什么是腹箱?(钢管混凝土)
钢管混凝土形式中的钢管拱,桥梁中常见的拱形钢管混凝土桥梁。整个拱形都为钢管。整个钢管拱下方,处在其腹部的灰色箱体,即为腹箱。
钢管混凝土就是把混凝土灌入钢管中并捣实以加大钢管的强度和刚度。一般的,我们把混凝土强度等级在C50以下的钢管混凝土称为普通钢管混凝土;混凝土强度等级在C50以上的钢管混凝土称为钢管高强混凝土;混凝土强度等级在C100以上的钢管混凝土称为钢管超高强混凝土。
钢管混凝土柱中,钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度;钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。研究表明,钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。
钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏,构件的延性性能明显改善,耗能能力大大提高,具有优越的抗震性能。
钢管混凝土浇筑施工时主要的技术要求如下:
1、钢管内混凝土宜采用泵送顶升压注施工,由两拱脚至拱顶对称均衡地连续压注一次完成。
2、大跨径拱肋钢管/建设工程教育网/混凝土应根据设计加载程序,宜分环、分段并隔仓由拱脚向拱顶对称均衡压注。压注过程中拱肋变位不得超过设计要求。
3、钢管混凝土应具有低泡、大流动性、收缩补偿、延缓初凝和早强的性能。
4、钢管混凝土压注前应清洗管内污物,润湿管壁,先泵人适量水泥浆再压注混凝土,直至钢管顶端排气孔排出合格的混凝土停止。压注混凝土完成后应关闭倒流截止阀。
5、钢管混凝土的质量检测办法应以超声波检测为主,人工敲击检测为辅。
6、钢管混凝土的泵送顺序应按设计要求进行,宜先钢管后腹箱。
1、钢管混凝土拱桥所用钢管直径超过600mm的应采用卷制焊接管,卷制钢管宜在工厂进行。在有条件的情况下,优先选用符合国家标准系列的成品焊接管。
2、成品管及制管用的钢材和焊接材料等应符合设计要求和国家现行标准的规定,具备完整的产品合格证明。
3、钢管拱肋(桁架)加工的分段长度应根据材料、工艺、运输、吊装等因素确定。在加工制作前,应根据设计图的要求绘制施工详图,包括零件图、单元构件图、节段单元图及组焊、拼装工艺流程图等。加工前应按半跨拱肋进行1:1精确放样,注意考虑温度和焊接变形的影响,并精确确定合龙节段的尺寸,直接取样下料和加工。
4、工地弯管宜采用加热顶压方式,加热温度不得超过800℃。钢管对接端头应校圆,除成品管按相应国家标准外,失圆度不宜大于钢管外径的0.003倍。钢管的对接环焊缝可采用有衬管的单面坡口焊和无衬管的双面熔透焊。两条对接环焊缝的间距应符合设计要求,设计无规定时,直缝焊接管不小于管的直径,螺旋焊接管不小于3m.对接径向偏差不得超过壁厚的0.2倍。为减少运输及安装过程中对口处的失圆变形,应适当在该处加设内支撑。
5、拱肋(桁架)节段焊接宜要求与母材等强度焊接。所有焊缝均应按规定进行强度和外观检查,宜要求主拱的焊缝达到二级焊缝标准。对接焊缝应100%进行超声波探伤,其质量检查标准可按照本规范第17章的有关规定执行。
桁架式钢管拱主管与腹管采用相贯焊接时,宜采用自动或半自动的加工方式来保证相贯线和坡口的制作精度,对焊接材料和工艺的选择在满足焊接接头强度的原则下,应尽量提高接头的韧性指标。要力求避免和减少焊缝多次相交的不良结构细节。
6、在钢管拱肋(桁架)加工过程中,应注意设置混凝土压注孔、防倒流截止阀、排气孔及扣点、吊点节点板。如拱肋(桁架)节段采用法兰盘连接,为保证螺栓连接的精度,宜采用3段啮合制孔工艺。对压注混凝土过程中易产生局部变形的结构部位(如腹箱)应设置内拉杆。
7、钢管拱肋(桁架)节段形成后,钢管外露面应按设计要求做长效防护处理,宜采用热喷涂防护,其喷涂方式、工艺及厚度应符合设计要求。
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