向固定在槽型钢梁上。

根据本公开的至少一个实施方式，桥面板的制备方法包括：

绑扎钢筋，制备钢筋笼；

以槽型钢梁为基础安装桥面板的底模；

吊装定位钢筋笼，将钢筋横桥向固定在槽型钢梁上；以及

基于钢筋笼和底膜，浇筑混凝土，形成钢筋混凝土桥面板。

根据本公开的至少一个实施方式，

通过等离子切割的方式，将h型钢的腹板从中线处以均匀的齿形线割开，获得2个t型钢梁，每个t型钢梁的腹板一端为均匀分布的齿形结构。

根据本公开的至少一个实施方式，

低高度槽型钢混组合梁为分段预制件。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的至少一个实施方式的低高度槽型钢混组合梁的构造示意图。

图2是根据本公开的至少一个实施方式的低高度槽型钢混组合梁的局部剖视示意图。

图3是根据本公开的至少一个实施方式的t型钢梁加工过程示意图。

图4是根据本公开的至少一个实施方式的槽型钢梁结构示意图。

图5是根据本公开的至少一个实施方式的t型钢梁钢翼缘焊接方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

本公开提供一种具有足够承载能力和跨越能力的低高度槽型钢混凝土组合梁的构造形式，可方便、快捷的预制适用于小跨径公路桥、人行桥和城市过街人行天桥的低建筑高度的钢混组合梁。

在本公开的一个可选实施方式中，低高度槽型钢混组合梁可以为工厂预制件，根据实际需要，可分段预制，成梁后吊装、运输到施工地，现场安装。低高度槽型钢混组合梁可以采用具有齿形腹板的多个t型钢梁焊接成槽型，相邻的2个t型钢梁的钢翼缘边缘相互连接。腹板上突出的均匀布置的齿形结构作为连接件与混凝土桥面板内相结合。相邻的2个t型钢梁之间可以设置横隔板，起到支撑定位和加强整体稳定的作用。

具体的，如图1所示，低高度槽型钢混组合梁包括t型钢梁1、横隔板2和桥面板3。优选的，t型钢梁1的数量为2个，每个t型钢梁1的腹板的一端为均匀布置的齿形结构，如图2所示。t型钢梁1、横隔板2和桥面板3组合安装后，腹板上的齿形结构直接与桥面板3结合，即组合安装后，腹板上的齿形结构位于桥面板3的内部。令腹板上的齿形结构代替剪力键等焊接连接件，通过该齿形结构将t型钢梁1与桥面板3连接，这样的构造形式，可以在一定程度上减少施工过程中的焊接工序。相邻的2个t型钢梁1之间可以设置横隔板2，根据低高度槽型钢混组合梁的每一段的长度不同，横隔板2的数量可以设置1个以上，例如2个。相邻的2个t型钢梁1，以及二者之间的横隔板2共同组成槽型钢梁。槽型钢梁顺桥向配置。桥面板3可以采用钢筋混凝土材料，桥面板3横桥向配置在槽型钢梁的上方，与2个t型钢梁1的腹板垂直连接。

在本公开的一个可选实施方式中，t型钢梁1的制备方法包括以下步骤：选择合适高度的h型钢4下料，将h型钢4的腹板从中线处以齿形线割开，例如，通过等离子切割的方式，将h型钢4的腹板从中线处以均匀的齿形线割开，获得2个t型钢梁1，如图3所示，每个t型钢梁1的腹板一端为均匀分布的齿形结构，齿形相互错开，既可以满足钢梁与混凝土桥面板3结合的高度要求，又避免了钢材的浪费。

在本公开的一个可选实施方式中，将两个带有齿形腹板的t型钢梁1组焊在一起，作为低高度槽型钢混组合梁的支撑结构，还可以在两个t型钢梁1之间增加横隔板2来支撑定位，加强组合梁的整体稳定性。优选的，如图4所示，在两段相邻的t型钢梁1之间配置两个横隔板2，横隔板2的高度可根据实际需要合理设置，每个横隔板2的底部均与组焊在一起的相邻的2个t型钢梁1的钢翼缘连接，而横隔板2的两侧则分别与相邻的2个t型钢梁1的腹板连接。相邻的2个t型钢梁1，以及二者之间的横隔板2可以共同组焊成槽型钢梁。优选的，如图5所示，两个t型钢梁1的钢翼缘之间采用单面双v坡口对接焊缝连接。横隔板2与t型钢梁1之间也可以通过焊接的方式连接。

在本公开的一个可选实施方式中，桥面板3的制备方法包括以下步骤：首先，绑扎钢筋，制备钢筋笼；然后，以槽型钢梁为基础安装桥面板的底模；吊装定位钢筋笼，将钢筋横桥向固定在槽型钢梁上方，具体的，将钢筋横桥向固定在槽型钢梁的齿形结构上方及齿形结构的各齿之间；基于钢筋笼和底膜的限制，浇筑混凝土，制备成型钢筋混凝土桥面板3。桥面板3成型后，根据工程需要对其进行一定期限的养护，并在养护到期后进行脱模处理。

在本公开的一个可选实施方式中，槽型钢梁(即t型钢梁1与横隔板2)可以采用非耐候钢材料。在槽型钢梁焊接完成并检查合格后，与混凝土桥面板3组合安装后，槽型钢梁外露的表面部分可以进行打砂、清理和涂漆处理。而与混凝土桥面板3内部连接的部分槽型钢梁(即t型钢梁的齿形结构部分)的表面，以及与桥面板3接触的部分横隔板2的表面，可以提前只进行打砂和清理处理，在其他部分涂漆之前要对此部分采取防护措施，防止涂料污染。

在本公开的一个可选实施方式中，槽型钢梁可以采用免涂装的耐候钢材料。在槽型钢梁焊接完成并检查合格后，即进行打砂和清理处理，然后与桥面板3进行组合安装。或者与混凝土桥面板3组合安装后，再对槽型钢梁外露的表面部分进行打砂和清理。最后，将槽型钢梁和桥面板3进行重复多次的洒水及干燥处理，例如，每天洒水、干燥至少3个循环，持续至少60天。

本公开的低高度槽型钢混组合梁，可以采用普通的h型钢下料、切割，形成两个具有齿形结构腹板的t型钢梁，t型钢梁可以直接与混凝土桥面板结合，取消了焊接连接件，减少了焊接工序，并且减少了一条位于受压区的钢翼缘，节省了材料。本公开技术方案需要的设备简单，材料损耗少，混凝土桥面板与焊接槽型钢梁组合成低高度的混凝土梁，可于工厂内分段预制，预制过程简单，成梁后吊装、运输至施工地点，现场安装，针对需要快速化施工的城市桥梁，例如小跨径公路桥或过街人行天桥等低建筑高度的钢混组合梁桥，具有较强的实用性和可操作性。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。