[發明專利]一種綴條連接的倒置式冷彎U形鋼組合梁橋及施工方法

在審

• 申請號: 201711408122.4
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN107905083A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 劉永健;李江江;王文帥;張軒瑜;王建平;劉城
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E01D1/00
• 分類號: E01D1/00;E01D21/00;E01D19/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 安彥彥

技術領域

本發明涉及橋梁建造技術領域，尤其涉及一種綴條連接的倒置式冷彎U形鋼組合梁橋及施工方法。

背景技術

冷彎U形鋼組合梁橋由于其經濟性和技術性優勢，在中小跨徑橋梁工程中應用廣泛，尤其適用于跨徑范圍在5～18m的橋梁。傳統的冷彎U形鋼組合梁橋各主梁之間沒有一定的橫向聯結系，在橋梁的施工和使用過程中，冷彎U形鋼組合梁橋的橫橋向只能依靠橋面板聯系，導致橋梁結構的橫向穩定性較差，橋梁的整體剛度和抗扭較低，橋梁的跨徑受到一定的限制。若本橋型使用在較大跨徑范圍(40～80m)內，可能會由于橫向整體剛度不夠出現主梁單片受力的現象，危及行車和行人安全。因此對于較大跨徑范圍橋梁有必要提供一種既經濟又可以有效提高整體剛度和穩定性的冷彎U形鋼組合梁橋及其施工方法。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有結構中存在的缺陷，提供一種整體穩定性好、成本較低、施工快速的綴條連接的倒置式冷彎U形鋼組合梁橋及施工方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種綴條連接的倒置式冷彎U形鋼組合梁橋，包括若干平行設置的冷彎U形鋼梁，若干冷彎U形鋼梁上設置有預制混凝土橋面板；每個冷彎U形鋼梁包括上翼緣板和下翼緣板，上翼緣板和下翼緣板之間設置有腹板，上翼緣板、下翼緣板以及腹板形成橫截面為梯形的結構；下翼緣板包括間隔設置的兩塊下翼緣板，兩塊間隔設置的下翼緣板的兩端之間通過梁底綴條相連。

本發明進一步的改進在于，腹板為兩塊，其中一塊腹板設置在一塊下翼緣板上，另外一塊腹板設置在另外一塊下翼緣板上。

本發明進一步的改進在于，腹板與上翼緣板之間的夾角為105°，腹板與下翼緣板之間的夾角為75°～77°。

本發明進一步的改進在于，每塊下翼緣板的寬度為25cm。

本發明進一步的改進在于，梁底綴條通過螺栓設置在下翼緣板上。

本發明進一步的改進在于，相鄰U形鋼梁之間通過若干梁間綴條相連，并且梁間綴條與U形鋼梁非垂直設置。

本發明進一步的改進在于，上翼緣板的中部沿縱向設置有凸起。

本發明進一步的改進在于，上翼緣板上設有若干均勻分布的剪力釘，預制混凝土橋面板通過剪力釘設置在若干冷彎U形鋼梁上。

本發明進一步的改進在于，剪力釘長為10cm，共焊接4列，橫向間距為30cm，縱向間距為13cm。

一種綴條連接的倒置式冷彎U形鋼組合梁橋的施工方法，包括以下步驟：

(一)工廠的制作加工：

首先將鋼板在工廠進行螺栓孔的預留鉆孔，然后用液壓壓力機對鋼板兩側進行彎曲，形成下翼緣板，彎曲角度為75°～77°，接著在鋼板的中部進行彎曲，形成上翼緣板和腹板，兩側腹板和上翼緣板的角度為105°，上翼緣板的中部沿縱向彎曲凸起，制成一個底部開口的冷彎U形鋼梁；

將梁間綴條用螺栓栓接在冷彎U形鋼梁兩側的下翼緣板之間，冷彎U形鋼梁上翼緣板焊接若干剪力釘；

然后在冷彎U形鋼梁上安裝綁扎好鋼筋網的模板，伸出冷彎U形鋼梁的部分用支架進行支護，向模板內灌注混凝土，振搗均勻后進行養護，得到倒置式鋼-混U形組合梁；

(二)現場的安裝施工：

將預制好的倒置式鋼-混U形組合梁運到施工現場，然后在相鄰U形鋼梁之間安裝梁間綴條，得到綴條連接的倒置式冷彎U形鋼組合梁橋。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明由于采用在冷彎U形鋼梁的下翼緣板之間栓接梁間綴條的構造形式，可以有效增強橋梁的橫向聯系，提高整體穩定性、剛度和抗扭性能，翼緣較寬，在橋面板重新鋪裝或舊橋拆除時會具有良好的穩定性。與混凝土梁橋相比，其重量可降低到混凝土梁橋重量的1/3；與典型的鋼組合梁縱梁相比，冷彎U形鋼梁不設加勁肋，重量更輕，對于運輸和吊裝能力的要求更小，U形結構在制造、運輸和安裝工程中更加穩定。

進一步的，梁間綴條相比于組合梁中的橫梁，制作簡單，用料節省，只需要對預留在U形鋼梁底的螺栓孔進行栓接，安裝方便，大大減少了栓接工作量，無需焊接，減少了焊縫處應力集中引起的鋼材開裂，不易產生疲勞破壞，在橋梁的養護維修階段也可以進行綴條的快速更換。經計算，綴條斜向連接，產生的次內力小，傳力效率更高。