一種全鋼管混凝土組合橋梁制造技術

本實用新型專利技術屬于橋梁建筑工程技術領域，具體涉及一種全鋼管混凝土組合橋梁，包括梁體、橋墩和設置在所述梁體上的橋面板，所述梁體包括上弦管和下弦管，以及設置在所述上弦管和下弦管之間的腹管，所述上弦管、下弦管和腹管內都灌注有混凝土，使所述上弦管、下弦管和腹管都形成鋼管混凝土結構，所述橋墩包括樁基和設置在所述樁基上并與所述梁體連接的墩身，所述墩身為鋼管混凝土結構。將梁體和橋墩的墩身都設置為鋼管混凝土結構，二者結構統一，力學性能統一，使得橋梁具有良好的整體性，在受力時相互協調，保證橋梁具有良好的可靠性和穩定性；選擇鋼管混凝土結構作為墩身，直接避免了大量模板的使用，節約了施工工序，降低了施工難度和施工成本。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于橋梁建筑工程
，具體涉及一種全鋼管混凝土組合橋梁。
技術介紹
在建筑工程
中，公知的，混凝土的抗壓強度高，但抗彎能力很弱，而鋼材，特別是型鋼的抗彎能力強，具有良好的彈塑性，但在受壓時容易失穩而喪失軸向抗壓能力。所以，為了結合二者的性能優點，鋼管混凝土結構出現在了人們的視野之中。鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土，使鋼管及其核心混凝土能共同承受外荷載作用的結構構件。在受力時，混凝土處于側向受壓狀態，其抗壓強度可成倍提高，同時由于混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發揮作用，從而大大地提高了承載能力。在橋梁工程
中，按其結構體系，可分為梁式橋、拱式橋、剛架橋、斜拉橋、懸索橋五大類。對于上述的梁式橋：其主要結構包括橋墩和梁體，梁體的主梁為主要承重構件，受力特點為主梁受彎，主梁主要材料為鋼筋混凝土、預應力混凝土，多用于中小跨徑橋梁。其優點有：采用鋼筋砼建造的梁橋可以就地取材、工業化施工、耐久性好、適應性強、整體性好且美觀；這種橋型在設計理論及施工技術上都發展得比較成熟。但是其也存在著不容忽視的缺點：比如：其結構本身的自重大，約占全部設計荷載的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更顯著增大，大大限制了其跨越能力。為了解決上述問題，本領域的技術人員將鋼管混凝土結構運用在了梁式橋結構中，梁體采用桁架梁結構，其桁架梁通常是包括有上弦管和下弦管，在上弦管和下弦管之間設置若干腹管，在上弦管上設置橋面板，并在上弦管內填充混凝土，使上弦管形成鋼管混凝土結構，如此，通過采用桁架梁作為梁體，在一定程度上降低梁體的自重和體積，提高梁體的跨越能力。但是，隨著研究的深入，本申請的專利技術人在實際設計施工時發現，這種采用上弦管內填充混凝土的桁架梁依然存在著不足，首先是，采用桁架梁作為梁體，用鋼量極大，急劇的增大橋梁的建筑成本；另一方面，由于只在上弦管內填充混凝土，桁架梁整體性差，雖然上弦管的強度和剛度得到提高，但是，下弦管和腹管的結構強度和剛度依然較弱，也就是說在設計時，只能夠按照鋼管桁架結構進行設計和驗算，不能夠計入管內混凝土對整體桁架結構強度和剛度的貢獻，所以，為了保證桁架梁的可靠性，其結果是導致用鋼量大、缺乏經濟優勢、喪失橋型競爭力；在實際受力環境下，腹管主要受到軸向的壓力，而鋼管軸向承壓較弱，所以，為了保證腹管的可靠性，還需要增大或者增厚腹管，或者設置更多的腹管，如此，也進一步的增加了建筑成本；再一方面，由于目前的橋墩結構都為鋼筋混凝土結構，鋼筋混凝土結構的橋墩與鋼管混凝土結構的桁架梁的力學性能之間難以形成相互協調的統一，所以，采用上述結構的橋梁，其整體性并不良好。
技術實現思路
本技術的目的在于，針對目前橋梁結構存在的上述問題，提供一種既能夠降低施工難度，節約施工成本，縮短工期，又具有良好整體性的橋梁結構。為了實現上述專利技術目的，本技術提供了以下技術方案：一種全鋼管混凝土組合橋梁，包括梁體、橋墩和設置在所述梁體上的橋面板，所述梁體為鋼管混凝土桁架梁，所述梁體包括上弦管和下弦管，以及設置在所述上弦管和下弦管之間的腹管，所述上弦管、下弦管和腹管內都灌注有混凝土，使所述上弦管、下弦管和腹管都形成鋼管混凝土結構，所述橋墩包括樁基和設置在所述樁基上并與所述梁體連接的墩身，所述墩身為鋼管混凝土結構。本申請的全鋼管混凝土組合橋梁，將梁體和橋墩的墩身都設置為鋼管混凝土結構，使得二者結構統一，力學性能統一，使得橋梁具有良好的整體性，在受力時相互協調，保證橋梁具有良好的可靠性和穩定性；選擇鋼管混凝土結構作為墩身，在施工時，先將墩身鋼管設置在樁基上，然后直接在墩身鋼管內灌注混凝土即可，直接避免了大量模板的使用，也不需要在灌注混凝土前扎制鋼筋骨架，節約了施工工序，降低了施工難度和施工成本，也縮短了施工工期；另一方面，在澆筑完畢后，較傳統的鋼筋混凝土墩身而言，養護過程簡單，養護時間短，也進一步的降低了施工成本；再一方面，由于鋼管混凝土結構的外圍是鋼管，混凝土都被包覆在鋼管內，避免了混凝土受到外部沖刷，所以還使得墩身質量具有良好的穩定性和可靠性；另一方面，由于在上弦管、下弦管和腹管內都灌注混凝土，首先是使得上弦管、下弦管和腹管都成為鋼管混凝土結構，如此提高各個構件的強度和剛度，進而提高桁架梁結構的強度和剛度，在達到相同支撐強度時，較鋼管桁架梁而言，可以采用規格更小的鋼管，降低鋼材用量，進而降低桁架梁的制造成本；再一方面，本申請的鋼管混凝土桁架梁，由于上弦管、下弦管和腹管都為鋼管混凝土結構，進而使得上弦管、下弦管和腹管的力學性能統一，在桁架梁設計和驗算過程中，可以直接以鋼管混凝土結構作為設計和驗算的基本構件，如此，將管內混凝土對整體桁架結構強度和剛度的貢獻也計算在內，所以，首先是使得各個構件的規格尺寸能夠被設計得更加精確，在避免材料浪費的同時，又提高了桁架結構的可靠性；而且，采用本申請的鋼管混凝土桁架梁結構，在設計和驗算階段，即能夠將管內混凝土對整體桁架結構強度和剛度的貢獻計算在內，進而能夠選用尺寸規格更小的鋼管混凝土構件，進一步降低桁架梁成本；并且，由于鋼管混凝土構件的尺寸規格更小，其自重也更小，也就是說，降低了桁架梁自重占桁架梁設計荷載的比例，如此，也進一步的提高了本申請桁架梁結構承載能力，在達到相同的承載能力時，能夠采用更小規格尺寸鋼管混凝土結構，如此，也進一步的降低了桁架梁的制造成本；再一方面，本申請的鋼管混凝土桁架結構，由于上弦管、下弦管和腹管內部都灌注有混凝土，所以，混凝土在啟動提高構件力學性能的同時，還使鋼管內壁與空氣隔絕，降低或直接杜絕鋼管內壁發生銹蝕的風險，所以，還提高了桁架梁的防銹蝕能力，進一步的提高了桁架梁結構的可靠性。作為優選，所述上弦管內的混凝土、下弦管內的混凝土和腹管內的混凝土，各個相互獨立。在本申請的上述方案中，上弦管內的混凝土、下弦管內的混凝土以及腹管內的混凝土，各個相互獨立，即，上弦管、下弦管以及腹管內的混凝土是相互獨立的，也就是說，本申請的桁架梁結構，是由鋼管混凝土腹管與鋼管混凝土上弦管與以及鋼管混凝土下弦管連接而成，在設計和驗算過程中，使得各個構件的受力分析更加簡單和準確，更有利于在保證支撐強度和剛度的前提下，避免各構件尺寸過大而導致的浪費，進一步的降低了桁架梁結構的制造成本，并且，也是由于各個構件的設計和驗算更加方便準確，也進一步的提高了本申請桁架梁結構的可靠性和穩定性。作為優選，所述上弦管被包覆于橋梁的橋面板混凝土中。在本申請的上述方案中，將上弦管包覆在橋面板混凝土中，對應本申請的桁架梁結構而言，實質上其上弦管已經不局限于傳統桁架梁結構的豎向支撐作用，相對于本申請的腹管直接支撐在橋面板上，也就是說在本申請的桁架梁結構中，橋梁橋面板的支撐主要是由下弦管和腹管提供，首先是進一步的方便了本申請桁架梁結構的設計和驗算，簡化了實際支撐結構，更為重要的是，由于降低了上弦管對橋面板支撐的要求，也就降低了對上弦管的強度要求和剛度要求，進而，相對于通常的桁架梁結構，可以大幅的減小上弦管的直徑，如此，大幅的降低本申請桁架梁結構的用鋼量，進一步的降低了本申請桁架梁的制造成本，并且由于上弦管直徑的大幅減小，在方便桁架梁結構制造的同時，也降低了桁架梁的自重，可以進一步的降低桁架梁自重占桁本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種全鋼管混凝土組合橋梁，其特征在于：包括梁體、橋墩和設置在所述梁體上的橋面板，所述梁體為鋼管混凝土桁架梁，所述梁體包括上弦管和下弦管，以及設置在所述上弦管和下弦管之間的腹管，所述上弦管、下弦管和腹管內都灌注有混凝土，使所述上弦管、下弦管和腹管都形成鋼管混凝土結構，所述橋墩包括樁基和設置在所述樁基上并與所述梁體連接的墩身，所述墩身為鋼管混凝土結構。

【技術特征摘要】
1.一種全鋼管混凝土組合橋梁，其特征在于：包括梁體、橋墩和設置在所述梁體上的橋面板，所述梁體為鋼管混凝土桁架梁，所述梁體包括上弦管和下弦管，以及設置在所述上弦管和下弦管之間的腹管，所述上弦管、下弦管和腹管內都灌注有混凝土，使所述上弦管、下弦管和腹管都形成鋼管混凝土結構，所述橋墩包括樁基和設置在所述樁基上并與所述梁體連接的墩身，所述墩身為鋼管混凝土結構。2.如權利要求1所述的全鋼管混凝土組合橋梁，其特征在于：所述上弦管被包覆于橋梁的橋面板混凝土中。3.如權利要求2所述的全鋼管混凝土組合橋梁，其特征在于：所述桁架梁在沿寬度方向上分為若干隔開設置桁片，每個桁片包括一根上弦管和一根下弦管，在每個桁片的上弦管和下弦管之間連接有若干所述腹管。4.如權利要求3所述的全鋼管混凝土組合橋梁，其特征在于：相鄰兩個桁片之間連接有若干橫撐，所述橫撐為采用鋼管制造的鋼管橫撐，各個鋼管橫撐沿所述桁片的長度方向均布，所述橫撐為K型狀，具有四個連接端，每個連接端對應的與一根上弦管或者下弦管連接。5.如權利要求1-4任意一項所述的全鋼管混凝土組合橋梁，其特征在于：所述橋墩包括樁基和設置在樁基上的墩身，所述墩身包括墩...

【專利技術屬性】
技術研發人員：牟廷敏，范碧琨，古銳，孫才志，周孝軍，康玲，王瀟碧，
申請(專利權)人：四川省交通運輸廳公路規劃勘察設計研究院，
類型：新型
國別省市：四川;51