本發明涉及橋梁工程，具體涉及一種鋼混組合梁及其施工方法。

背景技術：

1、現在的鋼混組合梁多采用少主梁結構體系。較大的主梁間距使得混凝土橋面板在汽車荷載作用下，兩主梁中間處混凝土橋面板下緣出現較大的拉應力，導致混凝土板出現裂縫，影響其強度和耐久性。因此，目前通常采用對混凝土橋面板施加預應力鋼束的方式來抵消下緣拉應力。鋼混組合梁一般在鋼梁與混凝土板形成整體后施加預應力，但該方式通常會有20％-40％的預應力作用施加于鋼梁，導致混凝土板預應力效果不足、而鋼梁承擔更多的壓力作用。

2、中國專利公開號：cn114703734a，公開日：2022年07月05日，公開了一個專利名為鋼混組合梁橋及施工方法，該專利中一種鋼混組合梁橋的施工方法包括以下步驟:鋪設uphc預制板，將所述uphc預制板的預留槽口與所述導軌定位板對齊，沿所述預制板導軌推動所述uphc預制板就位并安裝；在所述uphc預制板的兩側安裝外接波紋管以將多個所述uphc預制板的內埋波紋管連通；在所述uphc預制板上布置雙向鋼筋網，澆筑普通混凝土現澆層并在鋼結構件的兩側形成邊緣加厚區；將第二預應力筋穿入所述外接波紋管和所述內埋波紋管并張拉，通過預應力錨具錨固所述第二預應力筋在組合梁上以完成第二預應力結構安裝。該方法為先在鋼梁與混凝土板形成整體后施加預應力，會導致部分預應力作用施加于鋼梁，導致混凝土板預應力效果不足、而鋼梁承擔更多的壓力作用。

技術實現思路

1、本發明提供了一種鋼混組合梁及其施工方法，通過先張拉預緊力后組合，保證預應力完全施加給混凝土橋面板，改善混凝土橋面板和鋼梁的受力。

2、本發明的進一步目的是，通過設置超高性能混凝土，消除混凝土橋面板拼接匹配面的干接縫，杜絕橫向預應力張拉時因為拼接匹配面的干接縫接觸不良而導致橋面板砼局部點接觸引起的開裂、破損等病害。

3、為實現上述目的，本發明采用以下的技術方案：一種鋼混組合梁，包括鋼梁，鋼梁上設有混凝土預制橋面板，混凝土預制橋面板內設有若干個預應力管道；鋼梁頂板上設有若干個抗剪連接件，抗剪連接件與混凝土預制橋面板連接且設在無預應力管道處；預應力管道處的濕接縫澆筑有超高性能混凝土，其余位置的濕接縫澆筑普通混凝土。

4、優選的，超高性能混凝土位于預應力管道位置處，普通混凝土位于非預應力管道位置處。普通混凝土用于非預應力管道區域，控制了材料成本，實現了材料性能與成本的優化平衡。抗剪連接件位于非預應力管道位置處的鋼梁頂面，通過抵抗相對滑移使鋼梁和混凝土橋面板形成整體。這種布置方式避免了抗剪連接件與預應力管道的相互干擾，確保預應力施加過程不受阻礙。同時，抗剪連接件能夠有效抵抗鋼梁與混凝土橋面板之間的相對滑移，增強結構的整體性和穩定性，提高橋梁的抗疲勞性能。

5、優選的，預應力管道內設有預應力鋼束，間距在0.4-1.5m之間。合理的預應力鋼束間距能夠確保預應力均勻分布，有效提高混凝土橋面板的抗裂性能和承載能力。同時，適當的間距設置便于施工操作，避免因間距過小導致的施工困難和預應力損失。

6、優選的，濕接縫內超高性能混凝土厚度與混凝土預制橋面板厚度一致。保持濕接縫高性能混凝土與橋面板厚度一致，能夠確保結構的整體性和受力均勻性。這種設計避免了因厚度差異導致的應力集中，進一步提高了橋梁的耐久性和使用壽命。

7、優選的，超高性能混凝土1d抗壓強度為40-80mpa。超高性能混凝土和濕接縫普通混凝土均屬于濕接縫，其中超高性能混凝土位于預應力管道位置處，其與鋼梁接觸面需鋪設橡膠墊或者塑料薄膜等遮擋件，且先進行超高性能混凝土澆筑，再進行預應力鋼束穿束；濕接縫普通混凝土則位于非預應力管道位置處，其與鋼梁接觸面不得鋪設橡膠墊或者塑料薄膜等遮擋件，且先進行橫向鋼束穿束并張拉，再進行普通濕接縫混凝土澆筑。超高性能混凝土的高強度特性能夠快速形成結構強度，減少施工等待時間，提高施工效率。同時，高強度混凝土能夠有效抵抗預應力張拉過程中產生的局部應力集中，防止裂縫和破損，顯著提升橋面板的抗裂性能和耐久性。

8、一種鋼混組合梁的施工方法，共具有如下步驟：

9、a、鋼梁在現場連接成整體后，將鋼梁和混凝土預制橋面板分別吊裝就位，吊裝過程中保證相鄰混凝土預制橋面板的預應力管道相對齊；

10、b、在位于預應力管道位置附近的鋼梁頂面鋪設遮擋件，用預應力波紋管連接貫通相鄰混凝土預制橋面板的預應力管道，澆筑預應力管位置處的濕接縫超高性能混凝土；

11、c、張拉預應力鋼束，進行壓漿作業后，安焊濕接縫鋼筋并澆筑剩余位置的濕接縫普通混凝土。

12、優選的，鋼梁由工廠加工制造后運輸至現場，通過焊接或者螺栓連接形成整體。遮擋件優選橡膠墊或者塑料薄膜，以杜絕高性能混凝土與鋼梁發生連接，使得鋼梁不受預應力作用，提高預應力施加效率。工廠預制的鋼梁能夠保證加工精度和質量，減少現場施工誤差。焊接或螺栓連接的施工方式便于現場快速組裝，提高施工效率，同時確保鋼梁的整體性和穩定性。

13、優選的，混凝土預制橋面板采用分塊在預制場澆筑預制，澆筑時同步放置好預應力管道。混凝土預制橋面板分塊在預制場澆筑預制養護至等強后，存放數月后運輸至現場，在鋼梁和預制橋面板接觸面粘貼橡膠條，待粘貼牢固后吊裝預制橋面板，吊裝過程中保證相鄰預制板的預應力管道相對齊。預制場澆筑的混凝土橋面板質量可控，預應力管道的同步放置能夠確保施工精度。分塊預制便于運輸和吊裝，減少現場施工難度，提高施工效率，同時降低施工成本。

14、優選的，利用千斤頂張拉預應力鋼束，張拉采用應力控制方法，以伸長值進行校核。千斤頂張拉結合應力控制和伸長值校核，能夠確保預應力施加的準確性和均勻性。這種張拉方法能夠有效避免預應力不足或過大的問題，提高結構的安全性和可靠性。

15、優選的，張拉錨固后48h內，采用智能壓漿或者循環壓漿工藝進行壓漿作業，剩余位置的濕接縫普通混凝土需養護至等強。及時的壓漿作業能夠防止預應力鋼束銹蝕，確保預應力的長期有效性。智能壓漿或循環壓漿工藝提高了壓漿質量，確保漿體飽滿，進一步提升結構的耐久性。同時，濕接縫普通混凝土的等強養護能夠確保結構的整體性，避免施工過程中的薄弱環節。

16、本發明的有益效果：1.本發明的鋼梁加工、混凝土板的預制均可以在工廠里完成，現場進行了濕接縫混凝土的分批澆筑，其中位于預應力管道處的濕接縫超高性能混凝土僅需養護1d便可張拉，加快了施工速度、保證了施工進度。

17、2.本發明的濕接縫僅在預應力管道處采用超高性能混凝土，其余濕接縫采用普通混凝土，使得全橋高性能混凝土用量有限，保證工程造價可控。

18、3.本發明位于預應力管道處的濕接縫采用超高性能混凝土，在超高性能混凝土澆筑前先鋪設橡膠墊或者塑料薄膜等遮擋件以杜絕高性能混凝土與鋼梁發生連接，因此施加預應力時鋼梁與混凝土板未產生有效連接，使得預應力效應完全作用于混凝土橋面板，提高了預應力施加效率，改善了鋼梁和混凝土橋面板的受力。

19、5.本發明位于非預應力管道位置處的濕接縫采用普通混凝土，該位置的鋼梁設有抗剪連接件。在預應力張拉完成后，澆筑剩余普通濕接縫混凝土，確保形成整體、共同受力。

20、6.本發明不同于常規干接工藝的先張拉預應力后組合的鋼混組合梁，既消除了拼接匹配面的干接縫，杜絕了預應力張拉時因為拼接匹配面的干接縫接觸不良而導致橋面板砼局部點接觸引起的開裂、破損等病害。