局部不組合的懸索橋鋼-混凝土組合橋面系及其施工方法技術

局部不組合的懸索橋鋼-混凝土組合橋面系及其施工方法，屬于橋梁結構技術領域。該橋面系由混凝土板、鋼縱梁、鋼橫梁、風嘴和栓釘連接件組成，由工廠預制懸索橋節段鋼-混凝土組合橋面系。其中，預制混凝土板通過混凝土濕接縫和栓釘連接件與節段鋼主梁形成整體。預制混凝土板和現澆混凝土接縫僅與鋼橫梁通過栓釘連接件連接形成整體，鋼縱梁上不設置栓釘連接件，同時在吊點處鋼橫梁端部一定區域內不設置栓釘連接件。采用局部不組合技術可以在不增加用鋼量的前提下克服傳統的懸索橋組合橋面系因混凝土板溫度、收縮、徐變等因素導致開裂、預制板板端齒槽構造復雜等問題，簡化預制板制作工藝，提高結構的承載力、剛度及抗裂性能，從而提高結構耐久性。

Partially combined suspension bridge steel concrete composite deck system and construction method thereof

Partially combined suspension bridge steel concrete composite deck system and construction method thereof, belonging to the technical field of bridge structure. The deck consists of concrete plate, steel beam, steel beam, wind mouth and stud connectors, by segment prefabricated bridge steel-concrete composite deck system. Among them, the precast concrete plate connected by wet concrete joints and studs and section steel girder to form a whole. Precast concrete and cast-in-place concrete and steel beam joints only through stud connectors connected to form a whole, do not set the steel stud connectors at the ends of the longitudinal beams, a certain area is not set of stud connectors in steel beam hanging point. The local combination technology can not increase in the amount of steel under the premise of overcoming the traditional suspension bridge deck due to concrete slab temperature, shrinkage and creep and other factors lead to cracking, prefabricated plate end slot complex structure, simplify the production process of prefabricated plate, improve the bearing capacity, structural stiffness and crack resistance. In order to improve the durability of the structure.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種可應用于公路大跨度組合梁懸索橋的橋面系，屬于橋梁結構技術 領域。
技術介紹
傳統懸索橋鋼-混凝土組合橋面系，如圖1所示，由鋼縱梁1、鋼橫梁2、風嘴3、栓 釘連接件4、預制混凝土板11以及現澆混凝土接縫6組成。節段鋼主梁結構在工廠焊接后 運至施工現場吊裝定位。預制混凝土板11的板端須制作成齒形槽口，存在現場作業量及施 工難度較大等問題，同時預制混凝土板11和現澆混凝土接縫6由于澆注空間狹小，混凝土 澆注質量難以保證，影響新老混凝土結合部的受力性能。另一方面，傳統懸索橋鋼-混凝土 組合橋面系在鋼縱梁1和鋼橫梁2上方均設置栓釘連接件4，鋼縱梁1對混凝土板因溫度、 收縮徐變等效應引起的強迫變形具有明顯的約束作用，尤其在吊點處混凝土板因設置栓釘 連接件4導致顯著的應力集中現象，非常容易引起混凝土板發生開裂現象，從而降低結構 的承載力及剛度，影響結構的耐久性。這些問題都給該類結構的推廣應用造成了一定的困 難。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種相對于傳統懸索橋鋼-混凝土組合橋面系，簡化預制混 凝土板的制作工藝，現場作業量及施工難度較小、同時降低鋼主梁與混凝土板在復雜受力 區域的連接程度以及其對混凝土板溫度、收縮徐變等效應的釋放作用，混凝土澆注質量易 于保證、結構承載力、剛度和抗裂性能較高、經濟性能較優的懸索橋鋼-混凝土組合橋面 系。本專利技術的技術方案如下一種局部不組合的懸索橋鋼-混凝土組合橋面系，由鋼縱梁1、鋼橫梁2、風嘴3、栓 釘連接件4、預制混凝土板5和現澆混凝土接縫6組成，通過吊索10懸吊于主纜下部；其特 征在于，鋼縱梁1、鋼橫梁2和風嘴3通過焊接連接成節段鋼主梁；預制混凝土板5和現澆 混凝土接縫6僅與鋼橫梁2通過栓釘連接件4連接形成整體，鋼縱梁1上不設置栓釘連接 件4，同時在吊點處鋼橫梁2端部一定區域內不設置栓釘連接件4。一種局部不組合的懸索橋鋼-混凝土組合橋面系的施工方法，其特征在于，包括 鋼結構加工、橋面混凝土板的安裝與連接、節段組合橋面系架設拼裝步驟，具體如下a.在工廠將鋼縱梁1、鋼橫梁2、風嘴3焊接形成節段鋼主梁；僅在鋼橫梁2上翼 緣頂面熔焊栓釘連接件4，鋼縱梁1上不設置栓釘連接件4，同時在吊點處鋼橫梁2梁端一 定區域范圍內不設置栓釘連接件4 ；b.預制混凝土板5在工廠預制時設置板端預留鋼筋7并設置角形抗剪鋼筋8 ；c.施工時首先將預制混凝土板5吊裝就位，利用鋼縱梁1和鋼橫梁2作為支撐鋼 骨架，鋪設接縫內縱橫向鋼筋9并綁扎，對相鄰預制混凝土板5的板端預留鋼筋7進行焊接；以預制混凝土板5作為模板，澆筑現澆混凝土接縫6，待混凝土硬化之后，形成一種局部 不組合的懸索橋鋼-混凝土節段組合橋面系；d.待橋面板混凝土達到設計強度且養護充分之后，由船舶或公路運輸方式將所述 節段組合橋面系運輸至橋位現場吊裝拼接，最后形成懸索橋鋼-混凝土組合橋面系。本專利技術相對于現有技術具有以下優點(1)混凝土板受壓，下部鋼梁受拉，通過組合作用充分發揮混凝土與鋼材優異的材 料性能。相比于傳統的懸索橋鋼-混凝土組合橋面系，本專利技術通過降低鋼主梁和混凝土板 的連接程度釋放了混凝土板因溫度、收縮徐變等效應引起的強迫變形，有效緩解了吊點處 混凝土板的應力集中現象，降低了混凝土開裂風險。混凝土板與鋼橫梁組合形成受力特性 更為明確的簡支組合梁受力體系，具有承載力高、施工方便、自重輕、抗震性能好等優點，并 且提高了結構耐久性，是對傳統懸索橋鋼-混凝土組合橋面系的重要改進。(2)采用本專利技術的一種局部不組合的懸索橋鋼-混凝土組合橋面系，由工廠節段 預制，運輸至橋位現場架設拼裝，現場作業量小，施工質量易于保證，對橋位環境干擾小，綠 色環保，符合可持續性發展要求。其中，在工廠節段預制時，預制混凝土板可作為現澆混凝 土接縫的施工模板，可避免支模工序，降低混凝土濕作業量和施工難度，縮短施工周期，加 快施工進度。(3)通過角形抗剪鋼筋的抗剪作用、板端鋼筋的拉結作用以及預制板與現澆混凝 土層的界面粘結作用形成混凝土疊合結構，其整體性能良好，可保證結構在達到承載力極 限狀態前不發生粘結破壞。(4)通過對傳統預制板構造進行改進，將預制板板端齒形槽口改成階梯形狀，簡化 了預制混凝土板制作工藝，避免了傳統預制混凝土板開裂和耐久性等問題，施工方便、受力 性能良好。(5)局部不組合的懸索橋鋼-混凝土組合橋面系相比于傳統懸索橋鋼-混凝土 組合橋面系在受力性能、施工性能得到顯著改善的同時，用鋼量幾乎沒有增加，經濟性能較 優。附圖說明圖1為傳統懸索橋鋼-混凝土組合橋面系示意圖。圖2為懸索橋鋼-混凝土組合橋面系中節段鋼主梁示意圖。圖3為鋪設預制混凝土板節段鋼-混凝土組合橋面系示意圖。圖4為預制混凝土板及鋼筋示意圖。圖5為懸索橋鋼-混凝土組合橋面系施工完畢后示意圖。圖中1-鋼縱梁；2-鋼橫梁；3-風嘴；4-栓釘連接件；5-預制混凝土板；6_現澆混 凝土接縫；7-板端預留鋼筋；8-角形抗剪鋼筋；9-接縫內縱橫向鋼筋；10-吊桿；11-傳統 預制混凝土板。具體實施例方式以下結合附圖，對本專利技術的結構、施工過程作進一步描述。本專利技術提供了一種相對于傳統懸索橋鋼-混凝土組合橋面系，現場作業量及施工難度較小、混凝土澆注質量易于保證、結構承載力、剛度和抗裂性能較高、經濟性能較優的 局部不組合懸索橋鋼-混凝土組合橋面系。如圖2 圖5所示，該結構由鋼縱梁1、鋼橫梁 2、風嘴3、栓釘連接件4、預制混凝土板5和現澆混凝土接縫6組成，通過吊索10懸吊于主 纜下部。鋼縱梁1、鋼橫梁2和風嘴3通過焊接連接成節段鋼主梁；所述的預制混凝土板5 中還可預設鋼筋網及板端預留鋼筋7、角形抗剪鋼筋8，并通過現澆混凝土接縫6和栓釘連 接件4與節段鋼主梁連接成整體。預制混凝土板5和現澆混凝土接縫6僅與鋼橫梁2通過 栓釘連接件4連接形成整體，鋼縱梁1上不設置栓釘連接件；同時在吊點處鋼橫梁2端部一 定區域內不設置栓釘連接件4 ；預制混凝土板5和現澆混凝土接縫6還可通過板端預留鋼 筋7、角形抗剪鋼筋8和現澆混凝土接縫中的縱橫向鋼筋9連接形成整體。本專利技術的施工方法為本專利技術所述的一種局部不組合懸索橋鋼-混凝土組合橋面系的施工方法為在工 廠將鋼縱梁1、鋼橫梁2和風嘴3焊接形成平面鋼框架結構，即節段鋼主梁。僅在鋼橫梁2 上翼緣頂面熔焊栓釘連接件4，鋼縱梁1上不設置栓釘連接件4，同時在吊點處鋼橫梁2梁 端一定區域范圍內不設置栓釘連接件4。預制混凝土板5在工廠預制時預留板端鋼筋7并 設置角形抗剪鋼筋8。施工時首先將預制混凝土板5吊裝就位，利用鋼縱梁1和鋼橫梁2作 為支撐鋼骨架，鋪設接縫內縱橫向鋼筋9并綁扎，對相鄰預制板板端預留鋼筋7進行焊接； 以預制混凝土板5作為模板，最后澆筑現澆混凝土接縫6，待混凝土硬化之后，形成一種局 部不組合的懸索橋鋼-混凝土組合橋面系節段。待橋面板混凝土達到設計強度且養護充分 之后，由船舶或公路運輸等方式將節段組合橋面系運輸至橋位現場吊裝拼接，最后形成懸 索橋鋼-混凝土組合橋面系。權利要求1.一種局部不組合的懸索橋鋼-混凝土組合橋面系，由鋼縱梁(1)、鋼橫梁(2)、風嘴 (3)、栓釘連接件G)、預制混凝土板( 和現澆混凝土接縫(6)組成，通過吊索(10)懸吊 于主纜下部；其特征在于，鋼縱梁(1)、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種局部不組合的懸索橋鋼－混凝土組合橋面系，由鋼縱梁（１）、鋼橫梁（２）、風嘴（３）、栓釘連接件（４）、預制混凝土板（５）和現澆混凝土接縫（６）組成，通過吊索（１０）懸吊于主纜下部；其特征在于，鋼縱梁（１）、鋼橫梁（２）和風嘴（３）通過焊接連接成節段鋼主梁；預制混凝土板（５）和現澆混凝土接縫（６）僅與鋼橫梁（２）通過栓釘連接件（４）連接形成整體，鋼縱梁（１）上不設置栓釘連接件（４），同時在吊點處鋼橫梁（２）端部一定區域內不設置栓釘連接件（４）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：聶建國，李法雄，樊健生，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：11