专利名称：板架跨线桥结构体系的制作方法
技术领域：
本发明是对现行的各种桥梁结构的改进，属于桥梁结构设计与制造的技术领域。
目前的桥梁设计主要采用的有拱桥结构，平跨的钢或钢筋混凝土结构、以及悬索结构等。而在公路桥中，尤其是在高速公路的跨线桥中广泛采用的是平跨的钢或钢筋混凝土结构，这种结构的桥梁相对其它类型的桥梁具有外形美观，建筑高度较低和结构简单的优点，但这种结构的桥梁都存在以下几方面的问题。对于钢筋混凝土结构的桥梁来说首先要搭建浇注桥面及桥梁的支架和模板，因此辅助性工程非常大。另外，浇注出来的桥面及桥梁由于比较厚，因而其自重非常重，还必须配以大而粗的桥墩，这不但耗用了大量的材料，而且对桥墩的要求也进一步提高。对于钢结构的桥梁来说，也存在以上的问题，即要采用大而粗的钢梁作为支撑，还要配以大量的其它结构性钢材，因此耗钢量非常大，制造成本也相应提高。另外以上结构的桥梁整体性较差，即这些结构的桥梁的横向联系相对纵向结构体系薄弱，这样不利于载荷的横向分布，使主梁或拱片受力不均，甚至出现纵向裂缝。
本发明的目的是提供一种自重轻，强度高，受力均匀，施工方便，造价低的板架跨线桥结构体系。
本发明的板架跨线桥结构体系采用板片空间结构体系的设计思想，其桥梁的横跨为平直的横跨，在结构上它主要由杆元(1)、节点(2)、高强螺栓(3)、板片(4)所组成。即各杆元(1)之间通过节点(2)由高强螺栓(3)将它们连接起来，形成骨架网络，之后在骨架网络的上、下弦上焊接上经特殊防锈处理的薄钢板即板片(4)，最后将该由骨架和板片组成的整体吊装就位后，可直接在骨架网络上、下弦上的板片上浇注底板和顶面行车道板的混凝土。为提高底板及顶面行车道板的刚度与强度，本发明从提高薄钢板与混凝土之间的粘结力着手，采用了以下方案在板片(4)上焊接锚筋(5)，该锚筋(5)并排排列，在锚筋(5)上再焊接上钢筋(6)。接近混凝土上表面的钢筋由架立筋(7)相连接，该架立筋另一端直接焊接在板片(4)上。另外为了提高骨架杆元的拉曲力及其杆件内壁的防锈性能，在骨架杆元中浇注轻质水泥砂浆。
本发明的板架跨线桥结构体系其优点在于1.受力合理，自重特轻。由于板架桥梁结构体系采用桥面板、钢骨架“二合一”的结构形式，故能充分发挥结构各部件的结构潜力，其中除了骨架外，本发明中的板片与钢筋混凝土组成的“增强复合板材”也一同受力，并起支撑作用，因此，可大大减少桥身上的其它结构件，所以，该结构体系的结构自重能大幅度地下降，可比现行结构的其它桥梁降低自重约三分之一至二分之一。
2.整体刚度大，抗震性能好，结构高度小。由于本发明的结构中，由板片与钢筋混凝土组成的增强复合板材也参与了受力，且自身同时具有轻质，高强的特点，故该结构的整体能获得极大的整体刚度(比一般网壳结构提高30%左右)，从而可大大提高该结构体系的抗震性能。由于材料用量少，因此也能降低其结构高度，即为一般普通钢筋混凝土桥的二分之一至三分之一。
3.建筑造形灵活，富有时代气息。板架桥梁结构体系是由杆元、节点、高强螺栓和板片组合而成，因此其平面，立面可做成任意形状，以便获得优美的建筑造形以及合理的结构外形。
4.造价低。由于该结构体系的桥梁比同等跨度的钢结构桥梁节约钢材约百分之四十以上，而总体的造价比一般同等的钢结构桥梁低百分之三十左右。因此该种结构的跨线桥具有极大有实用性。
5.结构性能可靠，施工方便。由于其整体结构是由各组件在施工现场拼装而成，吊装就位后，再在其板片上浇注混凝土，因此无需其它辅助性的支架结构，且现场浇注也不会影响桥下的正常通行。
图1是本发明结构体系桥梁的立面结构示意图。
图2是本发明结构体系桥梁的骨架网络平面结构示意图。
图3是图2中A-A剖面的结构示意图。
图4是图3中某一单元的剖面的结构示意图。
图5是图4中C-C剖面的结构示意图。
图6是图4中E点部分的放大图。
图7是图4中D点部分的放大8是本发明中由板片(4)和钢筋混凝土组成的增强复合板材的剖面结构示意图。
本发明的实施方案如下杆元(1)、节点(2)、高强螺(3)及板片(4)均在工厂预加工成预定的形状和尺寸，然后在施工现场进行组装。以跨度为60米的跨线桥为例，其中杆元(1)采用50毫米边长，壁厚为2.7毫米的方钢管，钢管的两头均由封头封住，采用M20的高强螺栓由内向外穿出，为了提高钢管的强度和内部的防锈性能，用轻质砂浆灌注到方管中间。节点(2)采用φ80毫米的球形钢，在其与杆元相连接的相应位置上打孔，并攻出与杆元(1)上高强螺栓相连接的螺纹，之后采用通常杆元与节点相连接的方法，将杆元(1)与节点(2)连接起来，组成桥梁的骨架网络。然后，在该骨架网络的上、下弦上焊接上板片(4)，在板片上焊接直径为20毫米的锚筋(5)和架立筋(7)，在锚筋和架立筋上焊接直径为6毫米的钢筋(6)，最后，在板片上的钢筋网中浇注厚度为100毫米的混凝土砂浆。根据以上所述，便可实现本发明的板架跨线桥结构体系。
权利要求
1.一种板架跨线桥结构体系，由钢网架和桥面板所组成，其特征在于该结构体系由杆元(1)、节点(2)、高强螺栓(3)、板片(4)所组成，各杆元(1)之间通过节点(2)由高强螺栓(3)将它们连接起来，形成骨架网络，之后在骨架网络的上、下弦上焊接上薄钢板即板片(4)，最后在骨架网络上、下弦上的板片(4)上浇注底板和顶面行车道板的混凝土。
2.根据权利要求1所述的板架跨线桥结构体系，其特征在于所述的在骨架上、下弦上的板片(4)上焊接有提高钢板与混凝土粘结力的锚筋(5)，在锚筋(5)上还焊有钢筋(6)。
3.根据权利要求1或2所述的板架跨线桥结构体系，其特征在于在形成骨架的杆元(1)中，浇注轻质水泥砂浆。
全文摘要
板架跨线桥结构体系是一种对现行各种结构体系桥梁的改进，它主要由杆元、节点、高强螺栓组成桥梁的骨架网络，然后在该骨架网络的上、下弦上焊接上板片，再在板上浇注混凝土，最后形成由架网络、板片、混凝土共同参加受力的桥梁整体，因此该结构体系的桥梁。比同等跨度的桥梁自重可减少三分之一至二分之一，材料可减少三分之一至二分之一，而强度则可增加百分之三十左右，因此该结构体系的桥梁具有广阔的应用前景。
文档编号E01D1/00GK1104278SQ9411125
公开日1995年6月28日 申请日期1994年2月19日 优先权日1994年2月19日
发明者赵惠麟, 马军, 赵才其, 钱明权, 赖国麟 申请人:东南大学