一種新型空心板鉸縫結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁工程領(lǐng)域，具體涉及一種新型空心板鉸縫結(jié)構(gòu)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]空心板梁橋是小跨徑橋梁10?20m最常用的結(jié)構(gòu)形式之一，多數(shù)以簡(jiǎn)支梁為主，適合工廠化批量生產(chǎn)，裝配式施工。斷面由多塊空心板組成，板間設(shè)置鉸縫，空心板架設(shè)完畢后，鉸縫同橋面現(xiàn)澆層混凝土一并澆筑后，多塊空心板、鉸縫及橋面現(xiàn)澆層形成一個(gè)整體，承受汽車等荷載。
[0003]然而，現(xiàn)有空心板梁橋經(jīng)常出現(xiàn)鉸縫的破壞，程度較輕的，企口縫混凝土與空心板側(cè)壁相分離，雨水大量滲透并輕微侵蝕混凝土 ；程度嚴(yán)重的，鉸縫處混凝土已經(jīng)完全脫落，受水嚴(yán)重侵蝕，空心板失去橫向連接能力，出現(xiàn)單板受力現(xiàn)象。鉸縫破壞的根本原因主要是有:1、空心板之間鉸縫間距過(guò)小，位于鉸縫下緣的鉸縫最窄處僅有Icrn寬，該縫隙只能填充水泥漿；鉸縫企口處僅有Ilcm寬，整個(gè)鉸縫混凝土無(wú)法有效振搗，施工質(zhì)量難以保證；2、鉸縫和橋面現(xiàn)澆層混凝土澆筑后，與空心板一并受力，但是傳統(tǒng)鉸縫設(shè)計(jì)中，僅在鉸縫中部配置有簡(jiǎn)單的鉸接鋼筋，縱橋向不具備抗彎和抗裂的作用。橋梁投入使用后，在汽車荷載和混凝土收縮徐變差異的作用下，將在縱橋向發(fā)生的超出混凝土極限的拉應(yīng)力而導(dǎo)致鉸縫的開(kāi)裂；3、鉸縫鋼筋僅起到鉸接作用，在汽車荷載作用下，將在橫橋向產(chǎn)生超出混凝土極限的拉應(yīng)力而導(dǎo)致橫橋向的開(kāi)裂。
[0004]傳統(tǒng)鉸縫因?yàn)槠錁?gòu)造上的缺陷，導(dǎo)致在投入使用后必然的開(kāi)裂而失效。因此需要一種新型構(gòu)造保證裝配式空心板橋的受力與安全。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)明CN201410215365，預(yù)制空心板側(cè)面預(yù)埋鋼筋僅能實(shí)現(xiàn)鉸縫的鉸接功能，不能讓空心板間形成整體、共同受力，無(wú)法抵抗汽車荷載和收縮徐變差異在縱橋向和橫橋產(chǎn)生拉應(yīng)力。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)明CN101644032A，針對(duì)的是對(duì)既有空心板橋的加固，能部分解決空心板橋在縱向上的受力，但未能解決橫向受力，同時(shí)板間缺乏空心板間有效連接措施，難以保證橫向整體受力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種新型空心板鉸縫結(jié)構(gòu)及其施工方法，以有效解決現(xiàn)有鉸縫因構(gòu)造缺陷引起損壞橋梁的技術(shù)問(wèn)題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
[0009]一種新型空心板鉸縫結(jié)構(gòu)，包括多塊空心板；空心板間設(shè)置的鉸縫；空心板和鉸縫上面的橋面現(xiàn)澆層；所述空心板側(cè)面預(yù)埋有橫向抗彎鋼筋及橫向搭接鋼筋；所述空心板頂面預(yù)埋有錨固鋼筋；所述空心板側(cè)面及頂面涂刷有化學(xué)粘結(jié)劑；所述鉸縫內(nèi)布置有縱向抗彎鋼筋和箍筋；所述橋面現(xiàn)澆層下緣布置有橋面縱向筋和橋面橫向筋。
[0010]所述鉸縫橫橋向?qū)挾菿的范圍為:20cm彡K彡60cm ；
[0011]所述錨固鋼筋的鋼筋直徑為12?16mm，縱橋向間距為10?20cm ；
[0012]所述橫向搭接鋼筋的鋼筋直徑為12?16mm，縱橋向間距為10?20cm ；
[0013]所述橫向抗彎鋼筋的鋼筋直徑根據(jù)橫向受力確定，縱橋向間距為8?15cm ;
[0014]所述縱向抗彎鋼筋的鋼筋數(shù)量及直徑根據(jù)縱向受力確定，可單層或多層布置，橫橋向間距為8?15cm ；
[0015]所述箍筋直徑為12?16mm，縱橋向間距為10?20cm。
[0016]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種新型空心板鉸縫結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟:
[0017]S1、利用模板澆筑混凝土空心板，澆筑時(shí)預(yù)埋空心板的兩側(cè)面的橫向搭接鋼筋和橫向抗彎鋼筋，在空心板的頂面預(yù)埋錨固鋼筋，得預(yù)制空心板；
[0018]S2、在步驟SI所得的預(yù)制空心板側(cè)面和頂面涂刷化學(xué)粘結(jié)劑；
[0019]S3、將步驟S2所得的空心板逐塊吊裝就位后，將鉸縫橫向抗彎鋼筋對(duì)應(yīng)焊接，對(duì)應(yīng)綁扎縱向抗彎鋼筋和箍筋、按照一定間距布置橋面現(xiàn)澆層的橋面縱向筋和橋面橫向筋；
[0020]S4、在鉸縫下布置模板后，澆筑鉸縫和橋面現(xiàn)澆層混凝土，澆筑期間采用振搗棒振搗密實(shí)；待混凝土滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后拆模，完成鉸縫2構(gòu)造的施工。
[0021]其中，所述的步驟S2中化學(xué)粘結(jié)劑為環(huán)氧樹(shù)脂。
[0022]其中，所述步驟S3中橫向抗彎鋼筋對(duì)應(yīng)焊接，可采用單面焊或者雙面焊，單面焊焊接長(zhǎng)度不小于10倍d，雙面焊焊接長(zhǎng)度不小于5倍d，d為鋼筋直徑。
[0023]其中，所述步驟S3中橋面縱向筋和橋面橫向筋的鋼筋直徑均為12?16mm，組成10X10?20 X 20cm的鋼筋網(wǎng)形式。
[0024]其中，所述步驟S4中澆筑的鉸縫及橋面現(xiàn)澆層混凝土為微膨脹鋼纖維混凝土，其中鋼纖維的體積含量為總混凝土體積的1%?3.5%，膨脹劑按總重量百分的1.5?1.8%添加。
[0025]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0026]1、空心板側(cè)面設(shè)置預(yù)埋橫向搭接鋼筋，有利于多塊澆筑鉸縫混凝土后空心板能更好形成一個(gè)整體，共同受力；在預(yù)制空心板上設(shè)置錨固鋼筋，有利于空心板與后澆的橋面現(xiàn)澆層良好結(jié)合、共同工作；
[0027]2、空心板側(cè)面設(shè)置預(yù)埋橫向抗彎鋼筋，改變以往鉸縫在橫向上抗彎能力差的缺陷，增強(qiáng)了橫向承受汽車荷載的能力；
[0028]3、鉸縫寬度設(shè)置為20?60cm，有利于布置縱向抗彎鋼筋，縱向抗彎鋼筋可有效提高鉸縫的抗彎承載能力和抗裂能力，同時(shí)可以與空心板一起承擔(dān)剪力，極大增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的受力性能；
[0029]4、鉸縫寬度的增大，方便混凝土的振搗，有利于施工質(zhì)量的控制?，F(xiàn)有技術(shù)，振搗棒不能深入鉸縫下部，難以保證混凝土振搗密實(shí)；
[0030]5、因鉸縫及橋面現(xiàn)澆層的后澆混凝土與預(yù)制空心板之間形成了新舊混凝土交界面，在空心板側(cè)面及頂面涂刷化學(xué)粘結(jié)劑，可有效保證新舊混凝土的良好結(jié)合。傳統(tǒng)技術(shù)，直接澆筑鉸縫和橋面現(xiàn)澆層混凝土，難以保證混新舊混凝土結(jié)合界面良好粘結(jié)；
[0031]6、整個(gè)鉸縫和橋面現(xiàn)澆層在后澆混凝土與預(yù)制空心板之間因收縮徐變差異及汽車荷載作用下將產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，鉸縫及橋面現(xiàn)澆層采用微膨脹鋼纖維混凝土澆筑，一方面可以降低后澆的鉸縫和橋面現(xiàn)澆層混凝土與空心板收縮徐變差異，另一方面微膨脹鋼纖維混凝土抗拉強(qiáng)度高，可提高鉸縫及橋面現(xiàn)澆層的抗拉、抗裂能力?，F(xiàn)有技術(shù)，采用普通混凝土，收縮徐變大、混凝土抗拉、抗裂強(qiáng)度低；
[0032]7、本發(fā)明以寬度較大鉸縫替代傳統(tǒng)的小鉸縫，從根本上消除了傳統(tǒng)鉸縫后期破壞的病害隱患，減少了橋梁投入使用后的維護(hù)管養(yǎng)成本。施工方法簡(jiǎn)便、實(shí)用，易于推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為預(yù)制空心板及預(yù)埋鋼筋圖；
[0034]圖2為鉸縫鋼筋構(gòu)造圖。
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