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40 米钢—混凝土组合钢箱梁设计说明
近年来匝道及主线跨越被交路时,采用钢—混凝土组合梁,能加快施工速
度,减少施工对运营高速公路交通的影响。
1. 主体设计
(1) 节段划分
40m 钢箱梁沿纵桥向共划分为3 个节段,节段长度分别为13.97m、12m 及
13.97m,最大节段运输重量约为23.6t 。节段间预留10m 间隙,钢结构加工制造
单位根据焊接工艺需求可对预留间隙进行适当调整。钢梁节段在工地上采用高强
螺栓连接成吊装梁片。
(2) 钢主梁
综合桥梁的运输,控制钢主梁运输宽度3.5m,运输长度不超过 16m,单片
钢箱梁箱高1820mm,箱宽2000mm,外悬臂宽度1000mm。钢箱梁底板水平,
腹板竖直,顶板横坡2%,箱内实腹式横隔板标准间距5.0m,与梁片间主横梁(M
类)对应。为增加钢箱梁顶板的局部屈曲稳定,在箱内两道横隔板间设置 1 道加
强横肋,加强横肋标准间距5.0m 。箱梁底板设置3 道纵向加劲肋,腹板间设置1
道纵向加劲肋,箱梁顶板上缘设置开孔板作为加劲肋,同时作为组合桥面板的剪
力键。
钢箱梁腹板厚度均为12mm:中间节段顶板厚度20mm,底板厚度32mm ;
两边节段顶板厚度12/18mm ,底板厚度 16/28mm :顶底板厚度根据受力进行节段
调整,顶底板厚度节段变化采用箱外对齐的方式。
横隔板:采用实腹式隔板构造,中横隔板厚度12mm,端横隔板厚度16mm
,为检修方面横隔板设置人孔,端横隔板设置人孔密封盖板。
加强横肋:采用上下T 型隔板+腹板板式构造,板厚均为10mm。
(3) 钢横梁
根据桥面板的支承受力计算,双钢箱间采用密布横梁支承体系,标准横梁间
距2.5m:横梁分主、次横梁两种类型,主次横梁交替设置。主横梁(M 类)与箱室
横隔板对应布置,次横梁(S 类)与箱室内的加强横肋对应布置。
横梁理论跨径6.6m(两箱室内腹板间距),制造长度5.6m 。主、次横梁均为
工字钢构造,主横梁高度 1400mm,次横梁高度 350mm 。上下翼缘宽度均为
250mm,除端横梁外,横梁翼缘厚度均为12mm,腹板厚度10mm。桥面连续处
端横梁上翼缘厚度 12mm,腹板厚度14mm,下翼缘厚度16mm。
考虑到伸缩缝位置活载活载冲击的影响,伸缩缝端横梁采用钢混组合横梁构
造。钢箱组合横梁宽 300mm,高 1230mm,横梁顶底板及腹板厚度均为 12mm
,横梁内灌注C30 混凝土。
横梁节段在工地上采用高强螺栓与钢主梁连接。
(4) 组合桥面板
组合桥面板厚度 180mm,钢底板厚度8mn 。钢底板上纵向布置开孔加劲板
,横向间距250~300mm 。开孔板高度130mm,纵向开孔φ45m ,间距120mm 。
考虑到伸缩缝端活载动力放大的影响,伸缩缝端 870mm 范围混凝土桥面板
予以加厚至 350mm 。钢底板在工地现场与钢主梁和钢横梁焊接形成整体。开孔
钢板箱梁顶板对应区域在工厂焊接,横梁对应区域在工地现场焊接。
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组合桥面板混凝土采用C40 钢纤维混凝土,钢纤维掺量50kg/m 。
主梁标准断面
2. 主要材料
钢箱梁主体结构材料:钢箱顶板及 PBL 采用 Q235D 钢材,其他构件采用
Q345D 钢材,其技术指标应符合(低合金高强度结构钢》(GB/T1591-2008) 的相关
要求。焊接材料采用与母材相匹配的焊丝、焊剂和手工焊条,且应符合相应的
国标要求。各制造节段间在现场需进行焊接连接时,连接处的顶部、腹板和底板
及加劲肋不能在同一个断面断开,需相互错开,其中沿桥梁纵向连接时,错台
长度200mm,横联处错台长度120mm,加劲助错台 100mm。
3. 钢结构施工要点
3.1 总则
1) 本技术要求适用于40m 跨径组合梁钢结构的制作、安装及验收,设计图
未能说明的内容,均应按照《铁路钢桥制造规范》(Q1C《
公路桥涵施工技术规范》TGF50-201)执行,当两者不一致时,执行较严
规范。
2) 钢结构制
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