本发明属于桥梁技术领域，特别是涉及一种装配式预制混凝土桥面板与钢梁的连接结构。
背景技术：
随着城市现代化建设的发展，要求在市中心闹市区进行的配套市政工程施工速度越快越好，同时在施工过程中又需要尽量减少其对周边环境的影响。目前市政桥梁工程已大力推行预制拼装技术，尽可能采用预制立柱代替原有的现浇工艺，同时在桥梁上部结构的应用上，也尽可能多地采用钢结构、预制结构等。
钢-混凝土结合梁将受压的混凝土桥面板和受拉的钢梁通过抗剪连接件组合成整体，充分发挥了材料性能、施工费用低、施工速度快的优点，尤其是混凝土桥面板采用预制工艺后，使得预制装配化水平大大提高。桥面板和钢梁之间的连接是该类结构的关键构造，特别是抗剪连接件作为关键的传力构造，不仅承担水平剪力还限制桥面板和钢梁之间的水平滑动，并且防止桥面被掀起。目前钢混组合结构的桥梁中主要采用后浇混凝土湿接缝的方式进行连接，抗剪构件主要为栓钉，抗剪栓钉容易变形，后浇湿接缝容易出现裂缝、老化等问题，使得钢梁与混凝土桥面板之间的连接失效。
技术实现要素：
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种装配式预制混凝土桥面板与钢梁的连接结构，能够有效避免后浇混凝土开裂、老化、渗水、抗剪栓钉变形等问题，提高抗剪构件承载力的同时提升混凝土桥面板与钢梁之间的连接稳定性，并且可以加快施工进度，提高连接精度，减少模板数量，提升施工质量。
本发明采用的技术方案如下：
一种装配式预制混凝土桥面板与钢梁的连接结构，包括预制混凝土桥面板、混凝土梯形梁腹板、工字型抗剪连接件、螺栓、橡胶条、环氧砂浆、端部抗剪加强混凝土段、加强槽型钢梁、中部抗弯加强混凝土段；所述预制混凝土桥面板下缘与两排对称的混凝土梯形梁腹板共同浇筑形成整体；所述预制混凝土桥面板分别在端部和中部设置灌浆孔、排气孔、隔板安装槽；所述混凝土梯形梁腹板底部设置两排等间距预留孔道n；所述工字型抗剪连接件预埋在混凝土梯形梁腹板中，包括型钢上翼缘板、型钢下翼缘板和抗剪栓钉；所述型钢下翼缘板左右两侧分别等间距设置两排螺孔，所述螺孔与预留孔道n竖直方向对齐且贯通；所述型钢下翼缘板上表面左右两侧分别等间距焊接两排抗剪栓钉，抗剪栓钉焊接在两个螺孔连线的垂直平分线上；所述加强槽型钢梁包括钢梁上翼缘板、钢梁腹板、钢梁底板和隔板；所述钢梁上翼缘板上设置两排等间距预留孔道m；所述预留孔道m与螺孔、预留孔道n竖直方向对齐；所述钢梁腹板设置有预留施工孔洞；所述预留施工孔洞位于钢梁腹板顶部，与预留孔道m竖直方向对应等间距设置；所述钢梁上翼缘板与钢梁腹板垂直焊接成t形；所述钢梁腹板与钢梁底板呈90度直角焊接；所述钢梁隔板焊接在加强槽型钢梁端部和中部形成混凝土加强段浇筑槽；所述橡胶条贴在钢梁上翼缘板两侧；所述环氧砂浆浇筑在钢梁上翼缘板上；所述预制混凝土桥面板与加强槽型钢梁通过螺栓穿过预留孔道m和螺栓孔道n与型钢下翼缘板上的螺孔相连，隔板边缘埋进隔板安装槽，内侧的螺栓通过预留施工孔洞进行安装，安装完成后焊接钢板将预留施工孔洞进行封堵，并在加强槽型钢梁的端部和中部通过设置好的灌浆孔分别填充端部抗剪加强混凝土段和中部抗弯加强混凝土段。
进一步地，所述混凝土梯形梁腹板底部设置有保护层，保护层厚度大于型钢下翼缘板的厚度。
进一步地，所述抗剪栓钉为圆柱头栓钉。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1)预制混凝土桥面板和混凝土梯形梁腹板采用工厂预制，预埋以工字型钢为主体的工字型抗剪连接件，可避免抗剪栓钉与钢筋发生碰撞；
2)预制混凝土桥面板采用工厂预制，不用预留与钢梁连接的大槽口，避免了后期湿接缝开裂、渗水、老化等问题，同时减少了模板数量；
3)工字型抗剪连接件采用工字型型钢为主体与抗剪栓钉协同工作，共同抵抗剪力，受力性能好；
4)工字型抗剪连接件预埋后与钢梁连接，可避免预制混凝土桥面板掀起与钢梁分离；
5)型钢下翼缘板与钢梁上翼缘板之间采用螺栓连接，提高了连接精度、连接效率与连接稳定性；
6)本发明结构简单，都可以在工厂中预制，施工便捷，有利于桥梁工业化建设。
附图说明
图1为预制混凝土桥面板与钢梁连接结构的端部截面图；
图2为预制混凝土桥面板俯视图；
图3为预制混凝土桥面板仰视图；
图4为工字型抗剪连接件正视图；
图5为抗剪连接件侧视图；
图6为图4中b-b处剖视图；
图7为加强槽型钢梁侧视图；
图8为加强槽型钢梁正视图；
图9为加强槽型钢梁俯视图；
图10为a-a处剖视图。
图中：1为预制混凝土桥面板、2为混凝土梯形梁腹板、3为工字型抗剪连接件、4为螺栓、5为橡胶条、6为环氧砂浆、7为端部抗剪加强混凝土段、8为加强槽型钢梁、9为中部抗弯加强混凝土段；
1-1为灌浆孔、1-2为排气孔、1-3为隔板安装槽、2-1预留孔道n、3-1为型钢上翼缘板、3-2为型钢下翼缘板、3-3为抗剪栓钉、3-2-1为螺孔、8-1为钢梁上翼缘板、8-2为钢梁腹板、8-3为钢梁底板、8-4为隔板、8-1-1为预留孔道m、8-2-1为预留施工孔洞。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
如图1、图2、图3和图10所示，本发明一种装配式预制混凝土桥面板与钢梁的连接结构包括预制混凝土桥面板1、混凝土梯形梁腹板2、工字型抗剪连接件3、螺栓4、橡胶条5、环氧砂浆6、端部抗剪加强混凝土段7、加强槽型钢梁8、中部抗弯加强混凝土段9；所述预制混凝土桥面板1下缘与两排对称的混凝土梯形梁腹板2共同浇筑形成整体；所述预制混凝土桥面板1分别在端部和中部设置灌浆孔1-1、排气孔1-2、隔板安装槽1-3；所述混凝土梯形梁腹板2底部设置两排等间距预留孔道n2-1；
如图1、图4、图5和图6所示所述工字型抗剪连接件3预埋在混凝土梯形梁腹板2中，包括型钢上翼缘板3-1、型钢下翼缘板3-2和抗剪栓钉3-3；所述型钢下翼缘板3-2左右两侧分别等间距设置两排螺孔3-2-1，板端第一个螺孔3-2-1距离板端1/4螺孔间距，距离板边1/6板宽；所述螺孔3-2-1与预留孔道n2-1竖直方向对齐且贯通；所述型钢下翼缘板3-2上表面左右两侧分别等间距焊接两排抗剪栓钉3-3，抗剪栓钉3-3焊接在两个螺孔3-2-1连线的垂直平分线上，距离板边1/4板宽处。
如图1、图7、图8和图9所示所述加强槽型钢梁8包括钢梁上翼缘板8-1、钢梁腹板8-2、钢梁底板8-3和隔板8-4；所述钢梁上翼缘板8-1上设置两排等间距预留孔道m8-1-1；所述预留孔道m8-1-1与螺孔3-2-1、预留孔道n2-1竖直方向对齐；所述钢梁腹板8-2设置有预留施工孔洞8-2-1；所述预留施工孔洞8-2-1位于钢梁腹板8-2顶部，与预留孔道m8-1-1竖直方向对应等间距设置；所述钢梁上翼缘板8-1与钢梁腹板8-2垂直焊接成t形；所述钢梁腹板8-2与钢梁底板8-3呈90度直角焊接；所述钢梁隔板8-4焊接在加强槽型钢梁8端部和中部形成混凝土加强段浇筑槽；所述橡胶条5贴在钢梁上翼缘板8-1两侧；所述环氧砂浆6浇筑在钢梁上翼缘板8-1上。
如图1、图2、图6至图10所示所述预制混凝土桥面板1与加强槽型钢梁8通过螺栓4穿过预留孔道m8-1-1和螺栓孔道n8-1与型钢下翼缘板3-2上的螺孔3-2-1相连实现装配，隔板8-4边缘埋进隔板安装槽1-3，内侧的螺栓4通过预留施工孔洞8-2-1进行安装，安装完成后焊接钢板将预留施工孔洞8-2-1进行封堵，并在加强槽型钢梁8的端部和中部通过设置好的灌浆孔1-1分别填充端部抗剪加强混凝土段7和中部抗弯加强混凝土段9。
如图1所示所述混凝土梯形梁腹板2底部设置有保护层，厚度大于型钢下翼缘板3-2的厚度。
如图4至图6所示所述抗剪栓钉3-3为圆柱头栓钉。
以上所述仅是本发明的优先实施方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种装配式预制混凝土桥面板与钢梁的连接结构，其特征在于：包括预制混凝土桥面板（1）、混凝土梯形梁腹板（2）、工字型抗剪连接件（3）、螺栓（4）、橡胶条（5）、环氧砂浆（6）、端部抗剪加强混凝土段（7）、加强槽型钢梁（8）、中部抗弯加强混凝土段（9）；所述预制混凝土桥面板（1）下缘与两排对称的混凝土梯形梁腹板（2）共同浇筑形成整体；所述预制混凝土桥面板（1）分别在端部和中部设置灌浆孔（1-1）、排气孔（1-2）、隔板安装槽（1-3）；所述混凝土梯形梁腹板（2）底部设置两排等间距预留孔道n（2-1）；所述工字型抗剪连接件（3）预埋在混凝土梯形梁腹板（2）中，包括型钢上翼缘板（3-1）、型钢下翼缘板（3-2）和抗剪栓钉（3-3）；所述型钢下翼缘板（3-2）左右两侧分别等间距设置两排螺孔（3-2-1），所述螺孔（3-2-1）与预留孔道n（2-1）竖直方向对齐且贯通；所述型钢下翼缘板（3-2）上表面左右两侧分别等间距焊接两排抗剪栓钉（3-3），抗剪栓钉（3-3）焊接在两个螺孔（3-2-1）连线的垂直平分线上；所述加强槽型钢梁（8）包括钢梁上翼缘板（8-1）、钢梁腹板（8-2）、钢梁底板（8-3）和隔板（8-4）；所述钢梁上翼缘板（8-1）上设置两排等间距预留孔道m（8-1-1）；所述预留孔道m（8-1-1）与螺孔（3-2-1）、预留孔道n（2-1）竖直方向对齐；所述钢梁腹板（8-2）设置有预留施工孔洞（8-2-1）；所述预留施工孔洞（8-2-1）位于钢梁腹板（8-2）顶部，与预留孔道m（8-1-1）竖直方向对应等间距设置；所述钢梁上翼缘板（8-1）与钢梁腹板（8-2）垂直焊接成t形；所述钢梁腹板（8-2）与钢梁底板（8-3）呈90度直角焊接；所述钢梁隔板（8-4）焊接在加强槽型钢梁（8）端部和中部形成混凝土加强段浇筑槽；所述橡胶条（5）贴在钢梁上翼缘板（8-1）两侧；所述环氧砂浆（6）浇筑在钢梁上翼缘板（8-1）上；所述预制混凝土桥面板（1）与加强槽型钢梁（8）通过螺栓（4）穿过预留孔道m（8-1-1）和螺栓孔道n（2-1）与型钢下翼缘板（3-2）上的螺孔（3-2-1）相连，隔板（8-4）边缘埋进隔板安装槽（1-3），内侧的螺栓（4）通过预留施工孔洞（8-2-1）进行安装，安装完成后焊接钢板将预留施工孔洞（8-2-1）进行封堵，并在加强槽型钢梁（8）的端部和中部通过设置好的灌浆孔（1-1）分别填充端部抗剪加强混凝土段（7）和中部抗弯加强混凝土段（9）。
2.根据权利要求1所述的装配式预制混凝土桥面板与钢梁的连接结构，其特征在于：所述混凝土梯形梁腹板（2）底部设置有保护层，保护层厚度大于型钢下翼缘板（3-2）的厚度。
3.根据权利要求1所述的装配式预制混凝土桥面板与钢梁的连接结构，其特征在于：所述抗剪栓钉（3-3）为圆柱头栓钉。
技术总结
本发明公开了一种装配式预制混凝土桥面板与钢梁的连接结构，包括预制混凝土桥面板、混凝土梯形梁腹板、工字型抗剪连接件、螺栓、橡胶条、环氧砂浆、端部抗剪加强混凝土段、加强槽型钢梁、中部抗弯加强混凝土段；预制混凝土桥面板和混凝土梯形梁腹板整体预制，混凝土梯形梁腹板中预埋工字型抗剪连接件；加强槽型钢梁上翼缘板和混凝土梯形梁腹板底部分别预留螺栓孔道M和螺栓孔道N，螺栓穿过螺栓孔道M、N与工字型抗剪连接件下翼缘板下表面的螺孔连接实现预制混凝土桥面板与加强槽型钢梁的装配；本发明通过工字型钢与抗剪栓钉共同作用提高了桥面板与钢梁之间的横向和竖向连接稳定性，结构都可以采用工厂预制，现场安装方便。
技术研发人员：张延年;李志军;于宏扬;于洋;陈志燕;杜松岩;董宁;李琦琦;陈昊;刘柏男;张文洁;崔长青;王亭;张于于
受保护的技术使用者：张延年
技术研发日：.12.03
技术公布日：.02.14
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