一種新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭及其施工方法，該鉸縫接頭包括多塊預制的空心板梁，相鄰的兩塊空心板梁之間形成鉸縫，所述鉸縫中灌注有水泥漿，所述空心板梁和鉸縫的上方均澆筑有橋面鋪裝層，所述空心板梁上部內預埋有上部橫向鋼筋，所述空心板梁下部內預埋有下部橫向鋼筋和位于下部橫向鋼筋上側的加強鋼筋，所述上部橫向鋼筋的外端伸出空心板梁側面并向下彎折伸入鉸縫中，所述加強鋼筋的外端伸出空心板梁側面并向上彎折伸入鉸縫中，所述上部橫向鋼筋的伸出段與加強鋼筋的伸出段在鉸縫內相交叉，所述下部橫向鋼筋的外端向上彎折伸出空心板梁頂面并伸入鉸縫上方的橋面鋪裝層中。本發(fā)明提高了鉸縫的抗剪性能、抗裂性能與抗彎能力。
【專利說明】一種新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭及其施工方法，屬于橋梁【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鉸接預制空心板梁橋具有以下優(yōu)點:(I)設計簡單；(2)生命周期內花費低；(3)施工簡單快速；(4)工業(yè)化程度高?？傊@種橋梁因其承載力大、耐久性好、外表吸引人且低高跨比等優(yōu)點而被廣泛地應用。但它還是存在一些問題:鉸縫混凝土普遍開裂、脫落，嚴重時塊狀剝落；同時存在嚴重的滲水現象，有可能腐蝕梁板鋼筋；更甚者出現單板受力現象嚴重影響橋梁的正常使用，減少使用壽命；且現行的設計理論不夠完善，考慮尚未周全，對存在的問題不能很好地解決。
[0003]橋梁橫向連接的目的是使作用在車道板上的局部荷載橫向分配給各板梁共同承受，實現多板橫向協同工作，避免對結構不利的單板受力現象。在一般的鉸接預制空心板梁橋，由于橫向連接的薄弱，易形成肉眼可見的預制梁間的縱向反射開裂，不僅影響美觀，嚴重時形成對結構不利的坑洞等，同時裂縫處表面水滲入混凝土中，造成鉸縫下部混凝土剝落等，嚴重時造成鉸縫連接失效，出現對結構不利的單板受力現象。鉸縫實際受力復雜，但在現有的設計中不僅在鉸接板計算理論中忽略鉸縫受拉(壓)，同時鉸縫受剪計算圖式與實際受力也有一定差別，再者鉸縫中實際存在著一定的彎曲作用。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于現有鉸接預制空心板梁橋的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭及其施工方法，以提高鉸縫的抗剪性能、抗裂性能與抗彎能力，防止鉸縫混凝土開裂、脫落，避免水的滲入。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案一是:一種新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭，包括多塊預制的空心板梁，相鄰的兩塊空心板梁之間形成鉸縫，所述鉸縫中灌注有水泥漿，所述空心板梁和鉸縫的上方均澆筑有橋面鋪裝層，所述空心板梁上部內預埋有上部橫向鋼筋，所述空心板梁下部內預埋有下部橫向鋼筋和位于下部橫向鋼筋上側的加強鋼筋，所述上部橫向鋼筋的外端伸出空心板梁側面并向下彎折伸入鉸縫中，所述加強鋼筋的外端伸出空心板梁側面并向上彎折伸入鉸縫中，所述上部橫向鋼筋的伸出段與加強鋼筋的伸出段在鉸縫內相交叉，所述下部橫向鋼筋的外端向上彎折伸出空心板梁頂面并伸入鉸縫上方的橋面鋪裝層中。
[0006]進一步的，所述空心板梁內還預埋有縱向鋼筋，其中上部的縱向鋼筋與上部橫向鋼筋綁扎，下部的縱向鋼筋與下部橫向鋼筋綁扎。
[0007]進一步的，所述上部橫向鋼筋、下部橫向鋼筋以及加強鋼筋的伸出段末端均向外橫向彎折。
[0008]進一步的，所述水泥漿是超高性能自流態(tài)無收縮水泥漿。[0009]進一步的，所述空心板梁上方澆筑有普通橋面鋪裝層，所述鉸縫上方澆筑有ECC橋面鋪裝層。
[0010]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案二是:一種新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭的施工方法，按以下步驟進行:
(1)在預制空心板梁時，梁上部預埋上部橫向鋼筋并預留伸出梁側面的伸出段，梁下部預埋下部橫向鋼筋并向上彎折后預留伸出梁側面的伸出段，在下部橫向鋼筋的上側預埋加強鋼筋并預留伸出梁頂面的伸出段，將上部橫向鋼筋的伸出段向下彎折并截斷，將加強鋼筋的伸出段向上彎折并截斷，使得上部橫向鋼筋的伸出段和加強鋼筋的伸出段相交叉；
(2)在鉸縫、橋面未澆筑混凝土前，對各鋼筋的伸出段分別進行套設保護套；
(3)安裝空心板梁，調整各鋼筋的位置，使其有序，合理到位，相鄰的兩塊空心板梁之間形成鉸縫；
(4)去除上部橫向鋼筋和加強鋼筋的伸出段保護套，在鉸縫中現場灌注水泥漿；
(5)去除下部橫向鋼筋的伸出段保護套，在空心板梁和鉸縫上方進行橋面鋪裝施工。
[0011]進一步的，在步驟(I)中，所述空心板梁內還預埋有縱向鋼筋，其中上部的縱向鋼筋與上部橫向鋼筋綁扎，下部的縱向鋼筋與下部橫向鋼筋綁扎。
[0012]進一步的，在步驟(I)、(2)或(3)中，所述上部橫向鋼筋、下部橫向鋼筋以及加強鋼筋的伸出段末端均向外橫向彎折。
[0013]進一步的，在步驟(4)中，所述水泥漿是超高性能自流態(tài)無收縮水泥漿。
[0014]進一步的，在步驟(5)中，先在空心板梁上方進行普通橋面鋪裝施工，再在鉸縫上方進行ECC橋面鋪裝施工。
[0015]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果:一方面，鋼筋預先放置，減少了施工中鉸縫加強鋼筋的復雜處理，節(jié)約了施工時間，提高了施工效率；另一方面，由于鉸縫中交叉鋼筋的作用，加強了鉸縫的抗剪性能與抗裂性能，也使鉸縫具有一定的抗彎能力，同時交叉鋼筋對鉸縫混凝土也能起到環(huán)箍作用，可以有效地抑制鉸縫裂縫的出現，避免或減少對結構不利的單板受力現象的出現，鉸縫與梁體、相鄰梁體之間的協同作用加大、整體剛度加大；再者，使用超高性能自流態(tài)無收縮水泥漿，保證板間不會開裂，保證鉸縫強度不低于板本身，保證鉸縫可以抗剪和抗橫向彎矩；最后，局部的ECC橋面板發(fā)揮其良好的抗裂性能、延性，有效地避免或減少橋面縱向裂縫的產生，避免水的滲入以破壞鉸縫、腐蝕鋼筋等，伸出梁頂面的鋼筋能使梁與橋面板良好的結合、共同工作。
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為空心板梁的平面圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實施例的剖視圖。
[0019]圖中:1_普通橋面鋪裝層，2-下部橫向鋼筋，3-上部橫向鋼筋，4-縱向鋼筋，5-鉸縫，6-空心板梁，7-加強鋼筋，8-ECC橋面鋪裝層，9-保護套。
【具體實施方式】
[0020]如圖廣2所示，一種新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭，包括多塊預制的空心板梁6，相鄰的兩塊空心板梁6之間形成鉸縫5，所述鉸縫5中灌注有水泥漿，所述空心板梁6和鉸縫5的上方均澆筑有橋面鋪裝層，所述空心板梁6上部內預埋有上部橫向鋼筋3，所述空心板梁6下部內預埋有下部橫向鋼筋2和位于下部橫向鋼筋2上側的加強鋼筋7，所述上部橫向鋼筋3的外端伸出空心板梁6側面并向下彎折伸入鉸縫5中錨固，所述加強鋼筋7的外端伸出空心板梁6側面并向上彎折伸入鉸縫5中錨固，所述上部橫向鋼筋3的伸出段與加強鋼筋7的伸出段在鉸縫5內相交叉，所述下部橫向鋼筋2的外端向上彎折伸出空心板梁6頂面并伸入鉸縫5上方的橋面鋪裝層中。
[0021]在本實施例中，所述上部橫向鋼筋3和下部橫向鋼筋2作為主筋，所述加強鋼筋7作為附加鋼筋，三者的伸出段末端均向外橫向彎折。所述空心板梁6內還預埋有縱向鋼筋4，其中上部的縱向鋼筋4與上部橫向鋼筋3綁扎，下部的縱向鋼筋4與下部橫向鋼筋2綁扎。
[0022]在本實施例中，所述水泥漿是超高性能自流態(tài)無收縮水泥漿，保證空心板梁6之間不會開裂，保證鉸縫5強度不低于空心板梁6本身，保證鉸縫5可以抗剪和抗橫向彎矩。所述空心板梁6上方澆筑有普通橋面鋪裝層1，所述鉸縫5上方的預定長度范圍內澆筑有ECC (Engineered Cementitious Composites,工程水泥基復合材料)橋面鋪裝層8。
[0023]如圖廣2所示，一種新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭的施工方法，按以下步驟進行:
(1)在預制空心板梁6時，梁上部預埋上部橫向鋼筋3并預留伸出梁側面的伸出段，梁下部預埋下部橫向鋼筋2并向上彎折后預留伸出梁側面的伸出段并不截斷，在下部橫向鋼筋2的上側預埋加強鋼筋7并預留伸出梁頂面的伸出段，將上部橫向鋼筋3的伸出段向下彎折并截斷，將加強鋼筋7的伸出段向上彎折并截斷，使得上部橫向鋼筋3的伸出段和加強鋼筋7的伸出段相交叉；
(2)在鉸縫5、橋面板未澆筑混凝土前，對各鋼筋的伸出段分別進行套設保護套9；
(3)安裝空心板梁6，調整各鋼筋的位置，使其有序，合理到位，相鄰的兩塊空心板梁6之間形成鉸縫5 ；
(4)去除上部橫向鋼筋3和加強鋼筋7的伸出段保護套9，在鉸縫5中現場灌注水泥
漿；
(5)去除下部橫向鋼筋2的伸出段保護套9，在空心板梁6和鉸縫5上方進行橋面鋪裝施工。
[0024]在步驟(I)中，所述空心板梁6內還預埋有縱向鋼筋4，其中上部的縱向鋼筋4與上部橫向鋼筋3綁扎，下部的縱向鋼筋4與下部橫向鋼筋2綁扎。
[0025]在步驟(I)、(2)或(3)中，所述上部橫向鋼筋3、下部橫向鋼筋2以及加強鋼筋7的伸出段末端均向外橫向彎折。由于上部橫向鋼筋3和加強鋼筋7的伸出段是在空心板梁6預制時預留的，因此在現場施工中無需再進行專門的鉸縫5配筋。鉸縫5內鋼筋上下交叉、左右互通，保證若混凝土開裂不會從下面或上面發(fā)展至中央，保證相鄰空心板梁6的連接可靠，不會形成單板受力情況。
[0026]在步驟(4)中，所述水泥漿是超高性能自流態(tài)無收縮水泥漿，保證空心板梁6之間不會開裂，保證鉸縫5強度不低于空心板梁6本身，保證鉸縫5可以抗剪和抗橫向彎矩。所述鉸縫5采用上下兩邊向外突出、中間向內凹進的結構，能使鉸縫5內混凝土處于受壓狀態(tài)，提高鉸縫5的強度。本發(fā)明通過鉸縫5將兩相鄰的空心板梁6橫向連接成一個整體，發(fā)揮了整體協同作用，使得整體剛度加大。
[0027]在步驟(5)中，先在空心板梁6上方進行普通橋面鋪裝施工，再在鉸縫5上方的預定長度范圍內進行ECC橋面鋪裝施工，即進行橋面局部加強。本發(fā)明將ECC加強橋面同普通橋面相結合，ECC橋面具有良好的抗裂性能、延性,但價格較高,而普通橋面板價格較低，二者的結合兼顧經濟和性能。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭，包括多塊預制的空心板梁，相鄰的兩塊空心板梁之間形成鉸縫，所述鉸縫中灌注有水泥漿，所述空心板梁和鉸縫的上方均澆筑有橋面鋪裝層，其特征在于:所述空心板梁上部內預埋有上部橫向鋼筋，所述空心板梁下部內預埋有下部橫向鋼筋和位于下部橫向鋼筋上側的加強鋼筋，所述上部橫向鋼筋的外端伸出空心板梁側面并向下彎折伸入鉸縫中，所述加強鋼筋的外端伸出空心板梁側面并向上彎折伸入鉸縫中，所述上部橫向鋼筋的伸出段與加強鋼筋的伸出段在鉸縫內相交叉，所述下部橫向鋼筋的外端向上彎折伸出空心板梁頂面并伸入鉸縫上方的橋面鋪裝層中。
2.根據權利要求1所述的新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭，其特征在于:所述空心板梁內還預埋有縱向鋼筋，其中上部的縱向鋼筋與上部橫向鋼筋綁扎，下部的縱向鋼筋與下部橫向鋼筋綁扎。
3.根據權利要求1所述的新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭，其特征在于:所述上部橫向鋼筋、下部橫向鋼筋以及加強鋼筋的伸出段末端均向外橫向彎折。
4.根據權利要求1所述的新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭，其特征在于:所述水泥漿是超高性能自流態(tài)無收縮水泥漿。
5.根據權利要求1或4所述的新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭，其特征在于:所述空心板梁上方澆筑有普通橋面鋪裝層，所述鉸縫上方澆筑有ECC橋面鋪裝層。
6.一種新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭的施工方法，其特征在于，按以下步驟進行: (1)在預制空心板梁時，梁上部預埋上部橫向鋼筋并預留伸出梁側面的伸出段，梁下部預埋下部橫向鋼筋并向上彎折后預留伸出梁側面的伸出段，在下部橫向鋼筋的上側預埋加強鋼筋并預留伸出梁頂面的伸出段，將上部橫向鋼筋的伸出段向下彎折并截斷，將加強鋼筋的伸出段向上彎折并截斷，使得上部橫向鋼筋的伸出段和加強鋼筋的伸出段相交叉； (2)在鉸縫、橋面未澆筑混凝土前，對各鋼筋的伸出段分別進行套設保護套； (3)安裝空心板梁，調整各鋼筋的位置，使其有序，合理到位，相鄰的兩塊空心板梁之間形成鉸縫； (4)去除上部橫向鋼筋和加強鋼筋的伸出段保護套，在鉸縫中現場灌注水泥漿； (5)去除下部橫向鋼筋的伸出段保護套，在空心板梁和鉸縫上方進行橋面鋪裝施工。
7.根據權利要求6所述的新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭的施工方法，其特征在于:步驟(I)中，所述空心板梁內還預埋有縱向鋼筋，其中上部的縱向鋼筋與上部橫向鋼筋綁扎，下部的縱向鋼筋與下部橫向鋼筋綁扎。
8.根據權利要求1所述的新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭的施工方法，其特征在于:步驟(I)、(2)或(3)中，所述上部橫向鋼筋、下部橫向鋼筋以及加強鋼筋的伸出段末端均向外橫向彎折。
9.根據權利要求6所述的新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭的施工方法，其特征在于:步驟(4)中，所述水泥漿是超高性能自流態(tài)無收縮水泥漿。
10.根據權利要求6或9所述的新型鉸接預制空心板梁橋鉸縫接頭的施工方法，其特征在于:步驟(5)中，先在空心板梁上方進行普通橋面鋪裝施工，再在鉸縫上方進行ECC橋面鋪裝施工。
【文檔編號】E01D2/04GK103981798SQ201410215365
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權日:2014年5月21日
【發(fā)明者】莊一舟, 陳斌, 陳云, 韓裕添 申請人:福州大學