一種預(yù)制節(jié)段式混凝土橋梁的底板連接構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種預(yù)制節(jié)段式混凝土橋梁的底板連接構(gòu)造，屬于橋梁工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]橋梁的預(yù)制節(jié)段法施工是將梁體分成若干縱向節(jié)段，在預(yù)制廠預(yù)制后運(yùn)輸至橋位進(jìn)行組拼，為中等跨徑梁橋的一種施工方法。由于在工廠提前預(yù)制，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)干擾小，施工速度比較快，梁體質(zhì)量容易得到控制，對(duì)橋長(zhǎng)超過2公里的橋梁和城市高架橋梁尤為適用，近年來得到廣泛應(yīng)用，是未來橋梁建設(shè)的重要發(fā)展方向。
[0003]采用預(yù)制節(jié)段法施工時(shí)，其預(yù)制節(jié)段之間的接縫一般采用濕接縫和干接縫。濕接縫采用澆筑混凝土的方式連接，靠普通鋼筋連接，接縫連接性能好，但是混凝土養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)，致使工期長(zhǎng)，費(fèi)用高;干接縫采用涂抹環(huán)氧膠再?gòu)埨A(yù)應(yīng)力連接，相拼接的腹板上有對(duì)應(yīng)的抗剪凸塊和凹槽。干接縫施工方便，加快了施工速度，節(jié)省工期，減少費(fèi)用，得到了大量的推廣。
[0004]但是采用干接縫時(shí)，由于主梁的縱向配筋在接縫區(qū)域不連續(xù)，能傳遞拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的普通鋼筋在此處斷開，僅由接縫處設(shè)置的剪力鍵和預(yù)應(yīng)力鋼束來連接各個(gè)節(jié)段，且單個(gè)節(jié)段的長(zhǎng)度較短，每一跨內(nèi)的接縫數(shù)量眾多，故節(jié)段間的接縫是結(jié)構(gòu)受力的薄弱環(huán)節(jié)，接縫的力學(xué)行為直接影響全橋的整體性能。如果處理不好，大氣中的水分和酸性成分會(huì)進(jìn)入接縫，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性能差;或者隨著道路上車流量的增加，及超載車輛的增多，會(huì)對(duì)節(jié)段之間的接縫造成損傷。一般表現(xiàn)形式是鉸縫底部首先開裂，削弱了節(jié)段之間的連接，接縫出現(xiàn)裂縫。雨水從橋面滲入接縫內(nèi)部，接縫傳力能力降低，各節(jié)段協(xié)同承載能力減弱，裂縫不斷向上開展，極易形成自下而上貫通的裂縫。當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，節(jié)段之間會(huì)發(fā)生斷裂，并造成車輛隨同墜橋現(xiàn)象。因此，迫切需要一種預(yù)制節(jié)段式混凝土橋梁的底板連接構(gòu)造，用以增強(qiáng)主梁底部節(jié)段間的抗剪能力和抗拉能力，提高梁體的抗彎能力，并且延緩接縫底部的開裂。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和問題，提供了一種預(yù)制節(jié)段式混凝土橋梁的底板連接構(gòu)造，沿相鄰的預(yù)制混凝土節(jié)段間的底板膠接縫布置有工字鋼，接縫兩側(cè)的底板卡入工字鋼的上下翼緣板間。因只靠膠粘結(jié)提供的抗拉和抗剪能力很弱，使底板部位的連接不能為整個(gè)接縫截面提供大的抗剪和抗彎貢獻(xiàn)，在橋梁的使用過程中，隨著體外預(yù)應(yīng)力的松弛，在超載車輛的作用下，底板的下表面可能出現(xiàn)拉應(yīng)力，從而使膠接縫開裂。工字鋼的加入，增強(qiáng)了主梁底部節(jié)段間的抗剪能力和抗拉能力，提高了梁體的抗彎能力，并且延緩了接縫底部的開裂。即使出現(xiàn)裂縫，工字鋼也能夠有效地阻止裂縫向腹板上部擴(kuò)展，大幅度地提高結(jié)構(gòu)的耐久性和承載力。
[0006]進(jìn)一步地，工字鋼由上翼緣板、下翼緣板和腹板組成，腹板豎直，而上翼緣板和下翼緣板水平，上翼緣板與腹板及腹板與下翼緣板間采用焊縫連接，上翼緣板對(duì)稱于腹板，下翼緣板對(duì)稱于腹板。在特定的底板厚度情況下，可以直接使用型鋼中給定型號(hào)的工字鋼或H型鋼，但大多數(shù)情況下，需要根據(jù)底板的設(shè)計(jì)厚度加工制作工字鋼。因此，這里給出了工字鋼的概念含義和包含的范圍。
[0007]進(jìn)一步地，預(yù)制混凝土節(jié)段的后端底板的端面設(shè)置有凹槽，凹槽深度方向沿橋梁的縱向，凹槽深度等于工字鋼腹板的厚度，凹槽的長(zhǎng)度等于工字鋼腹板的長(zhǎng)度。該凹槽是根據(jù)制作的工字鋼節(jié)段預(yù)留的，施工中，凹槽表面涂抹黏結(jié)膠后，在將工字鋼放入凹槽，在吊裝該節(jié)段前已粘貼牢固。
[0008]進(jìn)一步地，底板膠接縫附近的所有工字鋼段對(duì)稱于底板沿橋梁縱向的對(duì)稱面。這是結(jié)構(gòu)對(duì)稱性的要求。
[0009]進(jìn)一步地，工字鋼的上下翼緣板通過通長(zhǎng)螺桿連接，螺桿穿過預(yù)制混凝土節(jié)段上相應(yīng)位置的通孔，通孔內(nèi)螺桿周圍的間隙內(nèi)壓注有砂漿或化學(xué)黏結(jié)膠。用通長(zhǎng)螺桿連接上下翼緣板，可加強(qiáng)工字鋼與混凝土節(jié)段端頭間的連接牢固程度，進(jìn)一步提高連接的抗剪能力和抗拉能力，從而提高主梁在接縫處的抗剪能力和抗彎能力。連通的螺桿操作簡(jiǎn)單，對(duì)作業(yè)工人的技術(shù)要求低，質(zhì)量容易得到保證。此時(shí)，也可在工字鋼翼緣板位置設(shè)置預(yù)埋鋼板。
[0010]為增強(qiáng)所設(shè)置構(gòu)造中鋼材的抗腐蝕能力，可采用不銹鋼或耐候鋼。
[0011]也可在接縫兩側(cè)的底板上均預(yù)留對(duì)應(yīng)淺凹槽，從而使工字鋼對(duì)稱于接縫布置;也可將淺凹槽只預(yù)留在節(jié)段的前端端面底板上。采用這兩種方式的話，工字鋼與凹槽的粘結(jié)，及混凝土節(jié)段間的粘結(jié)可同時(shí)涂抹結(jié)構(gòu)膠。但工字鋼的相對(duì)高度不易控制。
[0012]也可使工字鋼的長(zhǎng)度方向沿主梁的長(zhǎng)度方向，對(duì)應(yīng)地在混凝土節(jié)段兩端底板上都需預(yù)留深槽，用以卡住工字鋼的腹板。但底板上的縱向深縫，削弱了底板的抗扭能力和橫向抗彎能力。
[0013]本實(shí)用新型的構(gòu)造也可用于頂板，能提高接縫的抗剪能力和頂板的局部抗彎能力，但對(duì)主梁的抗彎能力無貢獻(xiàn)，而本實(shí)用新型的主要目的是提高主梁的抗彎能力，彌補(bǔ)接縫抗彎能力弱的不足。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的一種預(yù)制節(jié)段式混凝土橋梁的底板連接構(gòu)造具有以下有益效果:
[0015]1.橋梁的整體性能好，使接縫不再成為主梁的受力薄弱面，從而提高了梁體的抗剪和抗彎能力；
[0016]2.提高了底部抗拉能力，并且延緩了接縫底部的開裂。即使出現(xiàn)裂縫，連接鋼板也能夠有效地阻止裂縫的擴(kuò)展，大幅度地提高結(jié)構(gòu)的耐久性和承載力；
[0017]3.本實(shí)用新型不影響常規(guī)的節(jié)段拼裝，節(jié)段制作仍然利用常規(guī)的模板，費(fèi)用增加少；
[0018]4.技術(shù)要求低，操作簡(jiǎn)單，沒有增加施工難度，質(zhì)量容易保證。
【附圖說明】
[0019]圖1為實(shí)施例一中的過工字鋼的縱剖面示意圖；
[0020]圖2為實(shí)施例一中的底板上表面的俯視不意圖；
[0021 ]圖3為實(shí)施例一中的混凝土節(jié)段I的底板俯視示意圖；
[0022]圖4為實(shí)施例二中的過工字鋼的縱剖面示意圖；
[0023]圖5為實(shí)施例二中的底板上表面的俯視示意圖；
[0024]附圖中:1_節(jié)段I的底板;2-節(jié)段2的底板;3-上翼緣板;4-腹板;5-下翼緣板;6-接縫;7-凹槽;8-通孔;9-螺桿。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0026]實(shí)施例一
[0027]該實(shí)施例對(duì)應(yīng)的示意圖見圖1、圖2和圖3。本實(shí)用新型處于預(yù)制節(jié)段式混凝土橋梁的兩個(gè)節(jié)段的底板連接部位，節(jié)段I的底板(I)和節(jié)段2的底板(2)之間有接縫(6)，接縫
(6)采用膠連接。根據(jù)施工時(shí)安裝的順序，節(jié)段I為正在安裝的節(jié)段，節(jié)段2為先于節(jié)段I安裝的已安裝節(jié)段。上翼緣板(3)和下翼緣板(5)通過腹板(4)連接，組成工字形截面，稱為工字鋼。腹板(4)豎直，正好卡入凹槽(7)內(nèi)，腹板(4)的厚度等于凹槽(7)的深度，腹板(4)的長(zhǎng)度等于凹槽沿橋橫向的長(zhǎng)度。上翼緣板(3)和下翼緣板(5)都水平放置，它們分別與腹板(4)的上下端通過焊縫連接。節(jié)段I的底板(I)卡入工字鋼的腹板(4)右側(cè)，節(jié)段2的底板(2)卡入工字鋼的腹板(4)左側(cè)。工字鋼與混凝土接觸的表面都有黏性結(jié)構(gòu)膠。下翼緣板(5)的下表面與節(jié)段I的底板(I)和節(jié)段2的底板(2)的下表面平齊。本實(shí)用新型沿接縫(6)在橫橋向布置6道，且對(duì)稱于橋梁在接縫(6)處沿縱軸線的豎平面。各工字鋼段間等間距布置。
[0028]實(shí)施例二
[0029]該實(shí)施例對(duì)應(yīng)的示意圖見圖4和圖5，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于:上翼緣板(3)和下翼緣板(5)通過通長(zhǎng)的螺桿(9)連接，相對(duì)應(yīng)地，接縫(6)附近的節(jié)段I的底板(I)和節(jié)段2的底板(2)上有豎向的通孔(8)，通孔(8)內(nèi)的螺桿(9)周圍填充有改性環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠。每段工字鋼上的開孔關(guān)于腹板(4)對(duì)稱布置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種預(yù)制節(jié)段式混凝土橋梁的底板連接構(gòu)造，其特征在于:沿相鄰的預(yù)制混凝土節(jié)段間的底板膠接縫布置有工字鋼，接縫兩側(cè)的底板卡入工字鋼的上下翼緣板間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)制節(jié)段式混凝土橋梁的底板連接構(gòu)造，其特征在于:工字鋼由上翼緣板、下翼緣板和腹板組成，腹板豎直，而上翼緣板和下翼緣板水平，上翼緣板與腹板及腹板與下翼緣板間采用焊縫連接，上翼緣板對(duì)稱于腹板，下翼緣板對(duì)稱于腹板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種預(yù)制節(jié)段式混凝土橋梁的底板連接構(gòu)造，其特征在于:預(yù)制混凝土節(jié)段的后端底板的端面設(shè)置有凹槽，凹槽深度方向沿橋梁的縱向，凹槽深度等于工字鋼腹板的厚度，凹槽的長(zhǎng)度等于工字鋼腹板的長(zhǎng)度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種預(yù)制節(jié)段式混凝土橋梁的底板連接構(gòu)造，其特征在于:底板膠接縫附近的所有工字鋼段對(duì)稱于底板沿橋梁縱向的對(duì)稱面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種預(yù)制節(jié)段式混凝土橋梁的底板連接構(gòu)造，其特征在于:工字鋼的上下翼緣板通過通長(zhǎng)螺桿連接，螺桿穿過預(yù)制混凝土節(jié)段上相應(yīng)位置的通孔，通孔內(nèi)螺桿周圍的間隙內(nèi)壓注有砂漿或化學(xué)黏結(jié)膠。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種預(yù)制節(jié)段式混凝土橋梁的底板連接構(gòu)造，屬于橋梁工程領(lǐng)域。該實(shí)用新型在每個(gè)節(jié)段的后端底板的端面上設(shè)置若干淺凹槽，裝配該節(jié)段前，在該凹槽處安裝工字鋼。當(dāng)節(jié)段拼接后，相鄰節(jié)段的底板卡入工字鋼的上下翼緣間。該實(shí)用新型增強(qiáng)了主梁底部節(jié)段間的抗剪能力和抗拉能力，提高了梁體的抗彎能力，并且延緩了接縫底部的開裂，即使出現(xiàn)裂縫，工字鋼也能夠有效地阻止裂縫向腹板上部擴(kuò)展。相比現(xiàn)有技術(shù)，該構(gòu)造施工方便，費(fèi)用增加少，大幅度地提高結(jié)構(gòu)的耐久性和承載力。
【IPC分類】E01D19/00, E01D1/00
【公開號(hào)】CN205205647
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520991617
【發(fā)明人】成書普, 魏建東
【申請(qǐng)人】鄭州大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月4日