一种预制组合小箱梁结构
1.本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种预制组合小箱梁结构。
背景技术：
2.超高性能混凝土(简称uhpc)是一种超高强度、高韧性、高耐久性和体积稳定性良好的水泥基复合材料，还具有极低的渗透性、较高的抗环境介质侵蚀能力和良好的耐磨性，能适应恶劣的环境，在结构中采用uhpc，可有效减轻结构的自重，提高桥梁的抗裂性能。但其与普通混凝土的弹性模量差距不大，而设计中为减小结构自重，通常采用比普通混凝土构件更小的结构尺寸，过小的结构尺寸容易导致结构的刚度较低，使结构产生较大变形。
3.为解决这些问题，提出一种预制组合梁结构，将uhpc用于该种结构中，使该结构有较轻的自重与较小的结构尺寸，同时也有优秀的力学性能与跨越能力，以方便施工吊装，并适用于各种工程环境；同时，该结构还需要有比钢结构与传统混凝土结构更好的耐久性，以降低工程中后期的养护与维修费用。
技术实现要素：
4.为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种自重轻、截面尺寸小同时施工方便、承载能力高、刚度大的预制组合小箱梁结构。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：提供一种预制组合小箱梁结构，包括现浇桥面板、多个的u型梁和多个的横隔梁；
6.所述现浇桥面板设置在u型梁上端；所述u型梁包括底部的底板、位于底板两端的两个腹板和位于每个腹板上边沿的翼缘板，所述腹板内设置有钢骨，所述钢骨的两端分别伸入到翼缘板和底板，位于所述预制组合小箱梁结构最外侧的u型梁的靠近外侧的翼缘板上设有挡板；
7.所述横隔梁包括内部横隔梁和横隔梁系杆，所述内部横隔梁支撑设置在u型梁内侧壁上，所述横隔梁系杆连接在相邻两个u型梁腹板之间，相邻u型梁的翼缘板间设有湿接缝，所述湿接缝与横隔梁系杆将相邻u型梁连接为整体，所述预制组合小箱梁结构的两端设有堵头板。
8.其中，所述现浇桥面板内设有顶板箍筋、顶板纵向钢筋和顶板预应力钢束，所述底板内设有底板箍筋、底板纵向钢筋与底板预应力钢束，所述腹板内设有腹板箍筋与腹板纵向钢筋，所述翼缘板内设有翼缘板箍筋和翼缘板纵向钢筋。
9.其中，所述底板厚度为0.15m-0.3m，所述腹板的厚度为0.1m-0.3m，所述翼缘板的厚度为0.05m-0.15m，所述底板、腹板与翼缘板的材料均为超高性能混凝土。
10.其中，所述横隔梁系杆为矩形截面，截面长0.3m-0.4m，宽0.2m-0.3m，横隔梁在u型梁两端支点处设置，并沿u型梁长度方向每隔10m-20m的距离均匀设置，所述堵头板的厚度为0.08m-0.2m，所述湿接缝的宽度为0.45m-0.9m，所述横隔梁系杆、堵头板与湿接缝的材料均为超高性能混凝土。
11.其中，所述横隔梁系杆内设有横隔梁系杆箍筋、横隔梁系杆纵向钢筋和横隔梁系杆钢骨。
12.其中，所述横隔梁系杆钢骨厚度为0.02m-0.05m，材料为q345b型号钢材。
13.其中，所述现浇桥面板厚度为0.1m-0.3m，材料为普通混凝土。
14.本实用新型的有益效果在于：本实用提供的预制组合小箱梁结构，采用该结构，可减小结构尺寸，减轻结构自重和结构内力，提高桥梁的跨越能力和抗拉能力，显著减小组合箱梁的开裂概率与其荷载作用下的结构变形；且相比钢结构具有更高的耐锈蚀、耐火性能与耐侵蚀性能，能提高结构的安全性、耐久性；钢材与uhpc均为高性能材料，将其两者进行组合的suhpc结构也有较高的承载能力；各个部件均可在工厂预制，再运输至现场吊装，极大提高了现场的施工效率；由于结构自重较轻，在无法采用大型吊装设备的城市施工环境，也可以采用小型吊装设备进行吊装工作。
附图说明
15.图1为本实用新型的具体实施方式的预制组合小箱梁的结构示意图；
16.图2为图1中边梁的i-i剖面图；
17.图3为图1中中梁的i-i剖面图；
18.图4为实用新型的具体实施方式的预制组合小箱梁的边梁截面配筋图；
19.图5为实用新型的具体实施方式的预制组合小箱梁的中梁截面配筋图；
20.图6为实用新型的具体实施方式的预制组合小箱梁的横隔梁结构示意图；
21.图7为实用新型的具体实施方式的预制组合小箱梁的横隔梁系杆截面示意图；
22.图8为实用新型的具体实施方式的预制组合小箱梁的堵头板结构示意图；
23.图9为实用新型的具体实施方式的预制组合小箱梁的湿接缝结构示意图；
24.标号说明：
25.1、现浇桥面板；11、顶板箍筋；12、顶板纵向钢筋；13、顶板预应力钢束；
26.2、钢骨；
27.3、u型梁；31、底板；311、底板箍筋；312、底板纵向钢筋；313、底板预应力钢束；32、腹板；321、腹板箍筋；322、腹板纵向钢筋；33、翼缘板；331、翼缘板箍筋；332、翼缘板纵向钢筋；34、挡板；
28.4、横隔梁；41、内部横隔梁；42、横隔梁系杆；421、横隔梁系杆箍筋；422、横隔梁系杆纵向钢筋；423、横隔梁系杆钢骨；
29.5、堵头板；51、堵头板钢筋；
30.6、湿接缝；61、湿接缝钢筋。
具体实施方式
31.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
32.请参照图1至图9所示，一种预制组合小箱梁结构，包括现浇桥面板1、多个的u型梁3和多个的横隔梁4；
33.所述现浇桥面板1设置在u型梁3上端，所述现浇桥面板1可以作为桥梁的桥面铺装
层，内设有顶板箍筋11和顶板纵向钢筋12，还设有仅当桥梁的成桥体系为连续体系时才需要设置顶板预应力钢束13，若桥梁的成桥体系为简支体系，则不设置现顶板预应力钢束13；
34.所述u型梁3包括底部的底板31、位于底板31两端的两个腹板32和位于每个腹板32上边沿的翼缘板33，所述腹板32内设置有钢骨2，所述钢骨2的两端分别伸入到翼缘板33和底板31，位于所述预制组合小箱梁结构最外侧的u型梁3的靠近外侧的翼缘板33上设有挡板34；
35.所述底板31内设有底板箍筋311、底板纵向钢筋312与底板预应力钢束313，所述腹板32内设有腹板箍筋321与腹板纵向钢筋322，所述翼缘板33内设有翼缘板箍筋331和翼缘板纵向钢筋332。所述底板31、腹板32与翼缘板的材料均为超高性能混凝土。
36.所述横隔梁4包括内部横隔梁31和横隔梁系杆42，所述内部横隔梁31支撑设置在u型梁3内侧壁上，所述横隔梁系杆42连接在相邻两个u型梁3的腹板之间。
37.所述横隔梁4为现浇结构，在u型梁3两端支点处设置，其余有多个沿u型梁3长度方向均匀设置于两个腹板32之间，包括设在小箱梁内部的内部横隔梁41和外侧的横隔梁系杆42，横隔梁系杆42共有3根，横隔梁系杆42内设有横隔梁系杆箍筋421、横隔梁系杆纵向钢筋422与横隔梁系杆钢骨423；
38.相邻u型梁3的翼缘板间设有湿接缝6，所述湿接缝6与横隔梁系杆42将相邻u型梁3连接为整体，所述预制组合小箱梁结构的两端设有堵头板5。所述预制组合小箱梁结构的两端支点附近设有堵头板5，在横桥向通过湿接缝6与横隔梁4将各个小箱梁连接为整体；所述堵头板5为预制结构，内设有堵头板钢筋51；所述湿接缝6为现浇结构，内设有湿接缝钢筋61。
39.由上述描述可知，通过横隔梁4与湿接缝6将各个预制组合小箱梁连接在一起，可以提高桥梁主梁整体性，使各个主梁良好地参与受力。
40.位于所述预制组合小箱梁结构最外侧的u型梁3的靠近外侧的翼缘板上设有挡板34，上述u型梁为边梁；其余的u型梁为中梁则无需设置挡板34，所述u型梁的腹板处有吊装预留孔。所述u型梁的两个翼缘板33与挡板34可作为现浇桥面板1与湿接缝6的施工模板；
41.由上述描述可知，通过将所述预制组合小箱梁的一部分作为模版，同时将现浇桥面板1作为桥梁的桥面铺装层，简化了施工步骤、节约了材料、减少了造价与施工工期。
42.进一步的，上述的预制组合小箱梁结构中，所述钢骨2设置在u型梁3的两个腹板32内，在钢骨2与翼缘板箍筋331、腹板箍筋321接触处开孔，并采用pbl连接形式，在钢骨2与底板箍筋331接触处进行焊接，通过以上两种方式固定并形成整体骨架。
43.由上述描述可知，通过在钢骨与翼缘板箍筋331、腹板箍筋321接触处开孔并采用pbl连接形式，并在钢骨2与底板箍筋331接触处进行焊接，不仅可以方便固定翼缘板箍筋331、腹板箍筋321与底板箍筋331，也方便于绑扎顶板钢筋12、腹板纵向钢筋322与底板纵向钢筋312；从受力与结构角度来看，也防止了钢骨与混凝土材料之间的滑移，使得钢骨更充分地参与承载，
44.进一步的，上述的预制组合小箱梁结构中，所述底板31厚度为0.15m-0.3m，所述单侧腹板32的厚度为0.1m-0.3m，所述单个翼缘板33的厚度为0.05m-0.15m，所述底板31、腹板32与翼缘板33的材料均为超高性能混凝土。
45.进一步的，上述的预制组合小箱梁结构中，所述横隔梁系杆42为矩形截面，截面长
0.3m-0.4m，高0.2m-0.3m，横隔梁4在u型梁3两侧支点处必须设置，其余沿u型梁3长度方向每隔10m-20m的距离均匀设置，所述堵头板5的厚度为0.08m-0.2m，所述湿接缝6的宽度为0.45m-0.9m，所述横隔梁4、堵头板5与湿接缝6的材料均为超高性能混凝土；
46.进一步的，上述的预制组合小箱梁结构中，所述现浇桥面板1厚度为0.1m-0.3m，材料为普通混凝土；
47.进一步的，上述的预制组合小箱梁结构中，所述钢骨2厚度为0.02m-0.05m，材料为q345b型号钢材；
48.进一步的，上述的预制组合小箱梁结构中，所述横隔梁系杆钢骨423厚度为0.02m-0.05m，材料为q345b型号钢材。
49.采用上述记载的预制组合小箱梁结构的施工方法，包括：
50.步骤一：确定桥梁跨径与桥梁体系，根据跨径，确定各部件的具体尺寸。
51.步骤二：以2-5m为一节段，在钢骨2在与翼缘板箍筋331、腹板箍筋321接触处用pbl形式连接，在钢骨2在与底板箍筋311接触处进行焊接；然后将各个节段通过焊接连接，绑扎腹板纵向钢筋322、底板纵向钢筋312与翼缘板纵向钢筋332，形成整体的钢骨与钢筋骨架；在此同时，预先预制堵头板5；
52.步骤三：浇筑u型梁3的底板31、两个腹板32、翼缘板33、边梁上的挡板34与内部横隔梁41；待材料达到规范所规定的强度值后，张拉底板预应力钢束313；
53.步骤四：用吊装设备将结构吊装至所设计的主梁位置上，浇筑内部横隔梁41与湿接缝6，安装事先预制好的堵头板5，将各个小箱梁连接为整体，然后开始浇筑现浇桥面板1；若桥梁的成桥体系为连续体系，还需要设置顶板预应力钢束13，待材料达到规范所规定的强度值后，张拉顶板预应力钢束13；若桥梁的成桥体系为简支体系，则无需设置与张拉顶板预应力钢束13。
54.实施例一
55.请参照图1至图9所示，一种预制组合小箱梁结构，包括现浇桥面板1、多个的u型梁3和多个的横隔梁4；
56.所述预制组合小箱梁结构在梁两侧支点附近设有堵头板5，在横桥向通过湿接缝6与横隔板4将各个u型梁3连接为整体；
57.所述现浇桥面板1可以作为桥梁的桥面铺装层，内设有顶板箍筋11、顶板纵向钢筋12与顶板预应力钢束13，仅当桥梁的成桥体系为连续体系时才需要设置顶板预应力钢束13，若桥梁的成桥体系为简支体系，则不设置现顶板预应力钢束13；
58.所述u型梁3由底部的底板31、两个腹板32与两个翼缘板33组成，底板31内设有底板箍筋311、底板纵向钢筋312与底板预应力钢束313，两个腹板32内均设有腹板箍筋321与腹板纵向钢筋322，两个翼缘板33内均设有翼缘板箍筋331与顶板纵向钢筋12；对于边梁，其靠近外侧的一端的翼缘板33上设有挡板34，对于中梁则无需设置挡板34；腹板32处有吊装预留孔；
59.所述u型梁3的两个翼缘板33与挡板34可作为现浇桥面板1与湿接缝6的施工模板；
60.所述钢骨2设置在u型梁3的两个腹板32内，在钢骨2与翼缘板箍筋331、腹板箍筋321接触处开孔，并采用pbl连接形式，在钢骨2与底板箍筋331接触处进行焊接，通过以上两种方式固定并形成整体骨架；
61.所述横隔梁4为现浇结构，在u型梁3两侧支点处设置，其余有多个并沿u型梁3长度方向均匀设置于两个腹板32之间，包括设在小箱梁内部的内部横隔梁41和外侧的横隔梁系杆42，横隔梁系杆42共有3根，横隔梁系杆42内设有横隔梁系杆箍筋421、横隔梁系杆纵向钢筋422与横隔梁系杆钢骨423；
62.所述堵头板5为预制结构，内设有堵头板钢筋51；
63.所述湿接缝6为现浇结构，内设有湿接缝钢筋61。
64.进一步的，所述底板31厚度为0.15m-0.3m，所述单侧腹板32的厚度为0.1m-0.3m，所述单个翼缘板33的厚度为0.05m-0.15m，所述底板31、腹板32与翼缘板33的材料均为超高性能混凝土。
65.进一步的，所述横隔梁系杆42为矩形截面，截面长0.3m-0.4m，高0.2m-0.3m，横隔板4在u型梁3两侧支点处必须设置，其余沿u型梁3长度方向每隔20m的距离均匀设置，所述堵头板5的厚度为0.08m-0.2m，所述湿接缝6的宽度为0.45m-0.9m，所述横隔梁4、堵头板5与湿接缝6的材料均为超高性能混凝土；
66.进一步的，所述现浇桥面板1厚度为0.1m-0.3m，材料为普通混凝土；
67.进一步的，所述钢骨2厚度为0.02m-0.05m，材料为q345b型号钢材；
68.进一步的，所述横隔梁系杆钢骨423厚度为0.02m-0.05m，材料为q345b型号钢材。
69.进一步的，所述横隔梁4沿u型梁长度方向每隔20m的距离均匀设置。
70.综上所述，通过横隔梁4与湿接缝6将各个预制组合小箱梁连接在一起，可以提高桥梁主梁整体性，使各个主梁良好地参与受力。
71.通过将所述预制组合小箱梁的一部分作为模版，同时将现浇桥面板1作为桥梁的桥面铺装层，简化了施工步骤、节约了材料、减少了造价与施工工期。
72.通过在钢骨与翼缘板箍筋331、腹板箍筋321接触处开孔并采用pbl连接形式，并在钢骨2与底板箍筋331接触处进行焊接，不仅可以方便固定翼缘板箍筋331、腹板箍筋321与底板箍筋331，也方便于绑扎翼缘板纵向钢筋332、腹板纵向钢筋322与底板纵向钢筋312；从受力与结构角度来看，也防止了钢骨与混凝土材料之间的滑移，使得钢骨更充分地参与承载。
73.本实用提供的预制组合小箱梁，采用该结构，可减小结构尺寸，减轻结构自重和结构内力，提高桥梁的跨越能力和抗拉能力，显著减小组合箱梁的开裂概率与其荷载作用下的结构变形；且相比钢结构具有更高的耐锈蚀、耐火性能与耐侵蚀性能，能提高结构的安全性、耐久性；钢材与uhpc均为高性能材料，将其两者进行组合的suhpc结构也有较高的承载能力；各个部件均可在工厂预制，再运输至现场吊装，极大提高了现场的施工效率；由于结构自重较轻，在无法采用大型吊装设备的城市施工环境，也可以采用小型吊装设备进行吊装工作。
74.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
技术特征：
1.一种预制组合小箱梁结构，其特征在于，包括现浇桥面板、多个的u型梁和多个的横隔梁；所述现浇桥面板设置在u型梁上端；所述u型梁包括底部的底板、位于底板两端的两个腹板和位于每个腹板上边沿的翼缘板，所述腹板内设置有钢骨，所述钢骨的两端分别伸入到翼缘板和底板，位于所述预制组合小箱梁结构最外侧的u型梁的靠近外侧的翼缘板上设有挡板；所述横隔梁包括内部横隔梁和横隔梁系杆，所述内部横隔梁支撑设置在u型梁内侧壁上，所述横隔梁系杆连接在相邻两个u型梁腹板之间，相邻u型梁的翼缘板间设有湿接缝，所述湿接缝与横隔梁系杆将相邻u型梁连接为整体，所述预制组合小箱梁结构的两端设有堵头板。2.根据权利要求1所述的预制组合小箱梁结构，其特征在于，所述现浇桥面板内设有顶板箍筋、顶板纵向钢筋和顶板预应力钢束，所述底板内设有底板箍筋、底板纵向钢筋与底板预应力钢束，所述腹板内设有腹板箍筋与腹板纵向钢筋，所述翼缘板内设有翼缘板箍筋和翼缘板纵向钢筋。3.根据权利要求1所述的预制组合小箱梁结构，其特征在于，所述底板厚度为0.15m-0.3m，所述腹板的厚度为0.1m-0.3m，所述翼缘板的厚度为0.05m-0.15m，所述底板、腹板与翼缘板的材料均为超高性能混凝土。4.根据权利要求1所述的预制组合小箱梁结构，其特征在于，所述横隔梁系杆为矩形截面，截面长0.3m-0.4m，宽0.2m-0.3m，所述堵头板的厚度为0.08m-0.2m，所述湿接缝的宽度为0.45m-0.9m，所述横隔梁系杆、堵头板与湿接缝的材料均为超高性能混凝土。5.根据权利要求1所述的预制组合小箱梁结构，其特征在于，所述横隔梁系杆内设有横隔梁系杆箍筋、横隔梁系杆纵向钢筋和横隔梁系杆钢骨。6.根据权利要求5所述的预制组合小箱梁结构，其特征在于，所述横隔梁系杆钢骨厚度为0.02m-0.05m，材料为q345b型号钢材。7.根据权利要求1所述的预制组合小箱梁结构，其特征在于，所述现浇桥面板厚度为0.1m-0.3m，材料为普通混凝土。
技术总结
本实用新型涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种预制组合小箱梁结构，包括现浇桥面板、多个的U型梁和多个的横隔梁；所述现浇桥面板设置在U型梁上端；所述U型梁包括底部的底板、位于底板两端的两个腹板和位于每个腹板上边沿的翼缘板，相邻U型梁的翼缘板间设有湿接缝，所述湿接缝与横隔梁系杆将相邻U型梁连接为整体，所述预制组合小箱梁结构的两端设有堵头板。本实用新型的有益效果在于：采用该结构，可减小结构尺寸，减轻结构自重和结构内力，提高桥梁的跨越能力和抗拉能力，显著减小组合箱梁的开裂概率与其荷载作用下的结构变形；且相比钢结构具有更高的耐锈蚀、耐火性能与耐侵蚀性能，能提高结构的安全性、耐久性。耐久性。耐久性。
