本发明涉及一种方钢梁桥及其拼接方法，属于桥梁工程技术领域。
背景技术：
与钢筋混凝土桥梁相比，钢结构桥梁具备如下优点：(1)适合工业化制造，施工快捷；(2)相同跨径，结构高度更小，布置更加灵活；(3)易于修复和更换；(4)材料可以回收使用，施工过程粉尘少，更加环保。但由于我国以前钢材产量不足，品质不高，一般只在大跨径桥梁上应用钢结构。
近年来，随着我国钢材产量增加、品质提升和加工能力提高，在公路建设中推广钢结构桥梁的条件已经成熟。各地在建设高速公路中均加大了钢结构桥梁的推广应用力度，部分试点项目采用了钢结构方案。
大跨度桥梁主要采用钢箱梁和钢桁梁方案，中等跨径桥梁主要采用钢板梁(主要采用工字形截面)和钢-混组合梁方案，而对于跨径20m以下的小跨径桥梁，目前尚缺乏一种经济合理的钢结构桥梁方案，实践中仍采用钢筋混凝土或预应力混凝土结构形式。
鉴于此，有必要研究一种适用于跨径20m以下的小跨径桥梁的钢结构桥梁形式，以解决现有技术的不足。
技术实现要素：
本发明的目的之一，是提供一种方钢梁桥。与现有技术相比，本发明的方钢梁桥施工快捷，承载能力高，施工质量有保障。在相同高度下，本发明的方钢梁桥的承载能力远高于钢筋混凝土梁桥和预应力混凝土梁桥的承载能力；在相同荷载等级下，本发明的方钢梁桥的建筑高度比钢筋混凝土梁桥和预应力混凝土梁桥的建筑高度小30％以上。在小跨径桥梁设计中，车辆荷载效应所占设计荷载效应比重远高于其它桥梁，故本发明更适用于跨径20m以下的小跨径桥梁。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种方钢梁桥，包括支座、水泥混凝土铺装层和多个方钢梁，每个所述方钢梁均包括底板、分别设置于所述底板两侧的两个腹板和设置于两个所述腹板顶端的顶板，所述底板、两个所述腹板和所述顶板围合成内部中空的箱体，每个所述方钢梁的两端端部均设有用于封堵所述箱体的封堵板；在所述顶板上，沿顺桥向方向，等间距地设置有多个用于填充自流平水泥砂浆的顶板孔；在两个所述腹板上，沿顺桥向方向，等间距地对应设置有多个用于横向连接件通过的横向连接件孔和多个用于螺栓通过的螺栓孔；
多个所述方钢梁沿横桥向方向，从首端至尾端依次并排排列在所述支座上，相邻的两个所述方钢梁通过所述螺栓固定；
所述横向连接件为多个，每个所述横向连接件沿顺桥向方向依次穿过从首端至尾端的多个所述横向连接件孔且其两端分别伸出首端和尾端的所述方钢梁外；
自流平水泥砂浆通过多个所述顶板孔后，填充在多个所述方钢梁的内部且与多个所述横向连接件凝结固定在一起，形成桥梁承重结构；
在多个所述顶板的上方固设所述水泥混凝土铺装层。
其中，上述“首端和尾端”分别是指本发明的方钢梁桥横桥向两端最外侧的方钢梁。
本发明的原理说明：
第一点，本发明中，方钢梁作为主要承重构件，其抗弯刚度、抗扭刚度和抗弯承载能力均较大，受力性能优越。方钢梁可采用钢厂轧制的型钢，也可以采用钢板焊接，然后运至工地拼装。相较于钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构桥梁，本发明采用方钢梁具有如下优点：一是应用领域更加广阔；二是更加便捷和节约成本；三是对工人操作水平和机械设备要求不高，施工速度也更快。
第二点，现有技术中，有的装配式钢桥面板，方钢梁内部不填充自流平水泥砂浆或混凝土，破坏性荷载试验表明其破坏形式属于局部失稳破坏，破坏发生在荷载直接作用的顶板和荷载直接作用顶板附近的腹板，破坏时钢材的应力远未达到钢材的抗拉强度。
自流平水泥砂浆是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。本发明中，在每个方钢梁的内部填充自流平水泥砂浆，主要有如下作用：一是可以提高方钢梁的局部稳定性，解决方钢梁在汽车车轮荷载作用下容易局部失稳的缺点；二是提高桥梁结构的刚度，改善行车性能；三是方钢梁内部填充的自流平水泥砂浆与横向连接件凝结固定一起，把并排排列但相互独立的多个方钢梁连接成一个共同受力的整体；四是现有技术的方钢梁内部难免会有水分，水分、空气和钢材相遇会发生腐蚀。自流平水泥砂浆呈强碱性，当钢材与强碱性材料接触时，钢材表面会形成一层致密的钝化膜，使钢原子与外界水、空气绝缘，不会发生锈蚀，可以对方钢梁内部起到防腐蚀作用，避免施工时水体进入方钢梁内部所引起的腐蚀。
第三点，本发明中，封堵板的作用是封堵方钢梁箱体的两端端部，为后续方钢梁内部填充混凝土提供模板支挡。
第四点，本发明中，顶板孔主要有如下作用：一是提供后续填充自流平水泥砂浆的通道；二是为后续操作人员穿入螺栓和拧紧螺栓提供工作空间；三是为后续穿过横向连接件起到导向作用。
第五点，本发明中，螺栓孔的作用是供螺栓通过，通过螺栓把相邻的方钢梁两两固定，通过拧紧螺栓产生的紧固力把多个方钢梁紧密连接在一起。同时，采用螺栓固定方式，方便组装和拆卸。
第六点，在本发明中，横向连接件孔的作用是供横向连接件穿过，后续方钢梁内部填充的自流平水泥砂浆与横向连接件凝结固定一起，把并排排列但相互独立的多个方钢梁连接成一个共同受力的整体。
综上，本发明的方钢梁桥结构简单，便于在施工现场安装，且承载能力强。经试验发现，在相同高度下，本发明的承载能力远高于钢筋混凝土梁桥和预应力混凝土梁桥。在相同荷载等级下，本发明的建筑高度远小于钢筋混凝土梁桥和预应力混凝土梁桥的建筑高度，尤其适用于跨径20m以下的小跨径桥梁。
本发明的方钢梁桥的有益效果是：
1、在相同高度下，本发明的方钢梁桥的承载能力远高于钢筋混凝土梁桥和预应力混凝土梁桥。在相同荷载等级下，本发明的方钢梁桥的建筑高度远小于钢筋混凝土梁桥和预应力混凝土梁桥的建筑高度。因此，本发明的方钢梁桥尤其适用于跨径20m以下的小跨径桥梁。
2、本发明的方钢梁桥中所使用的方钢梁，其顶板孔、横向连接件孔和螺栓孔的开孔以及封堵板的安装，均可以在工厂内加工完成，然后运至施工工地，只需工人进行简单的螺栓安装以及横向连接件的穿入即可，对工人操作水平和机械设备要求不高，极大地提高施工速度，节约大量的人力、物力成本，减少施工周期。
3、本发明中，在每个方钢梁的内部填充自流平水泥砂浆，主要有如下作用：一是可以提高方钢梁的局部稳定性，解决方钢梁在汽车车轮荷载作用下容易局部失稳的缺点；二是提高桥梁结构的刚度，改善行车性能；三是方钢梁内部填充的自流平水泥砂浆与横向连接件凝结固定一起，把并排排列但相互独立的多个方钢梁连接成一个共同受力的整体；四是自流平水泥砂浆呈强碱性，可以对方钢梁内部起到防腐蚀作用，避免施工水体进入方钢梁内部所引起的腐蚀。
4、本发明中，由于方钢梁的抗扭刚度大，在施工过程中，不存在倾覆和失稳的风险，施工安全性有保证。而且，方钢梁内部充填的自流平水泥砂浆提高了方钢梁的局部稳定性，确保方钢梁不会发生局部失稳破坏，更具有安全性。
5、现有技术中，有的装配式钢桥面板内部设置多道横隔板，所以不能采用型钢，只能采用钢板弯制焊接而成，这就限制了该方法的进一步应用。而本发明的方钢梁既可以采用型钢，也可以采用钢板弯制焊接而成。当大规模采用时，采用型钢可以显著较低成本，具有更加广阔的应用前景。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，每个所述横向连接件孔的孔径比所述横向连接件的直径大20mm-30mm；每个所述腹板上相邻的两个所述横向连接件孔沿横桥向方向的间距为2m-3m。
采用上述进一步的有益效果是：横向连接件孔的直径比横向连接件的直径略大，才更便于横向连接件穿过横向连接件孔。
进一步，所述横向连接件为钢管或圆钢。
采用上述进一步的有益效果是：横向连接件受力状态以抗剪为主，当荷载等级较小时，可采用钢管。当荷载等级较高时，采用圆钢，圆钢的截面积大于同等直径的圆钢，抗剪强度和刚度也显著大于同等直径的圆钢，这样可进一步提高方钢梁桥的整体性，进而提高其承载能力。
进一步，所述自流平水泥砂浆由混合干粉料和水按重量份数比例为1：(0.15-0.25)混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：水泥1份、砂子0.5-1.5份、粉煤灰0.2-0.4份、高效减水剂0.01-0.02份、膨胀剂0.05-0.15份、铝粉0-0.00008份、消泡剂0-0.005份和乳胶粉0.001-0.02份。
采用上述进一步的有益效果是：上述参数的自流平水泥砂浆的流动性好，施工中具有自密实免振捣等特点。填充到方钢梁内部后，可提高方钢梁的局部稳定性，进而提高方钢梁的承载能力。上述参数的自流平水泥砂浆抗压强度高，标准试件抗压强度在100mpa。
上述自流平水泥砂浆可以市售购买，如可以购自柳州欧维姆机械股份有限公司或者桂林汉西鸣科技有限公司。
进一步，在两两相邻的所述方钢梁的连接处涂刷有非硫化防腐密封胶。
采用上述进一步的有益效果是：现有技术一般采用表面防腐蚀措施，但没有考虑到表面防腐措施的使用年限远不如桥梁使用寿命这一点。本发明中，在两两相邻的方钢梁的连接处涂刷非硫化防腐密封胶，能满足相邻方钢梁之间的防腐要求，不会因为空气和水进入而引起两个相邻方钢梁的锈蚀。非硫化防腐密封胶是一种防腐蚀材料，有效寿命可达到50年，可与桥梁主体结构同寿命。非硫化防腐密封胶可长期保持柔软状态，不硬化、不干裂、低温性能优良，抗老化、抗盐雾，可解决现有技术采用油脂密封带来的易变质、易泄露的问题，能满足桥梁结构长寿命的防护要求。
上述非硫化防腐密封胶可以市售购买，如可以购自柳州欧维姆机械股份有限公司，产品参数为：外观为均质膏状物；密度≤1.4g/cm3；不挥发分含量≥98％；耐热性(90℃，12h)：不流淌，不结皮；耐低温性(-40℃)：弯曲180°不开裂；粘附率≥90％；耐盐雾性(7d)：被密封胶包覆的表面无腐蚀缺陷。
进一步，所述水泥混凝土铺装层包括剪力钉、钢筋网和普通水泥混凝土，所述剪力钉焊接在所述顶板上，所述钢筋网与所述剪力钉绑扎在一起，所述普通水泥混凝土铺装在所述钢筋网上。
采用上述进一步的有益效果是：水泥混凝土铺装层和方钢梁从结构上连为一体，可以保证在桥梁运营阶段桥面铺装的耐久性。
更进一步，所述普通混凝土的强度等级不低于c40。
本发明的目的之二，是提供上述方钢梁桥的拼接方法。本发明的方钢梁桥的拼接方法简单，操作容易，有较好的市场前景，适合规模化推广应用。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：上述方钢梁桥的拼接方法，包括如下步骤：
步骤1：方钢梁的开孔加工
取多个方钢梁，每个所述方钢梁均包括底板、分别设置于所述底板两侧的两个腹板和设置于两个所述腹板顶端的顶板，所述底板、两个所述腹板和所述顶板围合成内部中空的箱体；
用封堵板封堵所述箱体的两端端部；在所述顶板上，沿顺桥向方向，等间距地开设多个用于填充自流平水泥砂浆的顶板孔；在两个所述腹板上，沿顺桥向方向，等间距地对应开设多个用于横向连接件通过的横向连接件孔和多个用于螺栓通过的螺栓孔，得到开孔加工后的方钢梁；
步骤2：方钢梁的安装
将步骤1得到的开孔加工后的方钢梁运至施工现场，沿横桥向方向，从首端至尾端依次并排排列在支座上，将两两相邻的所述方钢梁通过所述螺栓固定；
步骤3：穿过横向连接件
将多个所述横向连接件沿顺桥向方向依次穿过从首端至尾端的多个所述横向连接件孔且其两端分别伸出首端和尾端的所述方钢梁外；
步骤4：填充自流平水泥砂浆
将自流平水泥砂浆通过多个所述顶板孔后，填充在多个所述方钢梁的内部且与多个所述横向连接件凝结固定在一起，形成桥梁承重结构；
步骤5：铺设水泥混凝土铺装层
在多个所述顶板的上方固设所述水泥混凝土铺装层，即得到所述方钢梁桥。
本发明的方钢梁桥的拼接方法的有益效果是：
本发明的方钢梁桥的拼接方法简单，操作容易，有较好的市场前景，适合规模化推广应用。
上述步骤1中，方钢梁既可以采用型钢，也可以采用钢板弯制焊接而成。当大规模采用时，采用型钢可以显著较低成本，具有更加广阔的应用前景。
当步骤1的方钢梁的开孔加工完成后，也可以先将两两相邻的所述方钢梁通过所述螺栓固定，再运至施工现场，沿横桥向方向，从首端至尾端依次并排排列在支座，在两两相邻的所述方钢梁的连接处涂刷非硫化防腐密封胶，再进行后续的工作。这样可以减少在施工现场的工作量，进一步加快施工速度。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，步骤2中，在两两相邻的所述方钢梁的连接处涂刷有非硫化防腐密封胶。
采用上述进一步的有益效果是：现有技术一般采用表面防腐蚀措施，但没有考虑到表面防腐措施的使用年限远不如桥梁使用寿命这一点。本发明中，在两两相邻的方钢梁的连接处涂刷非硫化防腐密封胶，能满足相邻方钢梁之间的防腐要求，不会因为空气和水进入而引起两个相邻方钢梁的锈蚀。非硫化防腐密封胶是一种防腐蚀材料，有效寿命可达到50年，可与桥梁主体结构同寿命。非硫化防腐密封胶可长期保持柔软状态，不硬化、不干裂、低温性能优良，抗老化、抗盐雾，可解决现有技术采用油脂密封带来的易变质、易泄露的问题，能满足桥梁结构长寿命的防护要求。
上述非硫化防腐密封胶可以市售购买，如可以购自柳州欧维姆机械股份有限公司，产品参数为：外观为均质膏状物；密度≤1.4g/cm3；不挥发分含量≥98％；耐热性(90℃，12h)：不流淌，不结皮；耐低温性(-40℃)：弯曲180°不开裂；粘附率≥90％；耐盐雾性(7d)：被密封胶包覆的表面无腐蚀缺陷。
进一步，步骤5中，所述水泥混凝土铺装层的铺装方法为：先将剪力钉焊接在多个顶板的上方，再将钢筋网与所述剪力钉绑扎在一起，然后将普通水泥混凝土铺装在所述钢筋网上。
采用上述进一步的有益效果是：采用上述铺设方法，水泥混凝土铺装层和方钢梁通过剪力钉从结构上连为一体，可以保证在桥梁运营阶段桥面铺装的耐久性。
附图说明
图1为本发明的方钢梁桥的俯视图。
图2为本发明的方钢梁桥的立面图。
图3为本发明的方钢梁端部的局部轴测图。
图4为本发明的方钢梁的局部连接轴测图。
图5为本发明的方钢梁的立面图。
图6为本发明的方钢梁的俯视图。
附图中，各标号所代表的部件含义如下：
1、方钢梁，2、封堵板，3、横向连接件孔，4、螺栓孔，5、顶板孔，6、横向连接件，7、剪力钉，8、钢筋网，9、水泥混凝土铺装层，10、底板，11、腹板，12、顶板，13、螺栓，14、支座，15、普通水泥混凝土。
具体实施方式
以下结合具体附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图1-图6所示，本实施例的方钢梁桥位于广西贺州市，是一座标准跨径8m的公路桥梁。上部结构采用方钢梁桥，净长7960mm，包括支座14、水泥混凝土铺装层9和22个方钢梁1，方钢梁1采用型钢。每个所述方钢梁1，均包括底板10、分别设置于所述底板10两侧的两个腹板11和设置于两个所述腹板11顶端的顶板12，所述底板10、两个所述腹板11和所述顶板12围合成内部中空的箱体。其中，方钢梁1的横截面边长均为300mm，底板10的厚度为12mm，腹板11的厚度为12mm，顶板12的厚度为12mm。
每个所述方钢梁1的两端端部均设有用于封堵所述箱体的封堵板2；封堵板2的边长等于方钢梁1横截面的边长减去两倍腹板11的厚度，等于276mm。
在所述顶板12上，沿顺桥向方向，等间距地设置有4个用于填充自流平水泥砂浆的顶板孔5；顶板孔5为矩形，第一个顶板孔5距离所述顶板12端部的距离为150mm，两两相邻的顶板孔5的间距为2553mm。
在两个所述腹板11上，沿顺桥向方向，等间距地对应设置有4个用于钢管6通过的横向连接件孔3和多个用于螺栓13通过的螺栓孔4；横向连接件孔3直径为120mm，第一个横向连接件孔3距离所述腹板11端部的距离为305mm，两两相邻的横向连接件孔3的间距为2650mm。螺栓孔4设置在每个横向连接件孔3的右上方和左下方，螺栓孔的直径为10mm。
多个所述方钢梁1沿横桥向方向，从首端至尾端依次并排排列在所述支座14上。上述“首端和尾端”分别是指本实施例的方钢梁桥横桥向两端最外侧的方钢梁。两两相邻的所述方钢梁1通过所述螺栓13固定，宽度为6600mm。在两两相邻的所述方钢梁1的连接处涂刷非硫化防腐密封胶。
所述钢管6为4个，长度均为6800mm外径为89mm，壁厚为4mm。每个所述钢管6沿顺桥向方向依次穿过从首端至尾端的多个所述横向连接件孔3且其两端分别伸出首端和尾端的所述方钢梁1外100mm。
自流平水泥砂浆通过多个所述顶板孔5后，填充在多个所述方钢梁1的内部且与多个所述钢管6凝结固定在一起，形成桥梁承重结构。所述自流平水泥砂浆由混合干粉料和水按重量份数比例为1：(0.15-0.25)混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：水泥1份、砂子0.5-1.5份、粉煤灰0.2-0.4份、高效减水剂0.01-0.02份、膨胀剂0.05-0.15份、铝粉0-0.00008份、消泡剂0-0.005份和乳胶粉0.001-0.02份。上述自流平水泥砂浆可以市售购买，如可以购自柳州欧维姆机械股份有限公司或者桂林汉西鸣科技有限公司。
在多个所述顶板12的上方固设所述水泥混凝土铺装层9。所述水泥混凝土铺装层9包括剪力钉7、钢筋网8和普通水泥混凝土15，所述剪力钉7焊接在所述顶板12上，剪力钉的型号和间距按照计算和《公路钢结构桥梁设计规范》的规定确定。所述钢筋网8与所述剪力钉7绑扎在一起，钢筋网的间距和型号按照《公路桥涵通用设计规范》执行。所述普通水泥混凝土15铺装在所述钢筋网8上，其强度等级采用c40普通水泥混凝土，厚度为10cm。
上述方钢梁桥的拼接方法，包括如下步骤：
步骤1：方钢梁的开孔加工
取多个方钢梁1，每个所述方钢梁1均包括底板10、分别设置于所述底板10两侧的两个腹板11和设置于两个所述腹板11顶端的顶板12，所述底板10、两个所述腹板11和所述顶板12围合成内部中空的箱体；
用封堵板2封堵所述箱体的两端端部；在所述顶板12上，沿顺桥向方向，等间距地开设多个用于填充自流平水泥砂浆的顶板孔5；在两个所述腹板11上，沿顺桥向方向，等间距地对应开设多个用于钢管6通过的横向连接件孔3和多个用于螺栓13通过的螺栓孔4，得到开孔加工后的方钢梁1。
步骤2：方钢梁的安装
将步骤1得到的开孔加工后的方钢梁运至施工现场，沿横桥向方向，从首端至尾端依次并排排列在支座14上，将两两相邻的所述方钢梁1通过所述螺栓13固定。在两两相邻的所述方钢梁1的连接处涂刷非硫化防腐密封胶。上述非硫化防腐密封胶可以市售购买，如可以购自柳州欧维姆机械股份有限公司。
步骤3：穿过横向连接件
将多个所述钢管6沿顺桥向方向依次穿过从首端至尾端的多个所述横向连接件孔3且其两端分别伸出首端和尾端的所述方钢梁1外100mm。
步骤4：填充自流平水泥砂浆
将自流平水泥砂浆通过多个所述顶板孔5后，填充在多个所述方钢梁1的内部且与多个所述横向连接件6凝结固定在一起，形成桥梁承重结构。
步骤5：铺设水泥混凝土铺装层
先将剪力钉7焊接在多个顶板12的上方，再将钢筋网8与所述剪力钉7绑扎在一起，然后将普通水泥混凝土15铺装在所述钢筋网8上，所述普通水泥混凝土15的强度等级为c40，厚度为10cm，即得到所述方钢梁桥。
实施例2
如图1-图6所示，本实施例的方钢梁桥位于广西桂林市永福县，是一座跨江大桥边跨的下穿桥。如果采用混凝土结构，建筑高度须达到1.2m，恰好超限0.3m，故设计成方钢梁桥，以解决上述难题。
本实施例的方钢梁桥的标准跨径20m，净长19.96m。上部结构采用方钢梁桥，净长19960mm，包括支座14、水泥混凝土铺装层9和22个方钢梁1，方钢梁1采用型钢。每个所述方钢梁1，均包括底板10、分别设置于所述底板10两侧的两个腹板11和设置于两个所述腹板11顶端的顶板12，所述底板10、两个所述腹板11和所述顶板12围合成内部中空的箱体。其中，方钢梁1的横截面边长均为600mm，底板10的厚度为20mm，腹板11的厚度为20mm，顶板12的厚度为20mm。
每个所述方钢梁1的两端端部均设有用于封堵所述箱体的封堵板2；封堵板2的边长等于方钢梁1横截面的边长减去两倍腹板11的厚度，等于560mm。
在所述顶板12上，沿顺桥向方向，等间距地设置有7个用于填充自流平水泥砂浆的顶板孔5；顶板孔5为矩形，第一个顶板孔5距离所述顶板12端部的距离为300mm，两两相邻的顶板孔5的间距为3226mm。
在两个所述腹板11上，沿顺桥向方向，等间距地对应设置有7个用于圆钢6通过的横向连接件孔3和14个用于螺栓13通过的螺栓孔4。横向连接件孔3直径为120mm，第一个横向连接件孔3距离所述腹板11端部的距离为300mm，距离所述腹板11顶部的距离为300mm，两两相邻的横向连接件孔3的中心间距为3226mm。螺栓孔4设置在每个横向连接件孔3的左上方和下下方，螺栓孔的直径为12mm。
多个所述方钢梁1沿横桥向方向，从首端至尾端依次并排排列在所述支座14上。上述“首端和尾端”分别是指本实施例的方钢梁桥横桥向两端最外侧的方钢梁。两两相邻的所述方钢梁1通过所述螺栓13固定，宽度为600mm。在两两相邻的所述方钢梁1的连接处涂刷非硫化防腐密封胶。上述非硫化防腐密封胶可以市售购买，如可以购自柳州欧维姆机械股份有限公司。
所述圆钢6为7个，长度均为13500mm，直径均为90mm。每个所述圆钢6沿顺桥向方向依次穿过从首端至尾端的多个所述横向连接件孔3且其两端分别伸出首端和尾端的所述方钢梁1外150mm。
自流平水泥砂浆通过多个所述顶板孔5后，填充在多个所述方钢梁1的内部且与多个所述圆钢6凝结固定在一起，形成桥梁承重结构。所述自流平水泥砂浆由混合干粉料和水按重量份数比例为1：(0.15-0.25)混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：水泥1份、砂子0.5-1.5份、粉煤灰0.2-0.4份、高效减水剂0.01-0.02份、膨胀剂0.05-0.15份、铝粉0-0.00008份、消泡剂0-0.005份和乳胶粉0.001-0.02份。上述自流平水泥砂浆可以市售购买，如可以购自柳州欧维姆机械股份有限公司或者桂林汉西鸣科技有限公司。
在多个所述顶板12的上方固设所述水泥混凝土铺装层9。所述水泥混凝土铺装层9包括剪力钉7、钢筋网8和普通水泥混凝土15，所述剪力钉7焊接在所述顶板12上，剪力钉的型号和间距按照计算和《公路钢结构桥梁设计规范》的规定确定。所述钢筋网8与所述剪力钉7绑扎在一起，钢筋网的间距和型号按照《公路桥涵通用设计规范》执行。所述普通水泥混凝土15铺装在所述钢筋网8上，其强度等级为c40，厚度为10cm。
上述方钢梁桥的拼接方法，包括如下步骤：
步骤1：方钢梁的开孔加工
取多个方钢梁1，每个所述方钢梁1均包括底板10、分别设置于所述底板10两侧的两个腹板11和设置于两个所述腹板11顶端的顶板12，所述底板10、两个所述腹板11和所述顶板12围合成内部中空的箱体；
用封堵板2封堵所述箱体的两端端部；在所述顶板12上，沿顺桥向方向，等间距地开设多个用于填充自流平水泥砂浆的顶板孔5；在两个所述腹板11上，沿顺桥向方向，等间距地对应开设多个用于圆钢6通过的横向连接件孔3和多个用于螺栓13通过的螺栓孔4，得到开孔加工后的方钢梁1。
步骤2：方钢梁的安装
将步骤1得到的开孔加工后的方钢梁依次并排排列，将两两相邻的所述方钢梁1通过所述螺栓13固定，再运至施工现场，沿横桥向方向，从首端至尾端依次并排排列在支座。在两两相邻的所述方钢梁的连接处涂刷非硫化防腐密封胶。
步骤3：穿过圆钢
将多个所述圆钢6沿顺桥向方向依次穿过从首端至尾端的多个所述横向连接件孔3且其两端分别伸出首端和尾端的所述方钢梁1外150mm。
步骤4：填充自流平水泥砂浆
将自流平水泥砂浆通过多个所述顶板孔5后，填充在多个所述方钢梁1的内部且与多个所述圆钢6凝结固定在一起，形成桥梁承重结构。
步骤5：铺设水泥混凝土铺装层
先将剪力钉7焊接在多个顶板12的上方，再将钢筋网8与所述剪力钉7绑扎在一起，然后将普通水泥混凝土15铺装在所述钢筋网8上，所述普通水泥混凝土15的强度等级为c40，厚度为10cm，即得到所述方钢梁桥。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种方钢梁桥，包括支座(14)、水泥混凝土铺装层(9)和多个方钢梁(1)，每个所述方钢梁(1)均包括底板(10)、分别设置于所述底板(10)两侧的两个腹板(11)和设置于两个所述腹板(11)顶端的顶板(12)，所述底板(10)、两个所述腹板(11)和所述顶板(12)围合成内部中空的箱体，其特征在于，每个所述方钢梁(1)的两端端部均设有用于封堵所述箱体的封堵板(2)；在所述顶板(12)上，沿顺桥向方向，等间距地设置有多个用于填充自流平水泥砂浆的顶板孔(5)；在两个所述腹板(11)上，沿顺桥向方向，等间距地对应设置有多个用于横向连接件(6)通过的横向连接件孔(3)和多个用于螺栓(13)通过的螺栓孔(4)；
多个所述方钢梁(1)沿横桥向方向，从首端至尾端依次并排排列在所述支座(14)上，相邻的两个所述方钢梁(1)通过所述螺栓(13)固定；
所述横向连接件(6)为多个，每个所述横向连接件(6)沿顺桥向方向依次穿过从首端至尾端的多个所述横向连接件孔(3)且其两端分别伸出首端和尾端的所述方钢梁(1)外；
自流平水泥砂浆通过多个所述顶板孔(5)后，填充在多个所述方钢梁(1)的内部且与多个所述横向连接件(6)凝结固定在一起，形成桥梁承重结构；
在多个所述顶板(12)的上方固设所述水泥混凝土铺装层(9)。
2.根据权利要求1所述的方钢梁桥，其特征在于，每个所述横向连接件孔(3)的孔径比所述横向连接件(6)的直径大20mm-30mm；每个所述腹板(11)上相邻的两个所述横向连接件孔(3)沿横桥向方向的间距为2m-3m。
3.根据权利要求1所述的方钢梁桥，其特征在于，所述横向连接件(6)为钢管或圆钢。
4.根据权利要求1所述的方钢梁桥，其特征在于，所述自流平水泥砂浆由混合干粉料和水按重量份数比例为1：(0.15-0.25)混合而成，所述混合干粉料中各组份含量以重量份数计算为：水泥1份、砂子0.5-1.5份、粉煤灰0.2-0.4份、高效减水剂0.01-0.02份、膨胀剂0.05-0.15份、铝粉0-0.00008份、消泡剂0-0.005份和乳胶粉0.001-0.02份。
5.根据权利要求1所述的方钢梁桥，其特征在于，在两两相邻的所述方钢梁(1)的连接处涂刷有非硫化防腐密封胶。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方钢梁桥，其特征在于，所述水泥混凝土铺装层(9)包括剪力钉(7)、钢筋网(8)和普通水泥混凝土(15)，所述剪力钉(7)焊接在所述顶板(12)上，所述钢筋网(8)与所述剪力钉(7)绑扎在一起，所述普通水泥混凝土(15)铺装在所述钢筋网(8)上。
7.根据权利要求6所述的方钢梁桥，其特征在于，所述普通水泥混凝土(15)的强度等级不低于c40。
8.一种权利要求1-7任一项所述的方钢梁桥的拼接方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：方钢梁的开孔加工
取多个方钢梁(1)，每个所述方钢梁(1)均包括底板(10)、分别设置于所述底板(10)两侧的两个腹板(11)和设置于两个所述腹板(11)顶端的顶板(12)，所述底板(10)、两个所述腹板(11)和所述顶板(12)围合成内部中空的箱体；
用封堵板(2)封堵所述箱体的两端端部；在所述顶板(12)上，沿顺桥向方向，等间距地开设多个用于填充自流平水泥砂浆的顶板孔(5)；在两个所述腹板(11)上，沿顺桥向方向，等间距地对应开设多个用于横向连接件(6)通过的横向连接件孔(3)和多个用于螺栓(13)通过的螺栓孔(4)，得到开孔加工后的方钢梁(1)；
步骤2：方钢梁的安装
将步骤1得到的开孔加工后的方钢梁运至施工现场，沿横桥向方向，从首端至尾端依次并排排列在支座(14)上，将两两相邻的所述方钢梁(1)通过所述螺栓(13)固定；
步骤3：穿过横向连接件
将多个所述横向连接件(6)沿顺桥向方向依次穿过从首端至尾端的多个所述横向连接件孔(3)且其两端分别伸出首端和尾端的所述方钢梁(1)外；
步骤4：填充自流平水泥砂浆
将自流平水泥砂浆通过多个所述顶板孔(5)后，填充在多个所述方钢梁(1)的内部且与多个所述横向连接件(6)凝结固定在一起，形成桥梁承重结构；
步骤5：铺设水泥混凝土铺装层
在多个所述顶板(12)的上方固设所述水泥混凝土铺装层(9)，即得到所述方钢梁桥。
9.根据权利要求8所述的方钢梁桥的拼接方法，其特征在于，步骤2中，在两两相邻的所述方钢梁(1)的连接处涂刷有非硫化防腐密封胶。
10.根据权利要求8所述的方钢梁桥的拼接方法，其特征在于，步骤5中，所述水泥混凝土铺装层(9)的铺设方法为：先将剪力钉(7)焊接在多个顶板(12)的上方，再将钢筋网(8)与所述剪力钉(7)绑扎在一起，然后将普通水泥混凝土(15)铺装在所述钢筋网(8)上。
技术总结