一种u形断面钢箱梁的装配式钢桥
技术领域
1.本实用新型属于桥梁建造技术领域，具体涉及到一种u形断面钢箱梁的装配式钢桥。


背景技术：

2.钢箱梁，又叫钢板箱形梁，是大跨径桥梁常用的结构形式，外型像一个箱子故叫做钢箱梁。使用钢箱梁构成的桥称为钢箱梁桥，钢箱梁桥由于具有强度高，材质均匀，塑性韧性良好，自重轻，无收缩徐变等特点，被广泛的运用在公路桥梁和城市桥梁中。
3.中国(cn201810420407.8)公开了一种功能分区设计的部分敞口钢梁及其施工工艺，包括钢主梁以及闭口钢箱梁；钢主梁为两条，两条钢主梁之间设置有若干敞口段中横梁，每个钢主梁的侧壁上设置有若干悬臂梁，钢主梁内设置有若干敞口段箱内横隔板，钢主梁、若干敞口段箱内横隔板以及若干敞口段中横梁形成敞口钢箱梁；闭口钢箱梁位于支座上，闭口钢箱梁由钢主梁、闭口封底板及闭口部分钢箱腹板共同组成，钢主梁内设置闭口横隔板，两条钢主梁之间设置有两块梁间闭口横隔板；两条钢主梁上设置有正交异性钢桥面板。该专利中设置两条钢主梁，不适用于桥面过宽的情况，并且钢桥面板的安装困难，焊接方式会导致现场焊接量大，影响工程进度的问题。
4.传统的钢箱梁桥在施工时需要分节段进行焊接，现场焊接量大，现场节段焊接受到多种因素影响，焊缝质量难以保证，并且钢箱梁桥的横隔板在长期车辆荷载下，疲劳应力幅大，长期运营后横隔板会出现疲劳损伤，上述因素制约着钢箱梁桥的发展。
5.因此，提出一种新的技术方案，优化钢桥的结构形式，减少钢桥的施工现场钢材焊接量，缩短钢桥施工周期，并且改进横隔板的连接形式，使得横隔板可更换，保障桥梁结构的安全，具有重要的工程意义。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种u形断面钢梁箱的装配式钢桥，以减少钢桥施工现场的钢材焊接量，缩短钢桥施工周期，并改进钢桥横隔板的连接形式，使得横隔板可更换，避免横隔板疲劳问题的发生，形成具有广阔工程运用前景的装配式钢桥。
7.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种u形断面钢箱梁的装配式钢桥，包括若干片u形钢箱梁，相邻的两片所述u形钢箱梁之间分别横向连接有箱梁间横隔板，相邻的所述箱梁间横隔板之间连接有横向拼接板，每个所述u形钢箱梁分别设置有钢箱梁上翼缘板，所述钢箱梁上翼缘板上设置有若干个上翼缘钢剪力钉，所述u形钢箱梁通过上翼缘钢剪力钉连接有预制混凝土桥面板。
8.上述方案中的一种u形断面钢箱梁的装配式钢桥，包括若干片u形钢箱梁，u形钢箱梁之间平行设置，相邻的两片所述u形钢箱梁之间分别横向连接有箱梁间横隔板，箱梁间横隔板一般为与u形钢箱梁固定连接，相邻的所述箱梁间横隔板之间连接有横向拼接板，横向拼接板为可拆卸的连接，每个所述u形钢箱梁分别设置有钢箱梁上翼缘板，所述钢箱梁上翼
缘板上设置有若干个上翼缘钢剪力钉，所述u形钢箱梁通过上翼缘钢剪力钉连接有预制混凝土桥面板，可通过浇筑混凝土的方式连接。
9.施工时首先在工厂预制u形钢箱梁和混凝土桥面板，制作完成后将u形钢箱梁和混凝土桥面板运送至桥位处，先拼装连接u形钢箱梁，之后在拼装完成的u形钢箱梁上架设安装预制混凝土桥面板，并浇筑桥面板连接缝及桥面板剪力钉槽中的高强混凝土，最后施工桥面铺装及其他附属设施。
10.进一步的，所述u形钢箱梁的横截面形状为上部开口的u形截面，每片所述u形钢箱梁包括钢箱梁底板，所述钢箱梁底板的两边分别设置有钢箱梁腹板，两片所述钢箱梁腹板的顶面分别设置有钢箱梁上翼缘板，每块所述钢箱梁上翼缘板上焊接有若干所述上翼缘钢剪力钉。
11.所述u形钢箱梁的横截面形状为上部开口的u形截面，上部开口来节省钢材的使用量，减轻桥面方向的负荷，每片所述u形钢箱梁包括钢箱梁底板，所述钢箱梁底板的两边分别设置有钢箱梁腹板，来进行部件的定位和安装，两片所述钢箱梁腹板的顶面分别设置有钢箱梁上翼缘板来进行顶面的支撑，每块所述钢箱梁上翼缘板上焊接有若干所述上翼缘钢剪力钉，通过上翼缘钢剪力钉来对桥面板进行定位和安装。
12.进一步的，每片所述u形钢箱梁的两片所述钢箱梁腹板之间设置有箱室内横隔板，所述箱室内横隔板沿桥梁长度方向的设置间距为10m-15m。
13.在所述u形钢箱梁的两片所述钢箱梁腹板之间设置有箱室内横隔板，来增加钢箱梁腹板的强度防止变形，箱室内横隔板上可以开孔节省材料，所述箱室内横隔板沿桥梁长度方向的设置间距为10m-15m，不至于过密浪费资源，也能保证结构的强度。
14.进一步的，所述钢箱梁腹板与水平方向夹角45
°‑
80
°
倾斜设置。
15.钢箱梁腹板与水平方向夹角45
°‑
80
°
倾斜设置来加强钢箱梁腹板对水平方向压力的承受范围。
16.进一步的，每片所述u形钢箱梁的两片钢箱梁上翼缘板之间设置有上翼缘连接t形钢板，所述上翼缘连接t形钢板沿桥梁长度方向的设置间距为8m-10m。
17.每片所述u形钢箱梁的两片钢箱梁上翼缘板之间设置有上翼缘连接t形钢板配合顶部的开口结构，大幅度减少了钢梁上翼缘板的用钢量，设置上翼缘连接t形钢板来加强u形钢箱梁的结构强度和顶面的稳定性，所述上翼缘连接t形钢板沿桥梁长度方向的设置间距为8m-10m，不至于过密浪费资源，也能保证结构的强度和稳定性。
18.进一步的，每片所述上翼缘连接t形钢板由一片t形钢板腹板与一片t形钢板顶板垂直的焊接组成，所述t形钢板顶板上开有若干个t形钢板孔洞，所述上翼缘连接t形钢板与所述钢箱梁上翼缘板之间通过上翼缘连接螺栓进行连接。
19.每片所述上翼缘连接t形钢板由一片t形钢板腹板与一片t形钢板顶板垂直的焊接组成，结构简单、稳定性强，所述t形钢板顶板上开有若干个t形钢板孔洞，所述上翼缘连接t形钢板与所述钢箱梁上翼缘板之间通过上翼缘连接螺栓进行连接，通过t形钢板孔洞用上翼缘连接螺栓来进行上翼缘连接t形钢板的连接固定，便于安装和维护。
20.进一步的，所述钢箱梁腹板的外侧设置有所述箱梁间横隔板，所述箱梁间横隔板由横隔板竖板与横隔板侧板垂直的焊接组成，所述横隔板侧板上开有若干个横隔板孔洞，所述箱梁间横隔板沿桥梁长度方向的设置间距为10m-15m，所述横向拼接板包括拼接板侧
板，所述拼接板侧板的两端分别垂直的焊接有拼接板竖板，所述拼接板竖板上开有若干个连接板孔洞，相邻的两片所述箱梁间横隔板与所述横向拼接板的两片所述拼接板竖板之间通过横隔板连接螺栓进行连接。
21.所述钢箱梁腹板的外侧设置有所述箱梁间横隔板，来加强横向的稳定性，所述箱梁间横隔板由横隔板竖板与横隔板侧板垂直的焊接组成，横隔板竖板与钢箱梁腹板连接，可以通过焊接的方式，所述横隔板侧板上开有若干个横隔板孔洞，用来连接横隔板连接螺栓，所述箱梁间横隔板沿桥梁长度方向的设置间距为10m-15m，不至于过密浪费资源，也能保证结构的强度和稳定性，所述横向拼接板包括拼接板侧板，所述拼接板侧板的两端分别垂直的焊接有拼接板竖板，所述拼接板竖板上开有若干个连接板孔洞，用来连接横隔板连接螺栓，相邻的两片所述箱梁间横隔板与所述横向拼接板的两片所述拼接板竖板之间通过横隔板连接螺栓进行连接，方便对横向拼接板拆卸维护。
22.进一步的，所述预制混凝土桥面板的每个侧面上分别设置有若干桥面板均布式钢剪力钉，所述预制混凝土桥面板上开有若干个桥面板剪力钉槽，相邻两片所述预制混凝土桥面板之间设有桥面板连接缝，桥面板连接缝中浇筑有高强混凝土。
23.所述预制混凝土桥面板的每个侧面上分别设置有若干桥面板均布式钢剪力钉，设置桥面板均布式钢剪力钉来加强对混凝土桥面板水平方向的定位和方便进行连接，所述预制混凝土桥面板上开有若干个桥面板剪力钉槽，用来与上翼缘钢剪力钉配合安装，方便进行浇筑，相邻两片所述预制混凝土桥面板之间设有桥面板连接缝，桥面板连接缝中浇筑有高强混凝土来进行预制混凝土桥面板之间的连接。
24.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
25.(1)采用预制拼装的施工方法，使用的u形钢箱梁在可以进行预制，制作完成后再运送至桥位进行拼装连接，大幅度减少了钢桥施工现场的钢材焊接量，缩短了钢桥施工周期；
26.(2)改进了横隔板的连接形式，横隔板采用可拆卸螺栓连接的方式进行连接，使得横隔板可更换，避免了横隔板疲劳难以维护的问题；
27.(3)u形钢箱梁采用u形截面，u形截面的钢箱梁上翼缘板不闭合，两片钢箱梁上翼缘板通过上翼缘连接t形钢板连接，大幅度减少了钢梁上翼缘板的用钢量，降低成本、避免浪费；
28.(4)桥梁采用预制混凝土桥面板，u形钢箱梁在现场拼装完成后即可在钢箱梁上翼缘板上安装预制混凝土桥面板，桥面板施工时间缩短，现浇混凝浇筑量小，提高效率。
附图说明
29.图1为本实用新型一种u形断面钢梁箱的装配式钢桥的立体结构示意图；
30.图2为本实用新型中的单片u形钢箱梁立体结构示意图；
31.图3为本实用新型一种u形断面钢梁箱的装配式钢桥的横截面结构示意图；
32.图4为本实用新型中的多片u形钢箱梁的连接立体结构示意图；
33.图5为本实用新型中的箱梁间横隔板的立体结构示意图；
34.图6为本实用新型中的横向拼接板的立体结构示意图；
35.图7为本实用新型中的上翼缘连接t形钢板的立体结构示意图；
36.图8为本实用新型中的箱梁间横隔板与横向拼接板的连接立体结构示意图；
37.图9为本实用新型中的单片预制混凝土桥面板的立体结构示意图；
38.图10为本实用新型中的多片预制混凝土桥面板的连接立体结构示意图。
39.附图中：1、u形钢箱梁；11、钢箱梁腹板；12、钢箱梁底板；13、钢箱梁上翼缘板；13a、上翼缘钢剪力钉；14、上翼缘连接t形钢板；14a、t形钢板孔洞；14b、t形钢板腹板；14c、t形钢板顶板；15、箱室内横隔板；16、上翼缘连接螺栓；2、箱梁间横隔板；21、横隔板竖板；22、横隔板侧板；22a、横隔板孔洞；3、横隔板连接螺栓；4、横向拼接板；41、拼接板侧板；42、拼接板竖板；42a、连接板孔洞；5、预制混凝土桥面板；51、桥面板剪力钉槽；52、桥面板连接缝；53、桥面板均布式钢剪力钉。
具体实施方式
40.下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.实施例1
42.如图1-10所示，一种u形断面钢箱梁的装配式钢桥，包括若干片u形钢箱梁1，相邻的两片所述u形钢箱梁1之间分别横向连接有箱梁间横隔板2，相邻的所述箱梁间横隔板2之间连接有横向拼接板4，每个所述u形钢箱梁1分别设置有钢箱梁上翼缘板13，所述钢箱梁上翼缘板13上设置有若干个上翼缘钢剪力钉13a，所述u形钢箱梁1通过上翼缘钢剪力钉13a连接有预制混凝土桥面板5。
43.上述方案中的一种u形断面钢箱梁的装配式钢桥，包括若干片u形钢箱梁1，u形钢箱梁1之间平行设置，相邻的两片所述u形钢箱梁1之间分别横向连接有箱梁间横隔板2，箱梁间横隔板2一般为与u形钢箱梁1固定连接，相邻的所述箱梁间横隔板2之间连接有横向拼接板4，横向拼接板4为可拆卸的连接，每个所述u形钢箱梁1分别设置有钢箱梁上翼缘板13，所述钢箱梁上翼缘板13上设置有若干个上翼缘钢剪力钉13a，所述u形钢箱梁1通过上翼缘钢剪力钉13a连接有预制混凝土桥面板5，可通过浇筑混凝土的方式连接。
44.某高速公路项目中，需新建宽度18m，跨径40m的双向四车道桥梁跨越下方现有的道路，采用本实用新型提出的一种u形断面钢梁箱的装配式钢桥，横向共设置四片u形钢箱梁1，单片u形钢箱梁1的梁高为1.7m，钢箱梁底板12的宽度为2m，单片u形钢箱梁1的两片钢箱梁腹板11之间设置有箱室内横隔板15，箱室内横隔板15沿桥梁长度方向的设置间距为12m，单片u形钢箱梁1的两片钢箱梁上翼缘板13之间设置有上翼缘连接t形钢板14，上翼缘连接t形钢板14沿桥梁长度方向的设置间距为10m。相邻两片u形钢箱梁1之间横向通过箱梁间横隔板2、横向拼接板4连接，箱梁间横隔板2沿桥梁长度方向的设置间距为12m，全桥共设置四片预制混凝土桥面板5，单片预制混凝土桥面板5横桥向宽度为8.6m，纵桥向长度为19.6m，桥面板连接缝52的宽度为0.8m，u形钢箱梁1的钢箱梁上翼缘板13上设置有上翼缘钢剪力钉13a，u形钢箱梁1通过上翼缘钢剪力钉13a与预制混凝土桥面板5连接。施工时首先在工厂制作u形钢箱梁1和预制混凝土桥面板5，制作完成后将u形钢箱梁1和预制混凝土桥面板5运送至桥位处，拼装连接u形钢箱梁1，之后在拼装完成的u形钢箱梁1上架设安装预制混
凝土桥面板5，并浇筑桥面板连接缝52及桥面板剪力钉槽51中的高强混凝土，最后施工桥面铺装及其他附属设施。本实施例中的u形断面钢梁箱的装配式钢桥，采用预制拼装的施工方法，单片u形钢箱梁在工厂预制，制作完成后运送至桥位进行拼装连接，大幅度减少了钢桥施工现场钢材焊接量，缩短了钢桥施工周期，采用预制吊装的施工方法，施工中不会对下方道路的通行造成影响，并且改进了横隔板的连接形式，横隔板采用螺栓的方式进行连接，使得横隔板可更换，避免了横隔板疲劳损伤后难以维护问题。
45.进一步的，所述u形钢箱梁1的横截面形状为上部开口的u形截面，每片所述u形钢箱梁1包括钢箱梁底板12，所述钢箱梁底板12的两边分别设置有钢箱梁腹板11，两片所述钢箱梁腹板11的顶面分别设置有钢箱梁上翼缘板13，每块所述钢箱梁上翼缘板13上焊接有若干所述上翼缘钢剪力钉13a。
46.所述u形钢箱梁1的横截面形状为上部开口的u形截面，上部开口来节省钢材的使用量，减轻桥面方向的负荷，每片所述u形钢箱梁1包括钢箱梁底板12，所述钢箱梁底板12的两边分别设置有钢箱梁腹板11，来进行部件的定位和安装，两片所述钢箱梁腹板11的顶面分别设置有钢箱梁上翼缘板13来进行顶面的支撑，每块所述钢箱梁上翼缘板13上焊接有若干所述上翼缘钢剪力钉13a，通过上翼缘钢剪力钉13a来对桥面板进行定位和安装。
47.进一步的，每片所述u形钢箱梁1的两片所述钢箱梁腹板11之间设置有箱室内横隔板15，所述箱室内横隔板15沿桥梁长度方向的设置间距为10m-15m。
48.在所述u形钢箱梁1的两片所述钢箱梁腹板11之间设置有箱室内横隔板15，来增加钢箱梁腹板11的强度防止变形，箱室内横隔板15上可以开孔节省材料，所述箱室内横隔板15沿桥梁长度方向的设置间距为10m-15m，不至于过密浪费资源，也能保证结构的强度。
49.进一步的，所述钢箱梁腹板11与水平方向夹角45
°‑
80
°
倾斜设置。
50.钢箱梁腹板11与水平方向夹角45
°‑
80
°
倾斜设置来加强钢箱梁腹板11对水平方向压力的承受范围。
51.进一步的，每片所述u形钢箱梁1的两片钢箱梁上翼缘板13之间设置有上翼缘连接t形钢板14，所述上翼缘连接t形钢板14沿桥梁长度方向的设置间距为8m-10m。
52.每片所述u形钢箱梁1的两片钢箱梁上翼缘板13之间设置有上翼缘连接t形钢板14配合顶部的开口结构，大幅度减少了钢梁上翼缘板的用钢量，设置上翼缘连接t形钢板14来加强u形钢箱梁1的结构强度和顶面的稳定性，所述上翼缘连接t形钢板14沿桥梁长度方向的设置间距为8m-10m，不至于过密浪费资源，也能保证结构的强度和稳定性。
53.进一步的，每片所述上翼缘连接t形钢板14由一片t形钢板腹板14b与一片t形钢板顶板14c垂直的焊接组成，所述t形钢板顶板14c上开有若干个t形钢板孔洞14a，所述上翼缘连接t形钢板14与所述钢箱梁上翼缘板13之间通过上翼缘连接螺栓16进行连接。
54.每片所述上翼缘连接t形钢板14由一片t形钢板腹板14b与一片t形钢板顶板14c垂直的焊接组成，结构简单、稳定性强，所述t形钢板顶板14c上开有若干个t形钢板孔洞14a，所述上翼缘连接t形钢板14与所述钢箱梁上翼缘板13之间通过上翼缘连接螺栓16进行连接，通过t形钢板孔洞14a用上翼缘连接螺栓16来进行上翼缘连接t形钢板14的连接固定，便于安装和维护。
55.进一步的，所述钢箱梁腹板11的外侧设置有所述箱梁间横隔板2，所述箱梁间横隔板2由横隔板竖板21与横隔板侧板22垂直的焊接组成，所述横隔板侧板22上开有若干个横
隔板孔洞22a，所述箱梁间横隔板2沿桥梁长度方向的设置间距为10m-15m，所述横向拼接板4包括拼接板侧板41，所述拼接板侧板41的两端分别垂直的焊接有拼接板竖板42，所述拼接板竖板42上开有若干个连接板孔洞42a，相邻的两片所述箱梁间横隔板2与所述横向拼接板4的两片所述拼接板竖板42之间通过横隔板连接螺栓3进行连接。
56.所述钢箱梁腹板11的外侧设置有所述箱梁间横隔板2，来加强横向的稳定性，所述箱梁间横隔板2由横隔板竖板21与横隔板侧板22垂直的焊接组成，横隔板竖板21与钢箱梁腹板11连接，可以通过焊接的方式，所述横隔板侧板22上开有若干个横隔板孔洞22a，用来连接横隔板连接螺栓3，所述箱梁间横隔板2沿桥梁长度方向的设置间距为10m-15m，不至于过密浪费资源，也能保证结构的强度和稳定性，所述横向拼接板4包括拼接板侧板41，所述拼接板侧板41的两端分别垂直的焊接有拼接板竖板42，所述拼接板竖板42上开有若干个连接板孔洞42a，用来连接横隔板连接螺栓3，相邻的两片所述箱梁间横隔板2与所述横向拼接板4的两片所述拼接板竖板42之间通过横隔板连接螺栓3进行连接，方便对横向拼接板4拆卸维护。
57.进一步的，所述预制混凝土桥面板5的每个侧面上分别设置有若干桥面板均布式钢剪力钉53，所述预制混凝土桥面板5上开有若干个桥面板剪力钉槽51，相邻两片所述预制混凝土桥面板5之间设有桥面板连接缝52，桥面板连接缝52中浇筑有高强混凝土。实施例中，桥面板剪力钉槽51为矩形。
58.所述预制混凝土桥面板5的每个侧面上分别设置有若干桥面板均布式钢剪力钉53，设置桥面板均布式钢剪力钉53来加强对混凝土桥面板水平方向的定位和方便进行连接，所述预制混凝土桥面板5上开有若干个桥面板剪力钉槽51，用来与上翼缘钢剪力钉13a配合安装，方便进行浇筑，相邻两片所述预制混凝土桥面板5之间设有桥面板连接缝52，桥面板连接缝52中浇筑有高强混凝土来进行预制混凝土桥面板5之间的连接。
59.实施例2
60.本实施例的一种u形断面钢箱梁的装配式钢桥，在实施例1的基础上进行进一步的优化：
61.进一步的，实施例中，桥面板剪力钉槽51为圆形，也可以是多边形形状。
62.桥面板剪力钉槽51设置为圆形，也可以是多边形形状，上翼缘钢剪力钉13a对应桥面板剪力钉槽51的形状设置，来使桥面板剪力钉槽51与浇筑的高强混凝土间各个方向上受力均匀。
63.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。