[發明專利]緩粘結剪力釘、鋼混組合梁及其施工方法

在審

• 申請號: 202010372175.0
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN111663442A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 陳偉超;陳致淳;盛康;李俊;胡振;吳轉琴
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12;E04C3/293;E01D21/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 鄭飛

本發明提供一種緩粘結剪力釘，包括套筒和螺柱焊釘，套筒包括筒體和上蓋，筒體和上蓋圍合成收容腔，收容腔內填充有緩粘膠粘劑，螺柱焊釘包括與鋼結構焊接的焊接部和伸入筒體內被緩粘膠粘劑包覆的包覆部，包覆部封堵筒體。本發明還提供一種鋼混組合梁，包括鋼結構、混凝土板、若干預應力鋼絞線和上述的若干緩粘結剪力釘，各所述預應力鋼絞線張拉于混凝土板內，所述鋼結構支撐混凝土板，各所述緩粘結剪力釘焊接在鋼結構上且均澆筑于混凝土板內。本發明還提供一種鋼混組合梁的施工方法，步驟如下：S1、架設鋼結構；S2、在鋼結構上焊接螺柱焊釘，并安裝緩粘結剪力釘套筒；S3、在鋼結構上澆筑混凝土板；S4、張拉負彎矩區預應力；S5、待緩粘膠粘劑固化。

技術領域

本發明涉及鋼混凝土組合梁領域，尤其涉及一種緩粘結剪力釘、鋼混組合梁及其施工方法。

背景技術

抗剪連接件是鋼混組合梁中保證鋼和混凝土共同工作的關鍵元件。剪力釘是目前常用的抗剪連接件，其主要作用是抵抗鋼梁和混凝土梁之間的剪(剪力)和拔(掀起)。而負彎矩區的混凝土部分可能會產生拉應力，導致混凝土板開裂，影響橋梁使用的耐久性。通常在負彎矩區施加預應力等措施控制裂縫，但鋼梁通過組合作用吸收了部分預應力，降低了預應力的導入度。因此，如何增加組合梁負彎矩區的預應力導入度，從而控制混凝土拉應力在允許的范圍，成為鋼混組合梁橋梁設計的關鍵。

目前采用后結合預應力混凝土橋面板和抗拔不抗剪連接件兩種技術解決預應力施加效率的問題。

后結合預應力混凝土橋面板是采用先張法或后張法預制混凝土橋面板，待預應力張拉后將預應力混凝土橋面板與鋼梁組合。鋼梁上翼緣栓釘連接件采用新穎的集束式布置方式(常規為均布式布置)，預制橋面板在鋼梁剪力釘所在位置(釘群)挖空形成預留槽或后澆接縫，待預制板安裝后，在預留孔或后澆接縫處灌注高強砂漿使鋼梁與混凝土預制板組合。該方法可以對負彎矩混凝土板有效施加預應力，但由于接縫多，施工工序復雜，橋面板的整體性不如一次澆筑的效果好。

抗拔不抗剪連接件為一種特殊形式的剪力釘，為焊接在鋼梁翼緣上的螺桿和螺帽及外套其周圍的EVA泡棉組成。由于泡沫塑料的剛度相對于鋼材及混凝土可忽略，泡沫塑料允許連接件在縱向發生滑動，而螺帽(比普通焊釘的柱頭尺寸大)與混凝土接觸部分可約束下部混凝土，保證一定的抗拔力，從而在一定滑移變形范圍內形成抗拔不抗剪的工作機制，在預應力張拉時，混凝土被壓縮，這種特殊剪力釘保證了預應力的導入度。混凝土板參與現澆施工，整體性好，由于泡沫塑料的阻隔作用，負彎矩區的混凝土和鋼梁不能組合參與受力，較使用常規的栓釘，負彎矩區截面剛度有一定的折減，抗彎承載力有削弱。

目前申請號201910483375.0的中國專利公開了一種緩粘結焊釘，其用于鋼-混凝土組合梁中作為剪力連接件。該專利所采用的緩粘結焊釘為在焊釘焊接后在焊釘上裹上一層緩粘結劑，再在每根焊釘上套接縱向分成兩半的護套。該緩粘結焊釘構造型式無法保障因緩粘結劑的流動性而帶來的現場施工時的緩粘結劑滴落及底部滲漏問題，緩粘結劑需在施工現場涂覆在焊釘上，該施工過程繁瑣，且容易出現緩粘結劑不飽滿的現象，緩粘結劑不飽滿時則無法最終保障組合結構的受力性能。澆筑混凝土施工時在混凝土的沖擊力作用下，該種緩粘結焊釘外部護套和焊釘的相對位置會出現錯位，這樣會導致緩粘結功能失效，工程質量無法保證。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之缺陷，提供一種構造型式合理、受力性能突出、適應性廣、操作方便靈活、經濟性優異的緩粘結剪力釘，該緩粘結剪力釘既保證了鋼板和混凝土真正組合受力，又解決了鋼混組合梁負彎矩混凝土預應力導入度降低的問題。

本發明是這樣實現的：

本發明提供一種緩粘結剪力釘，包括套筒和螺柱焊釘，所述套筒包括筒體和上蓋，所述筒體和上蓋圍合成收容腔，所述收容腔內填充有緩粘膠粘劑，所述螺柱焊釘包括與鋼結構焊接的焊接部和伸入筒體內被緩粘膠粘劑包覆的包覆部，所述包覆部封堵所述筒體。