用于混凝土施工的轨道桥梁结构的制作方法

1.本实用新型涉及市政桥梁技术领域，特别地，涉及一种用于混凝土施工的轨道桥梁结构。


背景技术：

2.城市轻轨高架桥施工中，通常对窄高型轨道梁进行后浇带施工，后浇带根据工况设置其长、宽和高的尺寸，从而形成小体积窄高型的有限轨道梁空腔。当后浇带进行混凝土浇筑施工时，需要对前后相邻榀预制轨道梁间预留外延伸纵向主钢筋接头进行连接。纵向主钢筋接头连接方法通常采用钢筋绑扎连接、钢筋焊接连接和钢筋机械连接三种方法。
3.窄高型轨道梁在预制施工中，纵向主钢筋定位精度低、外露预留长度不够，上述三种方法在施工中均会存在：(1)纵向主钢筋之间的绑扎搭接长度不足，造成纵向主钢筋的连接强度低于纵向主钢筋的强度，导致整体结构的承载力降低，严重影响结构安全；(2)纵向主钢筋绑扎搭接不规范，降低对绑扎搭接段钢筋强有力的约束，影响纵向主钢筋绑扎搭接区段的传力；(3)纵向主钢筋焊接后，两根纵向主钢筋轴线不处于同一直线上，导致纵向主钢筋之间的焊接质量不合格；(4)相邻两根纵向主钢筋的直螺纹套筒连接困难，纵向主钢筋接头质量无法满足ⅰ级接头要求等诸多质量问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种用于混凝土施工的轨道桥梁结构，以解决现有的窄高型轨道梁在后浇带施工时相邻榀预制轨道梁的纵向主钢筋之间连接质量不合格的技术问题。
5.一种用于混凝土施工的轨道桥梁结构，包括：预制轨道梁、位于所述预制轨道梁内用于增加所述预制轨道梁的强度和承载力的纵向主钢筋、连接相邻两榀所述预制轨道梁的钢筋连接装置以及后浇带空腔，其中：
6.所述钢筋连接装置包括沿所述纵向主钢筋的高度方向自下而上依次设置的若干框架单元、连接相邻两个框架单元的竖向钢筋；每个框架单元包括第一部和与所述第一部相对设置的第二部，所述第一部或第二部的首尾两端分别通过直螺纹套筒和锁母与同层对应的纵向主钢筋连接，所述第一部与所述第二部之间分别通过钢筋填充间隙单面焊缝填充固定；
7.所述后浇带空腔沿垂直于高度的方向分别覆盖于纵向主钢筋、钢筋连接装置的上方。
8.进一步地，所述第一部包括u字直角形钢筋，所述u字直角形钢筋的首尾两端分别通过直螺纹套筒和锁母与所述纵向主钢筋可拆卸的连接。
9.进一步地，所述u字直角形钢筋的首尾两端分别设置钢筋丝头；所述钢筋丝头包括标准型钢筋丝头和/或加长型钢筋丝头；和/或，
10.所述钢筋丝头包括加长型钢筋丝头，所述u字直角形钢筋与所述直螺纹套筒之间设置匹配长度的锁母。
11.进一步地，所述第二部与所述第一部的结构相同。
12.进一步地，所述后浇带腔体包括设置于顶部的第一钢板、分别设置于所述第一钢板两侧的第二钢板，所述第一钢板和第二钢板之间围合形成容置的空腔，所述空腔的内壁面分别设置若干螺栓剪力钉，用于所述竖向钢筋定位以及利于所述第一钢板、第二钢板与混凝土粘结。
13.进一步地，所述螺栓剪力钉为阶梯形结构，所述螺栓剪力钉的大端面朝向所述纵向主钢筋、钢筋连接装置的方向延伸设置，所述螺栓剪力钉的小端面与后浇带空腔设置的第一钢板、第二钢板焊接连接。
14.进一步地，所述第一钢板还设置有用于混凝土浇筑的预留口和用于混凝土浇筑时排放空气的排气孔。
15.进一步地，轨道桥梁结构还包括桥墩墩柱混凝土、设置于所述桥墩墩柱混凝土上方的桥墩墩帽混凝土，所述桥墩墩帽混凝土与所述钢筋连接装置通过若干后浇带支座固定连接。
16.进一步地，轨道桥梁结构还包括设置于所述预制轨道梁下方的若干轨道梁临时支座。
17.进一步地，所述钢筋连接装置的边缘为后浇带轮毂结构，所述预制轨道梁与所述钢筋连接装置的连接处设置与所述钢筋连接装置匹配的后浇带轮毂结构。
18.本实用新型具备如下有益效果：
19.本实用新型的轨道桥梁结构，包括预制轨道梁、纵向主钢筋、钢筋连接装置以及后浇带空腔。钢筋连接装置包括框架单元，框架单元的第一部或第二部将两榀预制轨道梁中位于同层的纵向主钢筋分别通过直螺纹套筒和锁母及单面焊接进行连接固定。该结构第一方面，可保证两榀预制轨道梁中的同层纵向主钢筋轴线位于同一直线上，提高纵向主钢筋之间的装配精度和钢筋轴向力传递；第二方面，u字直角形钢筋的长度，根据钢筋连接装置与同层对应的纵向主钢筋之间的距离计算得出，避免纵向主钢筋的连接强度低于纵向主钢筋本身的强度，提高整体结构的承载力；第三方面，通过直螺纹套筒和锁母进行柔性连接，降低装配难度，使纵向主钢筋之间的连接处可达i级接头装配精度要求；第四方面，根据国家行业标准《钢筋机械连接用套筒》(jg/t 163)的规定要求，选择与纵向主钢筋的规格、材料、强度匹配的直螺纹套筒和锁母，可提高同层纵向主钢筋连接的强度，进而提高预制轨道梁整体结构的承载力，提高轨道桥梁结构的安全系数。
20.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
21.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
22.图1是本实用新型优选实施例中的轨道桥梁结构的装配立面示意图。
23.图2是本实用新型优选实施例中的轨道桥梁结构的截面示意图。
24.图3是本实用新型优选实施例中的框架单元的结构示意图。
25.图4是本实用新型优选实施例中的纵向主钢筋、直螺纹套筒和锁母的装配示意图。
26.图5是本实用新型优选实施例中的后浇带空腔的结构示意图。
27.图6是本实用新型优选实施例中的螺栓剪力钉的结构示意图。
28.图例说明：
29.1、预制轨道梁；2、纵向主钢筋；3、钢筋连接装置；4、钢板；5、框架单元；6、竖向钢筋；7、预留钢筋；8、直螺纹套筒；9、单面焊缝；10、预留口；11、排气孔；12、桥墩墩柱混凝土；13、桥墩墩帽混凝土；14、后浇带支座；15、轨道梁临时支座；16、后浇带轮毂结构；41、第一钢板；42、第二钢板；43、后浇带空腔；44、螺栓剪力钉；51、第一部；52、第二部；511、u字直角形钢筋；512、钢筋丝头；513、锁母。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
31.如图1和图2所示，本实用新型的优选实施例提供一种用于混凝土施工的轨道桥梁结构，包括预制轨道梁1、位于预制轨道梁1内用于增加预制轨道梁1的强度和承载力的纵向主钢筋2、连接相邻两榀预制轨道梁1的钢筋连接装置3以及后浇带空腔43，其中：
32.钢筋连接装置3包括沿纵向主钢筋2的高度方向自下而上依次设置的框架单元5、连接相邻两个框架单元5的竖向钢筋6；每个框架单元5包括第一部51和与第一部51相对设置的第二部52，第一部51或第二部52的首尾两端分别通过直螺纹套筒8和锁母513与同层对应的纵向主钢筋2连接，第一部51与第二部52之间分别通过钢筋填充间隙单面焊缝9填充固定；
33.后浇带空腔43沿垂直于高度的方向分别覆盖于纵向主钢筋2、钢筋连接装置3的上方。
34.本优选实施例中，轨道桥梁结构应用于城市轻轨高架桥或城市地铁工程的窄高型轨道桥梁施工环境中。采用后浇带空腔43施工，后浇带空腔43设计为长度1400mm、宽度690mm、高度2200mm的小体积窄高型的有限空腔。当后浇带空腔43进行混凝土浇筑施工时，需要对相邻两榀预制轨道梁1进行整体的结构连接。一方面连接的接头位置需满足i级接头的强度、承载力的等级要求；另一方面保证相邻2榀预制轨道梁1的横向或纵向(高度方向)整体结构的强度、承载力和桥立面平整度的要求。
35.具体地，该窄高型的轨道桥梁包括预制轨道梁1、纵向主钢筋2、连接相邻两榀预制轨道梁1的钢筋连接装置3和后浇带空腔43。其中，相邻两榀预制轨道梁1根据施工图的尺寸要求制备。预制轨道梁1内设置若干纵向主钢筋2，用于增加预制轨道梁1的强度和承载力。本优选实施例中，纵向主钢筋2沿高度的方向依次布置，同层的纵向主钢筋2设置用于与钢筋连接装置3对应连接的预留钢筋7，该预留钢筋7长短交错布置，分别向外延伸。
36.该钢筋连接装置3包括框架单元5和竖向钢筋6，各框架单元5之间通过竖向钢筋6固定连接。框架单元5包括第一部51和第二部52，第一部51与第二部52之间通过钢筋填充间隙单面焊缝9填充固定。本实施例中，根据设计要求，在第一部51与第二部52的间隙部位嵌填长度200mmhrb400φ 16mm热轧带肋钢筋，然后再在间隙部位填充单面焊缝9进行固定连接。第一部51的首尾两端分别通过直螺纹套筒8和锁母513与同层对应的一榀预制轨道梁1
的纵向主钢筋2连接，相应地，第二部52的首尾两端分别通过直螺纹套筒8和锁母513与同层对应的另一榀预制轨道梁1的纵向主钢筋2连接。本实施例中，第一部51与第二部52结构一致，提高安装精度，便于批量加工生产。
37.后浇带空腔43沿垂直于高度的方向分别覆盖于纵向主钢筋2、钢筋连接装置3的上方，为混凝土浇筑施工做准备。
38.需要说明的是，相比于传统的钢筋绑扎连接、钢筋焊接连接和钢筋机械连接三种方法而言，本实施例的用于混凝土施工的轨道桥梁结构，框架单元5的第一部51或第二部52将两榀预制轨道梁1中位于同层的纵向主钢筋2分别通过直螺纹套筒8和锁母513及单面焊接进行连接固定。该结构第一方面，可保证两榀预制轨道梁1中的同层纵向主钢筋2轴线位于同一直线上，提高纵向主钢筋2之间的装配精度和钢筋轴向力传递；第二方面，u字直角形钢筋511的长度，根据钢筋连接装置3与同层对应的纵向主钢筋2之间的距离计算得出，避免纵向主钢筋2的连接强度低于纵向主钢筋2本身的强度，提高整体结构的承载力；第三方面，通过直螺纹套筒8和锁母513进行柔性连接，降低装配难度，使纵向主钢筋2之间的连接处可达i级接头装配精度要求；第四方面，根据国家行业标准《钢筋机械连接用套筒》(jg/t 163)的规定要求，选择与纵向主钢筋2的规格、材料、强度匹配的直螺纹套筒8和锁母513，可提高同层纵向主钢筋2连接的强度，进而提高预制轨道梁1整体结构的承载力，提高轨道桥梁结构的安全系数。
39.如图3和图4所示，进一步地，第一部51包括u字直角形钢筋511，该u字直角形钢筋511的首尾两端分别通过直螺纹套筒8和锁母513与纵向主钢筋2可拆卸的连接。
40.本实施例中，u字直角形钢筋511的首尾两端分别通过直螺纹套筒8和锁母513与纵向主钢筋2可拆卸的柔性连接。
41.可以理解的是，u字直角形钢筋511的首尾两端为不对称的结构，该不对称的结构与同层长短交错布置的纵向主钢筋2对应连接。该结构将连接的位置分散在不同的空间平面内，可避免连接处的应力集中，或连接处因强度不够出现断裂的现象。
42.进一步地，u字直角形钢筋511的首尾两端分别设置钢筋丝头512；钢筋丝头512包括标准型钢筋丝头和/或加长型钢筋丝头；和/或，
43.钢筋丝头512包括加长型钢筋丝头，u字直角形钢筋511与直螺纹套筒8之间设置匹配长度的锁母513。
44.可以理解的是，钢筋丝头512可选为标准型钢筋丝头和/或加长型钢筋丝头。加长型钢筋丝头与直螺纹套筒8之间设置匹配长度的锁母513。标准型钢筋丝头与直螺纹套筒8连接，两者之间无须匹配锁母513。加长型钢筋丝头与纵向主钢筋为同轴径、同材料、同强度的钢筋。标准型钢筋丝头与加长型钢筋丝头之间通过锁母513锁定直螺纹套筒8，提高连接处的强度和承载力。
45.本优选实施例中，第二部52与第一部51的结构相同。相应地，第二部52包括u字直角形钢筋511，该u字直角形钢筋511的首尾两端分别通过直螺纹套筒8和锁母513与纵向主钢筋2可拆卸的柔性连接。u字直角形钢筋511的首尾两端分别设置钢筋丝头512，该钢筋丝头512包括标准型钢筋丝头，和/或加长型钢筋丝头。
46.如图5和图6所示，进一步地，后浇带空腔43包括设置于顶部的第一钢板41、分别设置于第一钢板41两侧的第二钢板42，第一钢板41和第二钢板42之间围合形成容置的空腔，
该空腔的内壁面分别设置若干螺栓剪力钉44，用于竖向钢筋6定位以及利于所述第一钢板41、第二钢板42与混凝土粘结。
47.具体地，各螺栓剪力钉44均匀间隔布置，用于竖向钢筋6安装时的导向定位以及混凝土的浇筑与钢板4粘结。钢板4包括第一钢板41、第二钢板42。
48.进一步地，螺栓剪力钉44为阶梯形结构，螺栓剪力钉44的大端面朝向纵向主钢筋2、钢筋连接装置3的方向延伸设置，所述螺栓剪力钉44的小端面与后浇带空腔43设置的第一钢板41、第二钢板42焊接连接。
49.具体地，螺栓剪力钉44的阶梯形结构利于竖向钢筋6的导向定位。
50.进一步地，第一钢板41还设置有用于混凝土浇筑的预留口10和用于混凝土浇筑时排放空气的排气孔11。
51.浇筑时，混凝土自预留口10进入预制轨道梁1、钢筋连接装置3的内部。浇筑过程中产生的气体通过排气孔11排出。
52.进一步地，该轨道桥梁结构还包括桥墩墩柱混凝土12、设置于桥墩墩柱混凝土12上方的桥墩墩帽混凝土13，桥墩墩帽混凝土13与钢筋连接装置3通过若干后浇带支座14固定连接。
53.进一步地，该轨道桥梁结构还包括设置于预制轨道梁1下方的若干轨道梁临时支座15。
54.进一步地，钢筋连接装置3的边缘为后浇带轮毂结构16，预制轨道梁1与钢筋连接装置3的连接处设置与钢筋连接装置3匹配的后浇带轮毂结构16。
55.本优选实施例中，后浇带轮毂结构16为齿轮形轮毂结构。预制轨道梁1与钢筋连接装置3之间通过齿轮形轮毂内啮合固定连接。该结构第一方面可增加预制轨道梁1与钢筋连接装置3横向的连接强度和承载力；第二方面可防止钢筋连接装置3沿纵向(高度方向)的跳动或变形，保证相邻两榀预制轨道梁1之间整体结构的平面度；第三方面可增强后浇带空腔43内混凝土与预制轨道梁1混凝土之间的界面粘结强度。
56.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。