[發明專利]一種裝配式拉筋鋼管混凝土組合梁及其施工方法

在審

• 申請號: 202110553403.9
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113106846A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 丁發興;尹奕翔;呂飛;王莉萍;余玉潔
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D21/00;E01D19/12;E01D2/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 熊靖宇

一種裝配式拉筋鋼管混凝土組合梁及其施工方法，包括沿橋面板長度方向延伸的、多根平行布設的拉筋矩形鋼管混凝土梁，相鄰所述拉筋矩形鋼管混凝土梁之間通過均勻布的多根工字鋼梁連接，設置在最外側的兩根所述拉筋矩形鋼管混凝土梁的外側面頂部焊接有變截面工字鋼，橋面板支撐固定在拉筋矩形鋼管混凝土梁、工字鋼梁和變截面工字鋼梁的頂部。本發明承載力高，抗彎剛度大、延性好、受力合理、裝配化程度高、施工方便，既彌補了鋼管約束效果不足，增強了鋼管與混凝土之間粘結，又解決了工字鋼組合梁高度和跨度較大時梁失穩的問題。

技術領域

本發明涉及橋梁技術領域，具體為一種裝配式拉筋鋼管混凝土組合梁及其施工方法。

背景技術

近十多年來，隨著國家經濟與城市交通的發展，跨江跨海橋梁日益增多，組合梁在橋梁工程中所占比重越來越大，橋梁建設向“更長、更高、更輕”的趨勢發展，跨度日益增大，體形越來越復雜，新材料的應用日益增多，結構體系越來越新穎，施工技術越來越先進。組合梁可以充分利用鋼與混凝土的性能，大大提高承載力與抗彎剛度，縮小截面尺寸，增加梁的跨度，裝配化程度高。

組合梁作為承受豎向荷載的抗彎構件，充分發揮了材料優勢，具有優異的抗彎性能，裝配化程度高，組合梁由于其自身的優點及特點，已越來越被人們重視，并越來越多地應用于工程實際。目前工程中普遍采用的工字鋼組合梁有如下技術不足之處：1.梁截面高度較高時，工字鋼容易發生整體失穩現象，需要通過焊加勁肋的方式來避免這種現象，增加了用鋼量，施工不方便；2.工字鋼的耐火等級差，不利于抗火。

因此，研發一種經濟實用，施工方便的裝配式拉筋鋼管混凝土組合梁結構形式具有十分重要的實踐意義和社會經濟價值。

發明內容

本發明提供了一種承載力高、抗彎剛度大的裝配式拉筋鋼管混凝土組合梁及其施工方法，本發明受理合理，裝配化程度高，施工方便，大大縮短了工期，解決了鋼管約束效果不足、鋼管與混凝土之間粘結不良的問題，與傳統工字鋼組合梁相比，提高了梁的跨度與穩定性，減少了橋墩的數量，節約了工程造價，適用于公路橋梁結構。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種裝配式拉筋鋼管混凝土組合梁，包括沿橋面板長度方向延伸的、多根平行布設的拉筋矩形鋼管混凝土梁，相鄰所述拉筋矩形鋼管混凝土梁之間通過均勻布的多根工字鋼梁連接，設置在最外側的兩根所述拉筋矩形鋼管混凝土梁的外側面頂部焊接有變截面工字鋼梁，橋面板支撐固定在拉筋矩形鋼管混凝土梁、工字鋼梁和變截面工字鋼梁的頂部。

本實施方式中，所述拉筋矩形鋼管混凝土梁、工字鋼梁和變截面工字鋼梁頂面平齊，所述工字鋼梁與拉筋矩形鋼管混凝土梁頂面上沿梁長方向焊接有開孔加勁肋，所述橋面板與拉筋矩形鋼管混凝土梁、工字鋼梁通過開孔加勁肋連接為整體。

本實施方式中，所述拉筋矩形鋼管混凝土梁與工字鋼梁通過裝配式螺栓節點相互連接。

本實施方式中，所述拉筋矩形鋼管混凝土梁為縱梁，工字鋼梁為橫梁，拉筋矩形鋼管混凝土梁與工字鋼梁相互垂直。

本實施方式中，所述工字鋼梁的高度為拉筋矩形鋼管混凝土梁高度1/2。

本實施方式中，所述拉筋矩形鋼管混凝土梁包括拉筋矩形鋼管和澆筑在鋼管內的混凝土，所述拉筋矩形鋼管包括U型槽鋼、預留孔洞的普通鋼板和雙向對拉筋，所述雙向對拉筋與U型槽鋼內壁通過焊接機器人三邊焊接，然后將預留孔洞的普通鋼板與槽鋼焊接，將所述槽鋼開口端封閉，所述雙向對拉筋第四邊與普通鋼板通過焊接機器人焊接拼裝成拉筋矩形鋼管，混凝土通過普通鋼板上預留的孔洞澆筑進拉筋矩形鋼管內形成拉筋矩形鋼管混凝土梁。

本實施方式中，所述橋面板由多塊預制實心混凝土板相互裝配形成，所述預制實心混凝土板的連接面上預留有U型鋼筋，相鄰的預制實心混凝土板通過U型鋼筋、構造鋼筋和開孔加勁肋交錯布置形成澆筑帶，所述澆筑帶上澆筑有混凝土將相鄰的預制實心混凝土板連接為整體。