CN101935983B - 一种装配整体式空心板桥的建造方法 - Google Patents
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Abstract
一种装配整体式空心板桥的建造方法，包括以下步骤：预制空心板，空心板侧边加工成直线边，在空心板的两端部位置及跨中位置处设置三道横隔板，在横隔板内部通过预埋管道的方法形成横向预应力孔道，浇筑空心板混凝土；吊装空心板，确保各块空心板横隔板位置处的横向预应力孔道一一对应；施加体内横向预应力，将横向预应力钢筋或带护套预应力索穿入各块空心板横隔板位置处的横向预应力孔道内并张拉，使相邻空心板的侧板紧密接触并相互顶紧。当采用横向预应力钢筋时，需要在各块空心板的横向预应力孔道内压注水泥浆；当采用带护套预应力索时，则不需此步骤。本发明施工方便，大大提高空心板沿桥横向的整体性。
Description
技术领域
本发明涉及一种装配整体式空心板桥的建造方法。
背景技术
目前，单跨跨径在20m以下范围内的中小跨径公路桥梁通常采用预应力混凝土或钢筋混凝土装配式空心板桥的结构形式。该类桥梁的空心板在预制厂施工，横截面通常为单孔或双孔截面形式，采用先张法沿板纵向设置预应力钢筋，空心板侧边为折线形，并预留企口缝钢筋。其建造方法是首先将预制好的空心板吊装就位，然后在相邻空心板之间的企口缝位置处浇筑混凝土，通过企口缝钢筋和混凝土将各块空心板沿桥横向连接成为整体。由于相邻空心板之间仅靠企口缝钢筋和混凝土连接，传递剪力的能力有限，沿桥横向整体性差，易出现企口缝位置处的沿桥纵向的裂缝，造成行车颠簸，从而影响桥梁的正常使用和耐久性，情况严重时，会出现单板受力，给桥梁通行安全埋下隐患。
发明内容
本发明目的在于提供一种装配整体式空心板桥的建造方法，施工方便，提高空心板沿桥横向的整体性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种装配整体式空心板桥的建造方法，包括以下步骤：
(1)预制预应力空心板：按设计要求预制空心板，空心板侧边加工成直线边，在空心板的两端部位置及跨中位置处设置三道横隔板，并在横隔板内部按横向预应力钢筋或带护套预应力索的设计位置通过预埋管道的方法形成横向预应力孔道，浇筑空心板混凝土，采用先张法工艺施加纵向预应力钢筋；
(2)吊装空心板：将预制完成的装配式空心板运输到桥梁建设场地并吊装就位，空心板吊装位置需严格满足施工容许误差要求，确保各块空心板横隔板位置处的横向预应力孔道一一对应；
(3)施加体内横向预应力：将横向预应力钢筋或带护套预应力索穿入各块空心板横隔板位置处的横向预应力孔道内，以各块空心板作为支承件，张拉横向预应力钢筋或带护套预应力索，使相邻空心板的侧板紧密接触并相互顶紧；待张拉力达到设计值后，用张拉端锚具将横向预应力钢筋或带护套预应力索锚固在两边板外侧，使各块空心板之间获得永久的预加压力；
(4)当采用横向预应力钢筋时，需要孔道注浆，在各块空心板的横向预应力孔道内压注水泥浆以保护横向预应力钢筋并使其与空心板混凝土粘结成整体；当采用带护套预应力索时，则不需此步骤。
所述的步骤(1)中的预埋管道可采用金属波纹管、铁皮管或塑料波纹管。
所述的步骤(4)中的水泥浆的强度等级不低于空心板构件混凝土强度的80％。
本发明提供了一种采用后张法施加体内横向预应力的无企口缝装配整体式空心板桥的建造方法。空心板在预制厂预制时，板侧边预制成直线形，即不需要在板侧边预留企口缝接口。预应力混凝土空心板的纵向预应力钢筋仍采用先张法施工。同时在空心板两端及跨中设置三道横隔板，并在横隔板内预留体内后张横向预应力的孔道。待全桥各块空心板吊装就位后，沿桥横向在三道横隔板的预留孔道处施加横向预应力。通过后张法施加的横向预应力在相邻空心板侧板之间产生法向压力，依靠空心板侧板接触面之间的摩擦力传递剪力，代替传统建造方法中的企口缝，从而提高空心板沿桥横向的整体性。本发明提供的装配整体式空心板桥建造方法在预制装配式空心板时不需要在板侧边预留企口缝，吊装完成后也不需要进行企口缝的钢筋连接及混凝土浇筑，简化了装配式空心板的预制及施工工艺。采用后张法施加体内横向预应力技术成熟、施工方便，并可根据桥宽施加不同大小的预应力度，从而实现沿桥横向相邻空心板之间传递剪力、提高装配式空心板间横向联系、均化荷载横向分布的目的。
本发明的有益效果为：
(1)通过施加体内横向预应力，在各块空心板侧板之间产生法向压力，依靠侧板接触面之间的摩擦力传递剪力，提高了空心板桥沿桥横向的整体性，克服了传统工艺中无横向预应力，仅靠空心板边企口缝混凝土传递剪力、横向整体性差、易出现空心板企口缝位置处的沿桥纵向裂缝的缺点。
(2)空心板侧板之间摩擦力的大小同法向压力大小相关，即同所施加的横向预应力的大小相关。可通过横向预应力的不同施加程度，满足不同桥宽、跨度的空心板桥的不同抗剪要求，解决了传统工艺中空心板企口缝抗剪能力单一，不能随桥宽变化设计成不同值的缺点。
(3)通过在空心板端部及跨中设置横隔板及施加横向预应力，对均化荷载横向分布、提高空心板桥在车辆荷载作用下的动力性能均起到有利作用，特别是当桥梁较宽时，本发明提出的建造工艺的益处将更加显著。
(4)简化了传统工艺中空心板的预制及施工工艺，空心板侧边不需要预制成复杂的折线边界，也不需要预留企口缝钢筋。空心板吊装就位后相邻空心板之间也不需要浇筑企口缝混凝土。
(5)空心板施加体内横向预应力的技术成熟、施工简便，预埋管道及端部锚具均为定型产品，购置方便。
(6)本发明适合各种跨径的预应力混凝土或钢筋混凝土装配式空心板桥。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为的图1的I-I剖视图；
图3为的图1的II-II剖视图；
图4为的图1的III-III剖视图。
具体实施方式
实施例：如图1-4所示，一种装配整体式空心板桥的建造方法，包括以下步骤：
(1)预制预应力空心板：按设计要求在预制厂预制空心板。空心板侧边加工成直线边。在空心板的两端部位置及跨中位置处设置三道横隔板(可采用聚苯乙烯泡沫塑料内膜替代传统的内膜来设置横隔板)，并在横隔板内部按横向预应力钢筋或带护套预应力索的设计位置通过预埋管道的方法形成横向预应力孔道，预埋管道可采用金属波纹管、铁皮管或塑料波纹管。浇筑混凝土，采用先张法工艺施加纵向预应力钢筋。
(2)吊装空心板：将预制完成的装配式空心板运输到桥梁建设场地并吊装就位。空心板吊装位置需严格满足施工容许误差要求，确保各块空心板横隔板位置处的横向预应力孔道一一对应。
(3)施加体内横向预应力：将横向预应力钢筋或带护套预应力索穿入各块空心板横隔板位置处的横向预应力孔道内，以各块空心板作为支承件，张拉横向预应力钢筋或带护套预应力索使相邻空心板的侧板紧密接触并相互顶紧。待张拉力达到设计值后，用张拉端锚具将横向预应力钢筋或带护套预应力索锚固在两边板外侧，使各块空心板之间获得永久的预加压力。
(4)孔道注浆，形成横向整体结构：在各块空心板的横向预应力孔道内压注水泥浆，水泥浆的强度等级不低于空心板构件混凝土强度的80％，以保护横向预应力钢筋并使其与空心板混凝土粘结成整体。当采用带护套预应力钢索时，则不需进行第四步孔道注浆。
具体实施时，可以采用以下实施方式：
(1)根据桥梁等级、跨度、桥面宽度等设计参数进行空心板桥结构分析，计算确定空心板的截面尺寸、普通钢筋及纵向预应力钢筋，并根据相邻空心板间抗剪设计要求计算确定横向预应力钢筋或带护套预应力索4的直径和数量。
(2)在预制厂预制空心板，-如建造图1所示空心板桥共需要预制6块无企口缝单孔空心板1，其侧边为直线边；在无企口缝单孔空心板1的两端及跨中的3道横隔板2的设计范围内预埋金属波纹管或铁皮管或塑料波纹管以形成横向预应力孔道3，预应力孔道3的直径、位置应根据计算所需要的横向预应力钢筋或带护套预应力索4的直径和数量来确定；绑扎空心板内的普通钢筋，浇筑空心板混凝土，采用先张法工艺施加纵向预应力钢筋。
(3)将预制完成的无企口缝单孔空心板1运输到桥梁建设场地并吊装就位，各块无企口缝单孔空心板1内预留的横向预应力孔道3的形心基本位于同一条直线上。
(4)将横向预应力钢筋或带护套预应力索4穿入各块无企口缝单孔空心板1的横向预应力孔道3内，以各块无企口缝单孔空心板1作为支承件，张拉横向预应力钢筋或带护套预应力索4使相邻空心板的侧板紧密接触并相互顶紧。待张拉力达到设计值后，用张拉端锚具5将横向预应力钢筋或带护套预应力索4锚固在最外侧的2块无企口缝单孔空心板1的边板外侧。
(5)在各块无企口缝单孔空心板1的横向预应力孔道3内压注水泥浆，水泥浆的强度等级不低于无企口缝单孔空心板1构件混凝土强度的80％，以保护横向预应力钢筋4并使其与无企口缝单孔空心板1的混凝土粘结成整体。当采用带护套预应力钢索时，不需要在预应力孔道3内压注水泥浆的工序。
具体实施方式是结合图1所示的6块单孔空心板组成的单跨空心板桥进行说明的，同样适用于采用其他挖孔截面形式、其他空心板数量的单跨或多跨装配式空心板桥。
Claims (3)
1.一种装配整体式空心板桥的建造方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)预制预应力空心板：按设计要求预制空心板，空心板侧边加工成直线边，在空心板的两端部位置及跨中位置处设置三道横隔板，并在横隔板内部按横向预应力钢筋或带护套预应力索的设计位置通过预埋管道的方法形成横向预应力孔道，浇筑空心板混凝土，采用先张法工艺施加纵向预应力钢筋；
(2)吊装空心板：将预制完成的装配式空心板运输到桥梁建设场地并吊装就位，空心板吊装位置需严格满足施工容许误差要求，确保各块空心板横隔板位置处的横向预应力孔道一一对应；
(3)施加体内横向预应力：将横向预应力钢筋或带护套预应力索穿入各块空心板横隔板位置处的横向预应力孔道内，以各块空心板作为支承件，张拉横向预应力钢筋或带护套预应力索，使相邻空心板的侧板紧密接触并相互顶紧；待张拉力达到设计值后，用张拉端锚具将横向预应力钢筋或带护套预应力索锚固在两边板外侧，使各块空心板之间获得永久的预加压力；
(4)当采用横向预应力钢筋时，需要孔道注浆，在各块空心板的横向预应力孔道内压注水泥浆以保护横向预应力钢筋并使其与空心板混凝土粘结成整体；当采用带护套预应力索时，则不需此步骤。
2.根据权利要求1所述的装配整体式空心板桥的建造方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的预埋管道可采用金属波纹管、铁皮管或塑料波纹管。
3.根据权利要求1或2任一条所述的装配整体式空心板桥的建造方法，其特征在于：所述的步骤(4)中的水泥浆的强度等级不低于空心板构件混凝土强度的80％。
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