小半径箱梁桥结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，具体而言，涉及一种小半径箱梁桥结构及其施工方法。

背景技术

小半径箱梁在公路桥梁特别是城市立交中有着较为广泛的应用。目前，为了增加箱梁截面刚度、限制畸变应力，通常在箱梁之间设置现浇湿接缝形式的横隔板，以保证桥梁横向的整体性，改善主梁受力情况。

然而，对于小半径箱梁来说，混凝土横隔板的连接采用现浇湿接缝形式，对预制箱梁施工时放样准确度要求较高，横隔板放样偏差会导致搭接钢筋焊接或绑扎困难，进而影响桥梁整体受力。而且，横隔板需要随箱梁同步预制，由于每片箱梁横隔板的位置不同，使得箱梁模板截面需要不断变化，增加了模板制作的难度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种小半径箱梁桥结构及其施工方法，主要目的是降低模板的制作难度和成本，以及解决预制箱梁施工时放样精度要求高、钢筋连接困难的问题。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种小半径箱梁桥结构，包括：

多个并排布置的中梁，所述中梁的两侧腹板上均预埋有上下依次布置的至少两排连接钢板组，每排所述连接钢板组包括多个间隔设置的连接钢板；

边梁，所述边梁位于多个所述中梁的侧部，所述边梁上与所述中梁相邻一侧的腹板上预埋有上下依次布置的至少两排所述连接钢板组；

多个横梁，多个所述横梁位于相邻两个所述中梁之间以及所述中梁和边梁之间，并分别连接于相对应的两个所述连接钢板之间，且上下相邻的两个所述横梁位于同一断面内；

多个支撑梁，所述支撑梁包括至少两个斜撑梁，至少两个所述斜撑梁倾斜地连接于位于同一断面内的两个所述横梁之间，并与所述横梁围成三角形。

进一步地，所述连接钢板包括本体和与所述本体的一侧表面相连接的连接钢筋；

所述连接钢筋与所述中梁或所述边梁的骨架钢筋连接，所述本体的另一侧表面显露于所述腹板外，并与所述横梁连接。

进一步地，所述连接钢筋呈几字形，所述连接钢筋包括连接臂和分别连接于所述连接臂两端的两个支臂；

所述连接臂与所述本体连接，所述支臂与所述骨架钢筋连接。

进一步地，所述连接钢筋为螺纹钢。

进一步地，所述斜撑梁相对于所述横梁的倾斜角度为30-60度。

进一步地，所述连接钢板、横梁和斜撑梁的表面由内向外依次均设置有环氧树脂沙浆层和防锈漆层。

进一步地，所述横梁为型钢；所述斜撑梁为槽钢。

另一方面，本发明实施例还提供了一种小半径箱梁桥结构的施工方法，应用于前述的小半径箱梁桥结构，包括：

布置预制箱梁的骨架钢筋；

制作连接钢板，并将多个连接钢板分别与所述骨架钢筋的腹板钢筋进行连接；

浇筑所述预制箱梁的混凝土，按照预设顺序依次架设所述预制箱梁的中梁和边梁；其中，所述连接钢板的连接面裸露于所述中梁和边梁的腹板外；

将多个横梁分别连接于相邻两个所述中梁的腹板间以及所述边梁和与其相邻所述中梁的腹板间的各个相对应的两个所述连接钢板之间；

将多个支撑梁分别连接于相邻两个所述中梁的腹板间以及所述边梁和与其相邻所述中梁的腹板间位于同一断面内的各个上下相邻的两个所述横梁之间。

进一步地，在将多个支撑梁分别连接于相邻两个所述中梁的腹板间以及所述边梁和与其相邻的所述中梁的腹板间位于同一断面内的各个上下相邻的两个所述横梁之间之后，所述方法还包括：

对所述连接钢板、横梁和支撑梁进行密封防水防腐处理。

进一步地，所述对所述连接钢板、横梁和支撑梁进行密封防水防腐处理，具体包括：

清除所述连接钢板、横梁和支撑梁表面的油污和铁锈；

在清除油污和铁锈之后的所述连接钢板、横梁和支撑梁的表面涂覆环氧树脂砂浆层；

在所述环氧树脂砂浆层的表面涂覆防锈漆。

借由上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

本发明实施例提供的技术方案，通过在中梁两侧腹板以及边梁的一侧腹板上预埋连接钢板，并在相邻两中梁的相对连接钢板之间，以及在边梁和中梁的相对连接钢板之间连接横梁，通过该横梁保证中梁与边梁之间的横向联系，同时，在同一断面内的两个横梁之间连接支撑梁，通过该支撑梁提高中梁与边梁之间的连接稳定性，从而提高箱梁的整体性能，而且，支撑梁包括至少两个倾斜设置的斜撑梁，该至少两个斜撑梁与横梁围成三角形，从而进一步提高了中梁与边梁之间的连接稳定性，进而进一步提高了箱梁的整体性能。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案，采用横梁和支撑梁代替需与箱梁同步预制的混凝土横隔板，实现了在预制箱梁时模板截面无需不断调整，从而降低了模板制作难度和成本；而且，由于预埋在中梁和边梁腹板上的连接钢板为板状结构，因此连接钢板具有一定面积的连接表面，实现了在连接横梁时，横梁可以连接在连接钢板的中心位置，也可以连接在偏离中心的位置，从而解决了预制箱梁施工时放样精度要求高、钢筋连接困难的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种小半径箱梁桥结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种小半径箱梁桥结构的横截面结构示意图；

图3为图2中中梁与中梁或边梁相互连接的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种小半径箱梁桥结构中连接钢板的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种小半径箱梁桥结构的施工方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例保护范围的限制。

如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供了一种小半径箱梁桥结构，包括多个并排布置的中梁1，在中梁1的两侧腹板上均预埋有上下依次布置的至少两排连接钢板组，每排连接钢板组包括多个间隔设置的连接钢板2，即多个连接钢板2相互间隔的沿中梁1的长度方向排布；边梁3，位于多个中梁1的侧部，边梁3的与中梁1相邻一侧的腹板上预埋有上下依次布置的至少两排前述的连接钢板组；多个横梁4，该多个横梁4位于相邻两个中梁1之间以及中梁1和边梁3之间，并分别连接于相对应的两个连接钢板2之间，且上下相邻的两个横梁4位于同一断面内；多个支撑梁5，每个支撑梁5包括至少两个斜撑梁51，至少两个斜撑梁51倾斜地连接于位于同一断面内的两个横梁4之间，并与横梁4围成三角形。

本发明实施例中，横梁4和支撑梁5均可以为钢梁，二者连接在相邻中梁1之间以及中梁1和边梁3之间形成钢横隔板，该钢横隔板代替了混凝土横隔板。

本发明实施例提供的小半径箱梁桥结构，通过在中梁1两侧腹板以及边梁3的一侧腹板上预埋连接钢板2，并在相邻两中梁1的相对连接钢板2之间，以及在边梁3和中梁1的相对连接钢板2之间连接横梁4，通过该横梁4保证中梁1与边梁3之间的横向联系，同时，在同一断面内的两个横梁4之间连接支撑梁5，通过该支撑梁5提高中梁1与边梁3之间的连接稳定性，从而提高箱梁的整体性能，而且，支撑梁5包括至少两个倾斜设置的斜撑梁51，该至少两个斜撑梁51与横梁4围成三角形，从而进一步提高了中梁1与边梁3之间的连接稳定性，进而进一步提高了箱梁的整体性能。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案，采用横梁4和支撑梁5代替需与箱梁同步预制的混凝土横隔板，实现了在预制箱梁时模板截面无需不断调整，从而降低了模板制作难度和成本；而且，由于预埋在中梁1和边梁3腹板上的连接钢板2为板状结构，因此连接钢板2具有一定面积的连接表面，实现了在连接横梁4时，横梁4可以连接在连接钢板2的中心位置，也可以连接在偏离中心的位置，从而解决了预制箱梁施工时放样精度要求高、钢筋连接困难的问题。

在一可选的实施例中，参见图2、图3和图4，连接钢板2可以包括本体21和与本体21的一侧表面相连接的连接钢筋22，本体21和连接钢筋22预埋于中梁1或边梁3内；连接钢筋22与中梁1或边梁3的骨架钢筋连接，本体21的另一侧表面显露于腹板外，并与横梁4连接。

上述实施例中，连接钢板2通过连接钢筋22与中梁1或边梁3的骨架钢筋焊接连接，且在浇筑混凝土时保持连接件的本体21上与连接钢筋22相背离的表面显露在腹板外，以便横梁4与该显露在外的表面焊接连接，从而实现了连接钢板2在中梁1或边梁3内的预埋设置，保证了连接钢板2与中梁1或边梁3的连接强度。具体地，连接钢板2的本体21的尺寸可以设计的稍大一些，这样便可以使得横梁4在本体21上能够具有较大的可焊接区域，从而更好地解决预制箱梁施工时放样精度要求高、钢筋连接困难的问题。其中，本体21可以采用Q345钢板，具体在实施时，本体21的尺寸大小可以为300×300×6mm。

在一可选的实施例中，参见图4，连接钢筋22呈几字形，连接钢筋22包括连接臂221和分别连接于连接臂221两端的两个支臂222；连接臂221与本体21连接，支臂222与骨架钢筋连接。

根据上述实施例，连接钢筋22整体可以呈“几”字形，这样的结构设置，可以使得连接钢筋22通过连接臂221与本体21进行焊接连接，以增加连接钢筋22与本体21之间的焊缝长度，从而提高连接钢筋22与本体21之间的连接强度；同时，支臂222的端部向外弯折延伸，这样的结构设置，一方面，可以使得连接钢筋22能够通过支臂222的弯折延伸段与中梁1或边梁3的骨架钢筋进行焊接连接，以增加连接钢筋22与骨架钢筋之间的焊缝长度，从而提高连接钢筋22与骨架钢筋之间的连接强度；另一方面，支臂222的端部向外弯折延伸设置，可以使得支臂222形成勾状，从而使得支臂222能够勾在混凝土里面，增强了连接钢筋22与中梁1或边梁3的结合力，进一步提高了连接钢板2与中梁1或边梁3的连接强度。

在一可选的实施例中，连接钢筋22可以为螺纹钢，具体可以采用C16HRB400螺纹钢，从而增加连接钢筋22的外径，提高连接钢筋22的抗拉强度，进而进一步提高连接钢筋22与骨架钢筋之间的连接强度。

在一可选的实施例中，参见图2和图3，斜撑梁51相对于横梁4的倾斜角度可以为30-60度，具体可以为45度，从而确保斜撑梁51与横梁4构成更加稳定地三角形结构，进而更好地提高箱梁的整体性。

为了确保连接钢板2、横梁4和支撑梁5的防水防腐性能，从而延长该箱梁桥结构的使用寿命，在一可选的实施例中，在连接钢板2、横梁4和斜撑梁51的表面由内向外依次均设置有环氧树脂沙浆层和防锈漆层。其中，环氧树脂砂浆成的厚度不小于2mm，防锈漆层可以为两层。

在一可选的实施例中，横梁4可以为型钢；斜撑梁51可以为槽钢，槽钢具有较好的抗扭性。具体地，横梁4可以为HW200×200×8×12mm Q345型钢；钢斜撑可以为8号槽钢。

如图5所示，并参考图1至图4，本发明实施例还提供了一种小半径箱梁桥结构的施工方法，包括：

101、布置预制箱梁的骨架钢筋，其中，预制箱梁包括中梁1和边梁3，骨架钢筋包括中梁骨架钢筋和边梁骨架钢筋。

102、制作连接钢板2，并将多个连接钢板2分别与骨架钢筋的腹板钢筋进行连接。

其中，连接钢板2可以包括本体21和连接钢筋22，而制作连接钢板2具体可以包括：先将连接钢筋22弯折成几字形，然后将连接钢筋22的连接臂221与本体21的一侧表面进行焊接连接，即可制作完成连接钢板2。而且，将多个连接钢板2分别与骨架钢筋的腹板钢筋进行连接具体可以包括：将连接钢筋22的支臂222端部的弯折延伸段与腹板钢筋进行焊接连接。

需要说明的是，腹板钢筋包括中梁的腹板钢筋和边梁的腹板钢筋，具体地，中梁1两侧的腹板钢筋均连接有多个连接钢板2，边梁3的单侧腹板钢筋上连接有多个连接钢板2，且中梁1和边梁3的腹板钢筋上的多个连接钢板2分为上下依次布置的至少两排，每排连接钢板2中的各个连接钢板2间隔设置，且沿所述中梁1或边梁3的长度方向排布。

103、浇筑预制箱梁的混凝土，按照预设顺序依次架设预制箱梁的中梁1和边梁3。

其中，预设顺序可以为中梁1并排布置，边梁3位于中梁1的两侧。在浇筑完混凝土之后，应保持连接钢板2的连接面裸露于中梁1和边梁3的腹板外，即连接钢板2的本体21上背离连接钢筋22的一侧表面裸露在腹板的外部，以便横梁4与连接钢板2的该侧表面进行焊接连接。

104、将多个横梁4分别连接于相邻两个中梁1的腹板间以及边梁3和与其相邻的中梁1的腹板间的各个相对应的两个连接钢板2之间。

105、将多个支撑梁5分别连接于相邻两个中梁1的腹板间以及边梁3和与其相邻中梁1的腹板间位于同一断面内的各个上下相邻的两个横梁4之间，

其中，支撑梁5可以包括至少两个斜撑梁51，至少两个斜撑梁51分别倾斜地连接于位于同一断面内的两个横梁4之间，并与横梁4围成三角形。

本发明实施例提供的小半径箱梁桥结构的施工方法，通过在中梁1两侧腹板以及边梁3的一侧腹板上预埋连接钢板2，并在相邻两中梁1的相对连接钢板2之间，以及在边梁3和中梁1的相对连接钢板2之间连接横梁4，通过该横梁4保证中梁1与边梁3之间的横向联系，同时，在同一断面内的两个横梁4之间连接支撑梁5，通过该支撑梁5提高中梁1与边梁3之间的连接稳定性，从而提高箱梁的整体性能，而且，支撑梁5包括至少两个倾斜设置的斜撑梁51，该至少两个斜撑梁51与横梁4围成三角形，从而进一步提高了中梁1与边梁3之间的连接稳定性，进而进一步提高了箱梁的整体性能。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案，采用横梁4和支撑梁5代替需与箱梁同步预制的混凝土横隔板，实现了在预制箱梁时模板截面无需不断调整，从而降低了模板制作难度和成本；而且，由于预埋在中梁1和边梁3腹板上的连接钢板2为板状结构，因此连接钢板2具有一定面积的连接表面，实现了在连接横梁4时，横梁4可以连接在连接钢板2的中心位置，也可以连接在偏离中心的位置，从而解决了预制箱梁施工时放样精度要求高、钢筋连接困难的问题。

进一步的，本发明实施例中，在步骤105之后，该方法还包括：对连接钢板2、横梁4和支撑梁5进行密封防水防腐处理，从而提高连接钢板2、横梁4和支撑梁5的防水防腐性能，从而延长该箱梁桥结构的使用寿命。

具体地，对连接钢板2、横梁4和支撑梁5进行密封防水防腐处理，具体可以包括：清除连接钢板2、横梁4和支撑梁5表面的油污和铁锈；

在清除油污和铁锈之后的连接钢板2、横梁4和支撑梁5的表面涂覆环氧树脂砂浆层；其中，该环氧树脂砂浆层的厚度不小于2mm。

在环氧树脂砂浆层的表面涂覆防锈漆，其中，该防锈漆具体可以涂两层。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。