一種斜撐預埋件扣件連接結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種斜撐預埋件扣件連接結構，涉及橋梁建造【技術領域】，包括墩身預埋鋼板、預埋鋼板錨固件，墩身預埋鋼板與預埋鋼板錨固件焊接在一起，預埋鋼板錨固件上開設有四個預留孔，四個預留孔中間設置一個鋼板銷槽；還包括斜撐和焊接在斜撐端部的三角托架斜撐端鋼板，所述三角托架橫梁端鋼板上開設有與預埋鋼板錨固件對應的四個預留孔和一個鋼板銷槽，三角托架斜撐端鋼板和預埋鋼板錨固件的鋼板銷槽內(nèi)鑲?cè)脘摪蹇奂N，三角托架斜撐端鋼板和預埋鋼板錨固件的預留孔內(nèi)穿過精軋螺紋鋼筋，鋼筋的端部通過螺帽旋緊。本實用新型利用鋼板扣件銷傳遞荷載，提高抗剪能力，杜絕了直接在預埋件上焊接和熱切割而造成混凝土受熱破裂、鋼板變形的影響。
【專利說明】一種斜撐預埋件扣件連接結構

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及橋梁建造【技術領域】，尤其涉及一種斜撐預埋件扣件連接結構。

【背景技術】
[0002] 預應力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁是橋梁常用的上部結構形式，多采用掛籃施工方法， 如圖1所示，墩頂部0#塊件是掛籃拼裝的作業(yè)平臺，墩頂懸出部分的承重體系可采用三角 托架結構形式。目前現(xiàn)有承重體系的抗剪能力較差，承重體系的托架直接在預埋件上焊接， 施工過程中會造成混凝土受熱破裂、鋼板變形等影響，施工安全度低、施工質(zhì)量不易控制。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種懸澆箱梁三角托架扣件連接結構，以解決上述技 術問題。
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)：
[0005] -種懸澆箱梁三角托架扣件連接結構，其特征在于：包括橋墩，橋墩兩側(cè)對稱設置 三角托架，所述橋墩內(nèi)設置有預埋件，所述三角托架通過預埋件固定安裝在橋墩側(cè)壁上，橋 墩兩側(cè)對稱的三角托架之間通過錨固系統(tǒng)連接，所述預埋件與三角托架之間通過鋼板扣件 銷連接，橋墩同一側(cè)的多個三角托架之間通過橫向連接系連接成一個整體。
[0006] 所述三角托架由橫梁和斜撐構成，斜撐下端固連三角架錨固端鋼板；三角托架采 用工字鋼加工制作，其數(shù)量、用材規(guī)格、型號根據(jù)托架承擔荷載大小通過受力驗算確定。
[0007] 所述預埋件包括橫梁預埋件和斜撐預埋件，所述橫梁預埋件包括墩身預埋鋼板、 預埋鋼板錨固件及拉桿孔預埋鋼管，所述預埋鋼板錨固件上設置有四個預留孔，四個預留 孔中間設置一個鋼板銷槽，所述拉桿孔預埋鋼管兩端分別與橋墩兩側(cè)對稱的預埋鋼板錨固 件上設置的預留孔對應，所述斜撐預埋件與橫梁預埋件結構相同。
[0008] 所述鋼板扣件銷設置在三角架錨固端鋼板和預埋鋼板錨固件中間的鋼板銷槽內(nèi)， 鋼板扣件銷采用鋼板制作；三角托架安裝時將鋼板扣件銷嵌入三角架錨固端鋼板及預埋鋼 板錨固件的鋼板銷槽內(nèi)，鋼板銷槽密合，承受上下剪切荷載。
[0009] 所述錨固系統(tǒng)采用四根精軋螺紋鋼筋穿過拉桿孔預埋鋼管、預埋鋼板錨固件及三 角架錨固端鋼板，將橋墩與兩側(cè)對稱的三角托架錨固成一個整體。
[0010] 所述橫向連接系采用型鋼材料在三角托架間交叉焊接形成框架結構。
[0011] 所述型鋼材料主要采用角鋼或槽鋼。
[0012] 本實用新型三角架錨固端鋼板和預埋鋼板錨固件中間部位設計了鋼板銷槽，鋼板 銷槽內(nèi)放置鋼板扣件銷，鋼板銷槽和鋼板扣件銷尺寸一致，鋼板銷槽上下內(nèi)壁和鋼板扣件 銷上下面光滑平整，加工時采用火焰切割機切割成型后再用車床進行銑刨平整，以確保鋼 板扣件銷嵌入鋼板銷槽內(nèi)時與槽內(nèi)壁接觸緊密，受力均勻。
[0013] 一種斜撐預埋件扣件連接結構，其特征在于：包括墩身預埋鋼板、預埋鋼板錨固 件，墩身預埋鋼板與預埋鋼板錨固件焊接在一起，預埋鋼板錨固件上開設有四個預留孔，四 個預留孔中間設置一個鋼板銷槽；還包括斜撐和焊接在斜撐端部的三角托架斜撐端鋼板， 所述三角托架橫梁端鋼板上開設有與預埋鋼板錨固件對應的四個預留孔和一個鋼板銷槽， 三角托架斜撐端鋼板和預埋鋼板錨固件的鋼板銷槽內(nèi)鑲?cè)脘摪蹇奂N，三角托架斜撐端鋼 板和預埋鋼板錨固件的預留孔內(nèi)穿過精軋螺紋鋼筋，鋼筋的端部通過螺帽旋緊。
[0014] 所述墩身預埋鋼板共設置六根，每根長度均大于60cm，厚度為10mm。
[0015] 施工工藝流程：
[0016] 施工準備一托架加工及試拼一設置墩身預埋件（預埋件精確定位、模板安裝、砼 澆筑、模板拆除、清理預埋鋼板及孔道）一鋼板扣件銷安裝一三角托架安裝一錨固系統(tǒng)安 裝一橫向連接系安裝一底側(cè)模板安裝一托架預壓檢測一〇#塊件施工一拆除托架一墩身錨 固點處理。
[0017] 本實用新型的有益效果是：
[0018] 利用鋼板扣件銷傳遞荷載，提高抗剪能力，杜絕了直接在預埋件上焊接和熱切割 而造成混凝土受熱破裂、鋼板變形的影響。
[0019] 1、整體結構受力明確，對于不同結構斷面尺寸和負荷大小，可適用簡單力學理論 進行結構分析和計算。
[0020] 2、利用墩柱混凝土抗壓，型鋼材料受拉、抗剪的特性，發(fā)揮了材料的性能。利用鋼 板扣件銷傳遞荷載，提高抗剪能力，杜絕了直接在預埋件上焊接和熱切割而造成混凝土受 熱破裂、鋼板變形的影響。采用錨固設計，設備在專門作業(yè)場加工精度高，安裝拆除方便快 捷。
[0021] 3、構件為剛性連接，構件自身剛度大，整體受力后非彈性變形小，投入使用前預壓 檢測實驗工作量小，安全性高，易于控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為三角托架及橋梁的縱斷面圖；
[0023] 圖2為三角托架及橋梁的橫斷面圖；
[0024] 圖3為橫梁預埋件的主視圖；
[0025] 圖4為橫梁預埋件的左視圖；
[0026] 圖5為斜撐預埋件的主視圖；
[0027] 圖6為斜撐預埋件的左視圖；
[0028] 圖7為三角托架的受力簡圖。

【具體實施方式】
[0029] 為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下 面結合具體實施例和附圖，進一步闡述本實用新型，但下述實施例僅僅為本實用新型的優(yōu) 選實施例，并非全部。基于實施方式中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的 前提下所獲得其它實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0030] 如圖1、圖2所示，一種懸澆箱梁三角托架扣件連接結構，包括橋墩1，橋墩1兩側(cè) 對稱設置三角托架4,橋墩1內(nèi)設置有預埋件3,三角托架4通過預埋件3固定安裝在橋墩 1側(cè)壁上，橋墩1兩側(cè)對稱的三角托架4之間通過錨固系統(tǒng)2連接，預埋件3與三角托架4 之間通過鋼板扣件銷連接，橋墩1同一側(cè)的多個三角托架4之間通過橫向連接系5連接成 一個整體，三角托架4由橫梁41和斜撐42構成，斜撐42下端固連三角架錨固端鋼板43。
[0031] 如圖3、圖4所示，一種橫梁預埋件扣件連接結構，包括墩身預埋鋼板31、預埋鋼板 錨固件32,墩身預埋鋼板31與預埋鋼板錨固件32焊接在一起，預埋鋼板錨固件32上開設 有四個預留孔36,四個預留孔36中間設置一個鋼板銷槽35 ;
[0032] 還包括橫梁42和焊接在橫梁42端部的三角托架橫梁端鋼板43,所述三角托架橫 梁端鋼板43上開設有與預埋鋼板錨固件32對應的四個預留孔36和一個鋼板銷槽35,三角 托架橫梁端鋼板43和預埋鋼板錨固件32的鋼板銷槽35內(nèi)鑲?cè)脘摪蹇奂N34,三角托架橫 梁端鋼板43和預埋鋼板錨固件32的預留孔36內(nèi)穿過精軋螺紋鋼筋，鋼筋的端部通過螺帽 旋緊。
[0033] 所述墩身預埋鋼板共設置八根，每根長度均大于60cm，厚度為10mm。
[0034] 如圖5、圖6所示，一種斜撐預埋件扣件連接結構，包括墩身預埋鋼板31、預埋鋼板 錨固件32,墩身預埋鋼板31與預埋鋼板錨固件32焊接在一起，預埋鋼板錨固件32上開設 有四個預留孔36,四個預留孔36中間設置一個鋼板銷槽35 ;
[0035] 還包括斜撐41和焊接在斜撐41端部的三角托架斜撐端鋼板44,所述三角托架橫 梁端鋼板43上開設有與預埋鋼板錨固件32對應的四個預留孔36和一個鋼板銷槽35,三角 托架斜撐端鋼板44和預埋鋼板錨固件32的鋼板銷槽35內(nèi)鑲?cè)脘摪蹇奂N34,三角托架斜 撐端鋼板44和預埋鋼板錨固件32的預留孔36內(nèi)穿過精軋螺紋鋼筋，鋼筋的端部通過螺帽 旋緊。
[0036] 所述墩身預埋鋼板共設置六根，每根長度均大于60cm，厚度為10_。
[0037] 六根墩身預埋鋼板等分在鋼板銷槽35兩側(cè)，六根墩身預埋鋼板相互平行，并且相 鄰兩根之間留有間隙，混凝土可填充進去。
[0038] 體系受力驗算：
[0039] (1)三角托架橫梁、斜撐承載能力驗算，如圖7所示。
[0040] 根據(jù)三角托架橫梁上0#塊設備及實體荷載計算出三角托架與墩柱錨固端的反 力？41、？42、？81、？82，橫梁、斜撐承受的彎矩1根據(jù)公式 〇=1^(1/1+"4)〈￡驗算橫梁、斜 撐鋼材的抗拉、抗壓、抗彎強度。式中：k一安全系數(shù)；M-橫梁、斜撐承受的彎矩；W-橫梁、 斜撐材料的截面抵抗矩；N-橫梁、斜撐承受的內(nèi)力，由錨固端反力計算得出；A-橫梁、斜 撐材料的截面積；f 一鋼材的抗拉、抗壓、抗彎強度容許值。
[0041] ⑵鋼板預留槽、扣件銷受力驗算
[0042] 根據(jù)公式〇 = kFAZ(FBZ)/A〈f驗算鋼板預留槽、扣件銷鋼材抗壓強度。式中：k一 安全系數(shù)；FAZ、FBZ-三角托架與墩柱錨固端的反力；A-鋼板預留槽或鋼板扣件銷承壓面 面積；σ -鋼板預留槽、銷抗壓強度；f一鋼材的抗壓強度容許值。
[0043] 預埋鋼板錨固件受力驗算
[0044] 根據(jù)公式V = μ Asfsv/k驗算預埋件剪切荷載V能否滿足設計剪切荷載，預埋件 埋入混凝土長度不得少于60cm，預埋件一般采用鋼板或鋼筋。式中：k一安全系數(shù)；V-作 用于預埋件的剪切荷載，設計剪切荷載等于FAZ、FBZ ; μ-摩擦系數(shù)；As-預埋件截面積； fsv-鋼材在砼中抗剪強度容許值。
[0045] 鋼板尺寸及厚度的確定
[0046] 根據(jù)墩身混凝土承受的壓力公式kP/A = fed確定鋼板尺寸，鋼板尺寸的大小必須 滿足橫梁、斜撐、精軋螺紋錨固結構設計的需要。式中：k一安全系數(shù)；P-鋼板承受壓力，根 據(jù)橫梁錨固端、橫梁與斜撐連接處的反力FAX、FBX計算；A-鋼板尺寸面積；fed-砼抗壓強 度容許值。
[0047] 根據(jù)結構布置形式計算鋼板承受的最大彎矩M，根據(jù)公式,t^k 6Mmax/f確定鋼 板厚度，其厚度應滿足預留槽、扣件銷受力要求。式中一鋼板厚度；k一安全系數(shù);Mmax- 鋼板承受的最大彎矩；f 一鋼板抗彎強度容許值。
[0048] 施工工藝流程及操作要點
[0049] 1.施工工藝流程
[0050] 施工準備一托架加工及試拼一設置墩身預埋件（預埋件精確定位、模板安裝、砼 澆筑、模板拆除、清理預埋鋼板及孔道）一鋼板扣件銷安裝一三角托架安裝一錨固系統(tǒng)安 裝一橫向連接系安裝一底側(cè)模板安裝一托架預壓檢測一〇#塊件施工一拆除托架一墩身錨 固點處理。
[0051] 2.操作要點
[0052] 2. 1施工準備
[0053] 熟悉設計文件，做好人員組織及材料、設備籌備。根據(jù)實施性施工組織設計要求組 織對施工人員進行技術交底，掌握各施工工序操作要點。
[0054] 在施工現(xiàn)場平整場地，制作托架加工平臺，平臺面宜用混凝土澆筑而成，頂面平整 度控制在± l〇mm，長寬滿足三角托架整體加工要求，先在平臺上按托架設計尺寸精確放樣， 再下料焊接拼裝；
[0055] 2. 2測量定位、放樣
[0056] 根據(jù)三角托架設計，在墩身混凝土澆筑時對預埋件及拉桿孔預埋鋼管進行精確定 位、放樣，采用焊接固定。
[0057] 2. 3三角托架的制作及安裝
[0058] (1)三角托架
[0059] 三角托架材料均采用普通型號工字鋼、鋼板制作。為減少橫梁受力產(chǎn)生的最大彎 矩，橫梁可懸出，懸出長度不宜超過橫梁總長的三分之一，并經(jīng)驗算確定。斜撐與墩身角度a 一般控制在30°至45°之間。斜撐與橫梁連接端采用焊接連接，橫梁、斜撐由錨固端鋼板 與墩身錨固連接。三角托架一般在加工場加工成型后現(xiàn)場拼裝，以滿足精度要求。
[0060] (2)墩身預埋件設置
[0061] 預埋件包括墩身預埋鋼板、預埋鋼板錨固件和預留孔鋼管三部分，墩身預埋鋼板 承受橫梁、斜撐傳遞的剪力。墩身預埋鋼板與預埋鋼板錨固件焊成整體，預埋鋼板錨固件采 用厚10mmX600mm鋼板，預埋鋼板銷固件表面凹入墩身側(cè)面30mm，三角托架拆除后用混凝 土封堵，封堵混凝土配合比同墩身混凝土配合比，以保證墩身整體顏色一致，外形美觀。
[0062] 預埋鋼板錨固件四角預留4個直徑50mm鋼板預留孔，每兩塊墩身兩側(cè)對應設置， 兩側(cè)對應預埋鋼板錨固件的鋼板預留孔之間用直徑48_鋼管連接作為錨固精軋螺紋鋼筋 的預留孔，為防止施工時位置移動，鋼管與鋼板預留孔四周焊接。預埋件預埋應在墩柱模板 校準后進行，澆筑混凝土前，鋼管應固定，封堵鋼管端口，防止?jié)仓炷習r鋼管受到擾動 變形及混凝土進入。
[0063] (3)扣件和錨固拉桿安裝
[0064] 墩身預埋鋼板和三角托架錨固端鋼板中間部位設計了預留扣件槽，槽孔內(nèi)放置鋼 板扣件銷，預留槽和鋼板扣件銷尺寸一致，槽孔上下內(nèi)壁和鋼板扣件銷上下面光滑平整，加 工時采用火焰切割機切割成型后再用車床進行銑刨平整，以確保鋼板扣件銷嵌入預留槽內(nèi) 時與槽內(nèi)壁接觸緊密，受力均勻。
[0065] 墩身預埋鋼板、托架錨固端鋼板厚度一般16mm至40mm，以保證鋼板有足夠的剛 度，受力均勻。鋼板扣件銷厚度不小于墩身預埋鋼板和托架錨固端鋼板厚度之和。
[0066] 三角支架錨固端鋼板與墩身預埋鋼板尺寸、預留孔等吻合，采用直徑32_精軋螺 紋將三角托架與墩身錨固連接成一個整體，錨固時螺帽應用加力桿擰緊。
[0067] (4)安裝注意事項
[0068] 1)將精軋螺紋鋼筋穿入墩身，放置橫梁錨固端鋼板扣件銷，使鋼板扣件銷上下面 成剪切狀壓緊，擰緊精軋螺紋螺帽。
[0069] 2)為使上下鋼板扣件銷同時受力，三角托架斜撐錨固端鋼板與斜撐可先不焊接， 將其與鋼板扣件銷、預埋鋼板三者壓緊錨固，在橫梁錨固端與墩身錨固后再現(xiàn)場進行焊接。 同樣的方法將其他三角托架安裝就位。
[0070] 3)施工完成拆除托架后，應及時對墩身預埋鋼板位置處表面進行修復處理，使墩 身外表美觀。
[0071] 2.4 根據(jù)設計，用型鋼將幾組三角架橫向連接，形成一個整體。在三角托架上鋪 設底側(cè)模板，利用調(diào)平鍥塊調(diào)整底模板至設計高度。
[0072] 2. 5預壓檢測
[0073] 三角托架安裝后，組織設計和現(xiàn)場施工技術人員進行檢查，確認是否符合設計、制 作及安裝要求。
[0074] 在鋪設的底模板上加載預壓，加載采用砂袋堆碼，重量為荷載的1. 2倍。
[0075] 在底模板、托架的中軸線及底板邊設置控制點，控制點采用直徑8mm長度20mm鋼 筋制作，將其焊接在控制點上，堆載時做好保護。
[0076] 預壓分空載、50%荷載、100%荷載三級荷載重量檢測其變形量，滿載后檢測72小 時變形量，檢測時段為每間隔12小時。預壓過程中認真觀察扣件鋼板銷與承接件鋼板咬合 情況。
[0077] 整理檢測數(shù)據(jù)，驗算變形量，確定是否滿足設計和施工要求。
[0078] 2. 6 0# 塊施工
[0079] 三角托架預壓完成，拆除預壓荷載，校核模板軸線、尺寸、高程等技術數(shù)據(jù)，涂脫模 劑，安裝鋼筋，澆筑混凝土。
[0080] 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行 業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的僅為本實用新型的優(yōu)選例，并不用來限制本實用新型，在不脫離本實用新型精神和范圍 的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用 新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1. 一種斜撐預埋件扣件連接結構，其特征在于：包括墩身預埋鋼板、預埋鋼板錨固件， 墩身預埋鋼板與預埋鋼板錨固件焊接在一起，預埋鋼板錨固件上開設有四個預留孔，四個 預留孔中間設置一個鋼板銷槽； 還包括斜撐和焊接在斜撐端部的三角托架斜撐端鋼板，所述三角托架橫梁端鋼板上開 設有與預埋鋼板錨固件對應的四個預留孔和一個鋼板銷槽，三角托架斜撐端鋼板和預埋鋼 板錨固件的鋼板銷槽內(nèi)鑲?cè)脘摪蹇奂N，三角托架斜撐端鋼板和預埋鋼板錨固件的預留孔 內(nèi)穿過精軋螺紋鋼筋，鋼筋的端部通過螺帽旋緊。
2. 根據(jù)權利要求1所述的斜撐預埋件扣件連接結構，其特征在于：所述墩身預埋鋼板 共設置六根，每根長度均大于60cm，厚度為10mm。
【文檔編號】E01D19/00GK204174523SQ201420559815
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權日:2014年9月25日
【發(fā)明者】王如寶, 郝智明, 董娟, 楊軍, 季曉俊 申請人:安徽省新路建設工程集團有限責任公司