一種雙層鋼箱混凝土墩柱與鋼梁剛性連接構造形式及施工方法與流程

本發(fā)明屬于土木工程領域，具體涉及一種雙層鋼箱混凝土墩柱與鋼梁剛性連接構造形式及施工方法。

背景技術：

雙層鋼箱混凝土墩除了具有承載力高、塑性和韌性好、經濟效果好等鋼管混凝土的一般優(yōu)點之外，還具有以下特點：(1)截面開展，抗彎剛度大；(2)自重輕，剛重比大；(3)防火性能優(yōu)于實心鋼管混凝土；(4)內外鋼管作為模板使用，可以有效加快施工進度。雙層鋼箱混凝土作為一種新型組合構件，作為橋梁墩柱的結構形式優(yōu)點不言而喻。而剛構橋是將墩梁剛性連接的一種結構形式，具有橋下凈空大、無支座病害、跨中彎矩小、橋面平順等優(yōu)點。而采用雙層鋼箱混凝土墩柱的剛構橋，其墩柱與主梁剛性構造是其關鍵構造。

傳統(tǒng)剛構橋一般采用混凝土墩柱和混凝土上部結構，存在明顯缺陷：施工階段質量不易控制，質量難以保證，施工工期長，投入成本高；后期運營階段容易出現病害，且治標不治本；混凝土結構的自重大限制該橋的跨徑。而本發(fā)明采用上部鋼梁或者鋼-混組合梁，墩柱采用雙層鋼箱混凝土，并且剛性連接，有效地改善了現存結構的缺陷。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是克服現有技術的不足，提供一種性能優(yōu)越、連接可靠、施工便利的雙層鋼箱混凝土墩柱與鋼梁剛性連接構造形式及施工方法。

本發(fā)明采用的技術方案：一種雙層鋼箱混凝土墩柱與鋼梁剛性連接構造形式，包括雙層鋼箱混凝土墩柱和上部的鋼箱梁或鋼-混組合梁；

所述鋼箱梁或鋼-混組合梁包括上翼緣板、底板、腹板、底板加勁肋和橫隔板，所述上翼緣板、底板、腹板通過焊接為整體，底板上設有底板加勁肋，腹板之間設有橫隔板；鋼-混組合梁的上翼緣板上還設有栓釘，栓釘上澆筑混凝土頂板；

所述雙層鋼箱混凝土墩柱包括雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板、雙層鋼箱混凝土墩柱內鋼板和高強度無收縮混凝土，高強度無收縮混凝土填充在雙層鋼箱混凝土墩柱內部；

所述鋼箱梁或鋼-混組合梁的底板在節(jié)點連接處斷開，并插入雙層鋼箱混凝土墩柱，雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板與所述底板、上翼緣板焊接，雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼 板和雙層鋼箱混凝土墩柱內鋼板、所述腹板之間焊接有加勁肋，加勁肋設置在腹板高度范圍內，加勁肋開孔并且穿入鋼筋。

采用上述雙層鋼箱混凝土墩與鋼梁剛性連接構造形式的施工方法，包括如下步驟：

1)先將雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板、雙層鋼箱混凝土墩柱內鋼板焊接布置完成，并且焊接好加勁肋；

2)焊接上部的鋼箱梁或鋼-混組合梁的底板，焊接底板加勁肋，再將整塊腹板與底板和雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板焊接完成，然后焊接腹板處加勁肋，并且穿入鋼筋，采用高強度無收縮混凝土澆筑墩柱；

3)焊接鋼箱梁或鋼-混組合梁的上翼緣板，如上部結構為鋼-混組合梁則繼續(xù)焊接栓釘，之后澆筑混凝土頂板。

本發(fā)明的節(jié)點剛性構造形式用于連續(xù)剛構鋼橋或者鋼-混組合連續(xù)剛構橋。本發(fā)明構造連接不僅適用于穿孔鋼筋，還適用于其他剪力鍵；不僅適用內鋼板伸至頂板高度，還適用伸至底板高度處，并且連接處澆實混凝土。

本發(fā)明的有益效果：

1)針對雙層鋼箱混凝土墩柱使用于剛構橋，解決了與上部鋼箱梁或者鋼-混組合梁的連接構造問題，構造簡單，施工方便。

2)雙層鋼箱混凝土橋墩與鋼主梁或者鋼-混組合梁剛性連接，提供了一種新型橋梁結構形式，可以顯著提高橋梁的抗震性能、強度和延性。

3)雙層鋼箱混凝土墩柱的內外鋼管可以在施工時當作模板使用。

4)解決了混凝土剛構橋梁施工階段質量不易控制，質量難以保證，施工工期長，投入成本高；后期運營階段容易出現病害，且治標不治本；混凝土結構的自重大限制該橋的跨徑的缺陷。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明：

圖1是本發(fā)明雙層鋼箱混凝土墩柱與鋼梁剛性連接構造形式的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明雙層鋼箱混凝土墩柱的結構示意圖。

圖3是本發(fā)明雙層鋼箱混凝土墩柱的剖面圖。

圖中：1、混凝土頂板，2、上翼緣板，3、腹板，4、加勁肋，5、高強度無收縮混凝土，6、雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板，7、橫隔板，8、底板，9、底板加勁肋，10、栓 釘，11、鋼筋，12、雙層鋼箱混凝土墩柱內鋼板。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1、2和3所示，一種雙層鋼箱混凝土墩柱與鋼梁剛性連接構造形式，包括雙層鋼箱混凝土墩柱和上部的鋼箱梁或鋼-混組合梁；

所述鋼箱梁或鋼-混組合梁包括上翼緣板2、底板8、腹板3、底板加勁肋9和橫隔板7，所述上翼緣板2、底板8、腹板3通過焊接為整體，底板8上設有底板加勁肋9，腹板3之間設有橫隔板7；鋼-混組合梁的上翼緣板2上還設有栓釘10，栓釘10上澆筑混凝土頂板1；

所述雙層鋼箱混凝土墩柱包括雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板6、雙層鋼箱混凝土墩柱內鋼板12和高強度無收縮混凝土5，高強度無收縮混凝土5填充在雙層鋼箱混凝土墩柱內部；

所述鋼箱梁或鋼-混組合梁的底板8在節(jié)點連接處斷開，并插入雙層鋼箱混凝土墩柱，雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板6與所述底板8、上翼緣板2焊接，雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板6和雙層鋼箱混凝土墩柱內鋼板12、所述腹板3之間焊接有加勁肋4，加勁肋4設置在腹板3高度范圍內，加勁肋3開孔并且穿入鋼筋11。

采用上述雙層鋼箱混凝土墩與鋼梁剛性連接構造形式的施工方法，包括如下步驟：

1)先將雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板6、雙層鋼箱混凝土墩柱內鋼板12焊接布置完成，并且焊接好加勁肋4；

2)焊接上部的鋼箱梁或鋼-混組合梁的底板8，焊接底板加勁肋9，再將整塊腹板3與底板8和雙層鋼箱混凝土墩柱外鋼板6焊接完成，然后焊接腹板3處加勁肋4，并且穿入鋼筋11，采用高強度無收縮混凝土5澆筑墩柱；

3)焊接鋼箱梁或鋼-混組合梁的上翼緣板2，如上部結構為鋼一混組合梁則繼續(xù)焊接栓釘10，之后澆筑混凝土頂板1。

當然，本發(fā)明創(chuàng)造不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造的精神前提下還可作出等同變形或者替換，這些等同的變形和替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍之內。