CN104060528A - 一种混凝土板梁铰缝构造及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土板梁铰缝构造，包括若干块混凝土预制板，相邻两块预制板之间浇筑有铰缝，预制板在与铰缝相贴合的贴合面上存在复数个凹槽，铰缝在与预制板相贴合的贴合面上存在与上述凹槽相互嵌合的凸榫，凹槽与凸榫的数量相同。本发明还公开了相应的施工方法，即，在混凝土预制板的预制模板内侧设置复数个凸台，使得预制板在与铰缝相贴合的贴合面上形成复数个与上述凸台相对应的凹槽，在灌注板梁之间的铰缝混凝土时，铰缝混凝土将被注入凹槽中，使板梁与铰缝形成若干个相互契合的凹凸隼槽结构，从而实现铰缝与板梁之间的稳固结合，铰缝可以有效的传递板梁之间的剪力，并且不易遭到破坏，避免铰缝与板梁连接不充分而导致单板受力。

Description

一种混凝土板梁铰缝构造及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种混凝土板梁的铰缝构造及其施工方法，属于土木建筑技术领域。

背景技术

在中国公路桥梁建设中，大部分中小型构造物采用装配式铰接板梁结构，其原理是：各板梁横向之间通过现浇的企口混凝土铰接和焊接钢筋联结，借此将各板梁横向连成整体，增大载荷的作用面积，使作用于行车道板上的局部荷载分配给各板梁共同承受，令各块板梁承受的载荷趋于均匀，从而避免各单个板梁受力差别过大甚至出现单板受力的情况。同时，载荷的横向分布系数的大小主要是由铰缝与板梁的连接刚度所决定，桥梁整体性的好坏也取决于铰缝与板梁连接刚度的大小，因此，铰缝对整个桥梁的工作性和耐用性起到重要作用。

然而，实际情况下，由于受到设计、施工、桥梁实际运营状况等因素的影响，铰缝的受力机理复杂多样，极易发生不同形式、不同程度的破坏，从而失去其应有的作用。铰缝一旦遭到破坏，其剪力传递效果变差，当车轮作用于某一根板梁时，全部轮重将由该板梁单独承受，即形成了不利的“单板受力”状态，特别是重车反复通行时，铰缝两侧板梁上下反复错动，更加速加重了铰缝的破坏。这样便影响了整个桥梁的受力，缩短了桥梁的使用年限。

提高铰缝的作用和耐用性的方法很多，比如在铰缝之间设置足够的传力钢筋；增加并加粗、加密绞缝钢筋；对板梁侧面予以凿毛按施工缝(因设计要求或施工需要分次浇筑，而在先后浇筑的混凝土之间形成的接缝)方式处理；铰缝混凝土采用膨胀混凝土；提高铰缝混凝土的养护质量等。在设计方面，可适当加大绞缝的尺寸，使绞缝内混凝土能够得到充分振捣，提高铰缝的刚度。在施工方面，绞缝混凝土浇筑前要检查绞缝预留钢筋的完整性；提高铰缝混凝土与板梁的联接工艺；混凝土在浇筑时充分振捣，切实保证绞缝混凝土的密实和强度；混凝土中可掺加防缩剂，避免收缩后形成板间缝隙。

但上述方法只能在一定程度上提高铰缝的质量，而无法根除板梁铰缝失效的问题。若通过增加铰缝内钢筋的方法提高质量，会大幅增加材料成本，并不划算。采用微膨胀混凝土施工铰缝是靠混凝土膨胀提高铰缝混凝土与板梁侧面的粘结力，膨胀剂增加了混凝土的成本，添加标准不易掌握，添加多了有害，添加少了效果不明显，同样不能有效解决铰缝失效问题。从施工角度来看，若将铰缝与板梁结合面按施工缝方式处理，对板梁外表面进行普遍凿毛，则由于凿毛面积较大，机械操作困难，无法用机械大面积开展工作，只能采用耗时费力的人工凿毛，并且“按施工缝处理”这一标准难以在设计图纸中进行明确说明，施工单位通常仅仅是在板梁的侧面凿出一些麻点子，根本不能起到效果，监督管理人员往往无法对其进行有效监管。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种具有极高可靠性和耐用性、且施工方便、成本低廉的混凝土板梁铰缝构造。技术方案如下：

一种混凝土板梁铰缝构造，包括若干块混凝土预制板1、1'，相邻两块预制板1、1'之间浇筑有铰缝2，其特征在于：预制板1、1'在与铰缝2相贴合的贴合面上存在复数个凹槽3，铰缝2在与预制板1、1'相贴合的贴合面上存在与上述凹槽3相互嵌合的凸榫4，凹槽3与凸榫4的数量相同。

进一步地，凸榫4为圆柱形或圆台形，高度为0.5～5厘米，直径为2～8厘米。

进一步地，凹槽3在贴合面上均匀分布，且分布密度为每平方米6～250个。

进一步地，凹槽3呈蜂巢状或矩形分布。

同时，本发明还提供了相应的混凝土板梁铰缝构造的施工方法，包括如下步骤：

(1)在混凝土预制板1、1'的预制模板6内侧，设置复数个凸台7；

(2)按照常规施工方法制造若干块预制板1、1'，预制板1、1'在与铰缝2相贴合的贴合面上形成复数个与上述凸台7相对应的凹槽3；

(3)按照常规施工方法架设预制板1、1'，并在相邻的预制板1、1'之间浇筑铰缝混凝土，铰缝混凝土被注入凹槽3形成与凹槽3相互嵌合的凸榫4；

(4)铰缝混凝土凝固形成铰缝2。

进一步地，凸台7为圆柱形或圆台形，高度为0.5～5厘米，直径为2～8厘米。

进一步地，凸台7在模板6的内侧均匀分布，且分布密度为每平方米6～250个。

进一步地，凸台7呈蜂巢状或矩形分布。

根据本发明浇筑的混凝土预制板，在灌注板梁之间的铰缝混凝土时，铰缝混凝土将被注入凹槽中，使板梁与铰缝形成若干个相互契合的凹凸隼槽结构，从而实现铰缝与板梁之间的稳固结合，铰缝可以有效的传递板梁之间的剪力，并且不易遭到破坏，避免铰缝与板梁连接不充分而导致单板受力。

同时，本发明无需增加施工材料和设备，也无需额外的人工操作即可大幅度提高装配式板梁的铰缝传递剪力的能力。隼槽结构对板梁的原有结构不构成损害，亦无需复杂精细化的工序，原理简单，在现有的预制板浇筑模板表面增加凸台也是十分方便和经济的。根据本发明浇筑的铰缝不用维修，能够避免二次投资，减少养护费用和养护时间，保证公路时刻畅通。

附图说明

图1是实施例1的混凝土板梁铰缝横截面示意图；

图2是实施例2的混凝土预制板模板内侧示意图；

图3是实施例3的混凝土预制板模板内侧示意图。

图中所示：1、1'、预制板；2、铰缝；3、凹槽；4、凸榫；5、钢筋；6、模板；7、凸台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述。

实施例1：

附图1是实施例1的混凝土板梁铰缝横截面示意图。如附图1所示，两块相邻的混凝土预制板1和1'，其相连部位浇筑形成铰缝2，并有钢筋5对铰缝2进行加强。

在预制板1和1'与铰缝2相贴合的贴合面上，内凹形成多个凹槽3，而在铰缝2的相应贴合面上，形成与凹槽3相互嵌合的多个凸榫4。这些凹槽3和凸榫4形成了隼槽结构，从而实现铰缝2与预制板1和1'之间的稳固结合，能有效的传递板梁之间的剪力，并且不易遭到破坏。

本实施例中，板梁连接采取的是大铰缝结构。从附图1中可以看出，凸榫4为圆台形，在贴合面上呈矩形分布。

实施例2：

预制板1和1'的贴合面上的凹槽3，是通过在模板内侧设置凸台7而形成的。附图2是实施例2的混凝土预制板浇筑模板内侧示意图。

本实施例与实施例1的区别在于，如附图2所示，模板6上设置的凸台7的形状为圆台形，且分布形状为蜂巢状。相应的，预制板1和预制板1'之间的铰缝2贴合面上的凸榫4形状也为圆台形，呈蜂巢状均匀分布。

实施例3：

本实施例与实施例2的区别在于，如附图3所示，模板6上的凸台7和铰缝2上的凸榫4呈矩形均匀分布。

综上所述，凸台7的形状优选如实施例1和实施例2所公开的圆台状或圆柱状，这两种形状的受力状态最稳定均匀，除此之外，还可设置成长条状或方形等形状，但这些形状的受力状态比较不规律。分布方式以矩形和蜂巢状最为均匀，但只要不破坏板梁的整体结构，可设置成任何分布方式。经过实验，以每平方米设置6～250个隼槽结构为宜。

凸台7(凸榫4)的大小可根据预制板的尺寸及铰缝2的类型进行选择。比较适宜的高度为0.5～5厘米，直径为2～8厘米。实施例1中，凸榫4的高度为1厘米，圆台底面直径为3厘米。

实施例4：

本发明所公开的混凝土板梁铰缝构造的施工方法包括如下步骤：

(1)、制造混凝土预制板的浇筑模板6，在其内侧设置多个圆台形凸台7。也可选取已有的浇筑模板6进行改造，在内侧焊接凸台7，改造工序简单，成本低廉。

(2)、按照常规施工方法浇筑制得具备凹槽3的预制板1和1'。

(3)、按照常规施工方法架设预制板1和1'，然后在其之间浇筑铰缝混凝土。

(4)、浇筑混凝土自然流入凹槽3，凝固后形成与凹槽3嵌合的凸榫4，该凸榫4与铰缝2天然连为一体，具有极高的抗剪切强度。

通过在预制板1(1')与铰缝2之间形成若干个相互契合的凹凸隼槽结构，实现了铰缝2与预制板1(1')之间的稳固结合。通过铰缝2就能在两块相邻的预制板之间传递剪切力，并且不易遭到破坏，避免铰缝与板梁连接不充分而导致单板受力。隼槽结构对板梁的原有结构不构成损害，无需复杂的力学计算。

同时，模板6的改造工序简单，浇筑工序则与常规施工方法完全相同，无需增加施工材料和设备，也无需额外的人工操作。亦无需复杂精细化的工序，原理简单。根据本发明浇筑的铰缝不用维修，能够避免二次投资，减少养护费用和养护时间，保证公路时刻畅通。

本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种混凝土板梁铰缝构造，包括若干块混凝土预制板(1、1')，相邻两块所述预制板(1、1')之间浇筑有铰缝(2)，其特征在于：所述预制板(1、1')在与所述铰缝(2)相贴合的贴合面上存在复数个凹槽(3)，所述铰缝(2)在与所述预制板(1、1')相贴合的贴合面上存在与所述凹槽(3)相互嵌合的凸榫(4)，所述凹槽与所述凸榫(4)的数量相同。

2.根据权利要求1所述的混凝土板梁铰缝构造，其特征在于：所述凸榫(4)为圆柱形或圆台形，高度为0.5～5厘米，直径为2～8厘米。

3.根据权利要求1所述的混凝土板梁铰缝构造，其特征在于：所述凹槽(3)在贴合面上均匀分布，且分布密度为每平方米6～250个。

4.根据权利要求3所述的混凝土板梁铰缝构造，其特征在于：所述凹槽(3)呈蜂巢状或矩形分布。

5.一种混凝土板梁铰缝构造的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在混凝土预制板(1、1')的预制模板(6)内侧，设置复数个凸台(7)；

(2)按照常规施工方法制造若干块所述预制板(1、1')，所述预制板(1、1')在与所述铰缝(2)相贴合的贴合面上形成复数个与所述凸台(7)相对应的凹槽(3)；

(3)按照常规施工方法架设所述预制板(1、1')，并在相邻的所述预制板(1、1')之间浇筑铰缝混凝土，所述铰缝混凝土被注入所述凹槽(3)形成与所述凹槽(3)相互嵌合的凸榫(4)；

(4)所述铰缝混凝土凝固形成铰缝(2)。

6.根据权利要求5所述的混凝土板梁铰缝构造的施工方法，其特征在于：所述凸台(7)为圆柱形或圆台形，高度为0.5～5厘米，直径为2～8厘米。

7.根据权利要求5所述的混凝土板梁铰缝构造的施工方法，其特征在于：所述凸台(7)在所述模板的内侧均匀分布，且分布密度为每平方米6～250个。

8.根据权利要求5所述的混凝土板梁铰缝构造的施工方法，其特征在于：所述凸台(7)呈蜂巢状或矩形分布。