长丰大道桥梁钢盖梁与砼墩柱连接方案研究
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇长丰大道桥梁钢盖梁与砼墩柱连接方案研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：以实际工程为背景，文章介绍了桥梁盖梁及墩柱材质的选择，详细阐述了钢盖梁与砼墩柱连接的四种形式，并加以详细的比较。根据工程实际情况，选择了合适的连接形式，为类似结构设计提供了参考实例。
关键词：钢混结合；连接；比较
中图分类号：F416文献标识码： A
1项目概况
长丰大道位于武汉汉口古田片区，大致呈东西走向，连接孝高速、三环线和二环线，沿线跨越汉宜高铁、汉丹铁路、轨道交通1号线进出场线、京广铁路，是汉口西部地区重要的东西向交通要道和对外出口道路。长丰大道由西往东跨越京广铁路线后与二环线相交并形成常码头立交。
2技术标准
（1）道路等级：城市快速路；
（2）设计行车速度：60km／h；
（3）汽车荷载等级：城－A级[2]；
（4）抗震要求：设计地震烈度6度，地震动峰值加速度为0.05g，7度设防；
（5）环境类别：Ⅰ类；
（6）设计基准期：100年。
3盖梁及墩柱材质的选择
由于道路断面限制，与CK匝道并行的CC及CD匝道没有条件单独设置桥墩，因此设计时采用大盖梁同时支撑CK、CC及CD匝道的上部结构。
既有道路长丰大道为交通主干道，现有交通流量非常大，必须选择工期短，对现状交通影响最小的结构型式。混凝土结构施工工期长，现浇施工需搭设支架及防护，对地面交通影响较大；钢结构采用工厂预制，现场吊装，仅需在路中间设置少量临时支撑，且施工工期短，施工期间对现状交通影响小；因此设计盖梁选择为钢盖梁。墩柱位于两侧绿化带内，施工对交通影响小，同时从工程造价角度考虑，采用混凝土墩柱。钢盖梁与砼墩柱的连接构造节点是整个设计工作的重、难点。
4梁柱连接型式的选择
钢盖梁与混凝土柱的连接有两种方式，即刚接与铰接。从桥墩的受力来分析，若采用铰接，则桥墩为一般受压柱，受力简单，可释放横梁传给墩柱的横向弯矩。但是铰接连接构造较复杂，由于上部结构纵向制动力及摩阻力的存在，必须采用拉压支座以抵抗上部结构纵向水平力产生的弯矩，这就带来支座的更换与养护等方面的大量工作；同时，上部结构已经设置支座，如在盖梁下再设支座，结构的整体性较差；拉压支座费用相对较高，因此钢盖梁与砼墩柱连接采用刚接。
5梁柱刚接构造形式
本次设计提出四种方式来实现梁柱刚接：
5.1钢混结合段连接
钢盖梁与混凝土墩柱的连接采用在墩柱弯矩较小处连接：即上面做一小段钢柱，钢柱与混凝土墩柱经一定长度的钢混结合段过渡，通过剪力钉将荷载传到混凝土柱中。连接方式如图1所示。
图1钢混结合段连接示意图（单位：mm）
该方案目前使用较多，结构传力明确，但受力复杂，施工时，通过柱底预埋钢板及预埋螺栓与插入段钢柱准确对接来连接，施工难度较大，精度要求较高。
5.2钢筋锚固连接
钢盖梁与混凝土墩柱的连接采用将混凝土墩柱伸至盖梁底部、普通钢筋穿过盖梁底板，通过钢筋与盖梁内混凝土的握裹力，锚固于盖梁内的方式连接，普通钢筋既用来连接钢盖梁与混凝土墩柱，同时又作为墩柱截面普通钢筋抵抗截面弯矩。连接方式如图2所示。
图2钢筋锚固连接示意图（单位：mm）
该方案通过钢筋的锚固及抗拉来实现盖梁与墩柱的连接，施工简单，但是必须通过普通钢筋的变形来抵抗截面弯矩，连接处将存在缝隙，潮湿空气、有害气体容易渗入，影响结构耐久性。
5.3锚栓连接
本方案中钢盖梁与混凝土墩柱在盖梁底部采用锚栓连接，通过锚栓的预张拉以及锚栓的抗拉来实现盖梁与墩柱的连接。连接方式如图3所示。
图3锚栓连接示意图（单位：mm）
该方案同样对安装的精度要求高，施工工序简单，但由于盖梁内锚栓布置较多，施工空间狭窄，实施较困难。
5.4预应力粗钢筋连接
钢盖梁与混凝土柱的连接采用预应力钢筋连接，预应力粗钢筋穿过盖梁顶板，通过对预应力钢筋施加一定的初拉力，将盖梁与柱子贴合密实，使得梁柱牢固连接。连接方式如图4所示。
图4预应力粗钢筋连接示意图（单位：mm）
该方法安装精度要求高，安装后需临时锚固，浇注后再张拉粗钢筋，施工工序较复杂。但采用预应力张拉后，梁柱结合较密贴，耐久性较好。
6方案比较
在相同的荷载工况下，各方案的相关计算均满足了规范要求[1][3]，从结构受力方面出发，钢盖梁与混凝土墩柱连接的四种方案，均能满足使用功能。
以下从施工难易程度、经济性、耐久性等方面综合比较，结果见表1。
表1 各连接形式比较表
经上述综合比较，方案四经济性、耐久性均较好，本次设计推荐采用。
7结语
（1）通过对现状条件分析，设计采用盖梁同时支撑三个匝道的上部结构，盖梁采用钢盖梁，墩柱采用砼墩柱。
（2）对钢盖梁于砼墩柱刚接与铰接两种连接方式进行分析，采用了刚接的连接方式。
（3）对四种连接方式进行了详细的阐述及比较，方案四预应力粗钢筋的连接方式在经济性及耐久性比较中，优点较为突出，推荐采用。
参考文献：
[1] JTG D62-2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：人民交通出版社，2004.
[2] JTG D60-2004.公路桥涵设计通用规范[S].北京：人民交通出版社，2004
[3] TB 10002.2-2205.铁路桥梁钢结构设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2008