[发明专利]一种缀条连接的倒置式冷弯U形钢组合梁桥及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁建造技术领域，尤其涉及一种缀条连接的倒置式冷弯U形钢组合梁桥及施工方法。

背景技术

冷弯U形钢组合梁桥由于其经济性和技术性优势，在中小跨径桥梁工程中应用广泛，尤其适用于跨径范围在5～18m的桥梁。传统的冷弯U形钢组合梁桥各主梁之间没有一定的横向联结系，在桥梁的施工和使用过程中，冷弯U形钢组合梁桥的横桥向只能依靠桥面板联系，导致桥梁结构的横向稳定性较差，桥梁的整体刚度和抗扭较低，桥梁的跨径受到一定的限制。若本桥型使用在较大跨径范围(40～80m)内，可能会由于横向整体刚度不够出现主梁单片受力的现象，危及行车和行人安全。因此对于较大跨径范围桥梁有必要提供一种既经济又可以有效提高整体刚度和稳定性的冷弯U形钢组合梁桥及其施工方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有结构中存在的缺陷，提供一种整体稳定性好、成本较低、施工快速的缀条连接的倒置式冷弯U形钢组合梁桥及施工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种缀条连接的倒置式冷弯U形钢组合梁桥，包括若干平行设置的冷弯U形钢梁，若干冷弯U形钢梁上设置有预制混凝土桥面板；每个冷弯U形钢梁包括上翼缘板和下翼缘板，上翼缘板和下翼缘板之间设置有腹板，上翼缘板、下翼缘板以及腹板形成横截面为梯形的结构；下翼缘板包括间隔设置的两块下翼缘板，两块间隔设置的下翼缘板的两端之间通过梁底缀条相连。

本发明进一步的改进在于，腹板为两块，其中一块腹板设置在一块下翼缘板上，另外一块腹板设置在另外一块下翼缘板上。

本发明进一步的改进在于，腹板与上翼缘板之间的夹角为105°，腹板与下翼缘板之间的夹角为75°～77°。

本发明进一步的改进在于，每块下翼缘板的宽度为25cm。

本发明进一步的改进在于，梁底缀条通过螺栓设置在下翼缘板上。

本发明进一步的改进在于，相邻U形钢梁之间通过若干梁间缀条相连，并且梁间缀条与U形钢梁非垂直设置。

本发明进一步的改进在于，上翼缘板的中部沿纵向设置有凸起。

本发明进一步的改进在于，上翼缘板上设有若干均匀分布的剪力钉，预制混凝土桥面板通过剪力钉设置在若干冷弯U形钢梁上。

本发明进一步的改进在于，剪力钉长为10cm，共焊接4列，横向间距为30cm，纵向间距为13cm。

一种缀条连接的倒置式冷弯U形钢组合梁桥的施工方法，包括以下步骤：

(一)工厂的制作加工：

首先将钢板在工厂进行螺栓孔的预留钻孔，然后用液压压力机对钢板两侧进行弯曲，形成下翼缘板，弯曲角度为75°～77°，接着在钢板的中部进行弯曲，形成上翼缘板和腹板，两侧腹板和上翼缘板的角度为105°，上翼缘板的中部沿纵向弯曲凸起，制成一个底部开口的冷弯U形钢梁；

将梁间缀条用螺栓栓接在冷弯U形钢梁两侧的下翼缘板之间，冷弯U形钢梁上翼缘板焊接若干剪力钉；

然后在冷弯U形钢梁上安装绑扎好钢筋网的模板，伸出冷弯U形钢梁的部分用支架进行支护，向模板内灌注混凝土，振捣均匀后进行养护，得到倒置式钢-混U形组合梁；

(二)现场的安装施工：

将预制好的倒置式钢-混U形组合梁运到施工现场，然后在相邻U形钢梁之间安装梁间缀条，得到缀条连接的倒置式冷弯U形钢组合梁桥。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明由于采用在冷弯U形钢梁的下翼缘板之间栓接梁间缀条的构造形式，可以有效增强桥梁的横向联系，提高整体稳定性、刚度和抗扭性能，翼缘较宽，在桥面板重新铺装或旧桥拆除时会具有良好的稳定性。与混凝土梁桥相比，其重量可降低到混凝土梁桥重量的1/3；与典型的钢组合梁纵梁相比，冷弯U形钢梁不设加劲肋，重量更轻，对于运输和吊装能力的要求更小，U形结构在制造、运输和安装工程中更加稳定。

进一步的，梁间缀条相比于组合梁中的横梁，制作简单，用料节省，只需要对预留在U形钢梁底的螺栓孔进行栓接，安装方便，大大减少了栓接工作量，无需焊接，减少了焊缝处应力集中引起的钢材开裂，不易产生疲劳破坏，在桥梁的养护维修阶段也可以进行缀条的快速更换。经计算，缀条斜向连接，产生的次内力小，传力效率更高。