CN104131510A - 预制活性粉末混凝土（rpc）梁接缝连接 - Google Patents

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张阳
陈彦羽
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Abstract

本发明涉及一种预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接方式，该连接方式主要针对装配式预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间的接缝连接，连接方式包括外包薄钢板(1)、齿形接缝(2)、螺栓群(4)和拼接钢板(5)(图1)。外包薄钢板(1)与螺栓杆(6)通过焊接缝(7)焊接固定为一体，置于模板内与RPC梁(3)一同浇筑成整体；同时RPC梁(3)段两端浇筑成齿形，使相邻的RPC梁段(3)通过齿形接缝(2)嵌合成整体；并采用拼接钢板(5)和螺栓群(4)共同连接成整体；装配式连接避免了RPC因现浇需难度较高的施工条件而导致连接段强度降低的问题。本发明的预制活性粉末混凝土(RPC)梁接缝连接具有轻质、耐久、易加工、施工快捷等优点，可广泛的应用于新建桥梁、危桥改造、人行桥及应急抢险工程中，产生良好的社会经济效益。

Description

预制活性粉末混凝土(RPC)梁接缝连接
技术领域
本发明涉及预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间连接方式。
背景技术
装配式RPC-钢-混凝土混合梁结构将混凝土、钢材以及新型材料RPC三者各自不同的性能组合在一起共同作用，既能综合传统钢筋混凝土结构和钢结构的优势，又能充分发挥新型材料RPC的优点，这种装配式RPC-钢-混凝土混合梁结构是将三者结合于一体的完美组合。这种新型结构的主要优势体现在以下几个方面：
(1)从结构自重来看，相比普通混凝土，RPC与钢材的自重较轻，在结构设计中RPC梁段可以采用更薄的截面形状，使结构整体自重减轻，可以有效增大结构跨径和桥梁通航净空高度。
(2)从环保方面来看，组合结构使用的钢梁部分、RPC梁部分以及混凝土桥面板部分均可由工厂预制，施工现场清洁安全，钢材可部分回收，而RPC生产过程中产生的CO2排放量是同等水泥的一半左右，这种新型结构不仅是对地球资源和环境的保护，也是对可持续发展理念充分的实践应用。
(3)从结构受力来看，结构跨中正弯矩区上部混凝土桥面板受压、下部的钢梁受拉，是将钢材和混凝土具有各自不同的优势完美地组合在一起共同作用；对于支点附近的负弯矩区上部预应力钢筋混凝土桥面板受拉、下部RPC梁受压，能充分发挥RPC材料轻质、高强、耐久等优点。
(4)从经济效益方面来看，相比普通混凝土，采用RPC设计的梁段，可以极大地减少箍筋和受力筋的用量，甚至可以不设置箍筋；同时RPC结构的高耐久性减少或免除了结构的维护费用，延长了结构的使用寿命，降低工程建设和使用的综合造价，具有很大的社会效益和经济效益。
虽然这种新型结构有很多的优点，但也还存在不足之处：由于RPC梁段的制作需要在热养护的条件下，所以整体现场浇筑难度较大，只能采用工厂部分梁段预制，然而预制RPC梁段间的连接方式，采用普通混凝土湿接缝连接，造成连接段提前开裂，结构整体性差。因此开发受力合理，施工方便，连接可靠的RPC梁间连接方式是非常必要的。
发明内容
本发明要解决的问题是克服现有技术的不足，提出一种预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接。本发明提出的技术方案为：将外包于RPC梁段表面的薄钢板与高强度螺栓杆焊接成整体，并与RPC浇筑，预制RPC梁的两端做成齿形，相邻预制RPC梁段间外套拼接钢板，后将螺母与螺栓杆拧紧使两相邻RPC梁段连接成整体，使其共同受力。除此之外，将外置的钢板和高强度螺栓采用喷漆防护，提高钢材抗腐蚀能力以及连接段的耐久性能。
与现有技术相比，本发明的优点就在于：
1、本发明的预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接，在工厂浇筑RPC梁时先外包薄钢板与螺杆焊接固定成一体，将其置于模板内与RPC一起浇筑，现场施工时只需将搭接钢板套于螺栓杆上，用螺母拧紧即可，且无需再焊接，直接拼接成型，施工简单便捷。
2、本发明的预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接，预制RPC梁两端做成齿形，拼装时使相临的RPC梁段相互嵌合，增加连接处接缝的抗剪能力。
3、本发明的预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接，采用拼接钢板高强度螺栓群连接方式的理论和实践成熟，其优点是连接紧密、受力良好、耐疲劳、可拆换、安装简单以及动力荷载作用下不易松动等。
4、本发明的预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接，在钢板以及高强螺栓群连接处采用喷漆防护，提高连接处耐久性能。
5、本发明的预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接，主要应用于新建桥梁、人行桥、活动桥以及桥梁的应急抢修和危桥改造重建等。
6、而匹配法现场浇筑法，该方法需保证在90℃下对RPC进行湿养护，在节段外面用双层聚乙烯薄膜罩住，喷入高温蒸汽进行养护，在48h过程中用热电偶控制温度。这样不仅造成现场施工条件困难，还会使RPC现场浇筑的施工时间延长，若浇筑条件达不到要求，其受压等各方面的性能都会降低。通过合理设计，并综合工厂化加工、方便运输和安装和施工便捷等因素，本发明的预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接具有很好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1本发明—预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接顺桥向和横桥向立面图；
图2本发明—预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接A-A剖面图；
图3本发明—预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接B-B剖面图；
图4本发明—预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接薄钢板与螺栓杆焊接图。
图例说明
1、薄钢板
2、齿形接缝
3、RPC梁
4、螺栓群连接
5、拼接钢板
6、螺栓杆
7、焊接缝
具体实施方式
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1到图4所示，本发明的预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间接缝连接主要包括外包薄钢板1、齿形接缝2、螺栓群4和拼接钢板5，预制活性粉末混凝土(RPC)梁段间采用拼接钢板5螺栓群4共同连接；同时梁段两端做成齿形，使相邻的RPC梁做成齿形接缝(图1)，提高接缝处的抗剪性能；在RPC梁两侧设置外包薄钢板1，且在RPC梁段3浇筑之前与螺栓杆6焊接成一体(图4)，提高拼接处RPC梁3的接触刚度和连接处整体受力性能。这种通过外包薄钢板1、齿形接缝2、螺栓群4和拼接钢板5连接的方式避免了RPC因现浇需难度较高的施工条件而导致连接段强度降低的问题。同时上述连接方式比现场浇筑RPC梁更快捷、更简单。
施工时，首先在工厂将外包薄钢板按螺栓群设置要求打孔洞，将薄钢板紧贴于RPC模板两侧同时插入螺杆焊接固定，梁段两端模板设置成齿形，再在特定条件下浇筑RPC；后将加工成型的RPC梁段吊装架设，使相临的RPC梁段两端相互嵌合后再在连接处搭设拼接钢板，用螺母置于预先浇筑在RPC梁段内的螺杆上拧紧，使相邻RPC的梁段形成整体共同受力。

Claims (3)

1.一种预制活性粉末混凝土(RPC)梁接缝连接，所述的梁段接缝连接包含薄钢板(1)与螺杆(6)焊接固定，与RPC梁(3)共同浇筑成型；RPC梁段(3)间采用抗剪齿块接缝(2)，相邻预制RPC梁段采用拼接钢板(5)和螺栓群(4)连接。
2.根据权利要求1所述的预制活性粉末混凝土(RPC)梁接缝连接，其特征在于：将外包于RPC两侧的薄钢板(1)先与高强度螺栓杆(6)内部焊接固定，后置于模板内与RPC梁共同浇筑，这样使得螺母拧紧过程中螺杆不会随着螺母拧动而发生转动而导致螺杆附近RPC粉碎破坏。
3.根据权利要求1所述的预制活性粉末混凝土(RPC)梁接缝连接，其特征在于：将一定长度的薄钢板(1)贴合RPC梁(3)模板内，与RPC一起浇筑形成外包RPC钢板(1)，提高拼接钢板处RPC的刚度，有利于提高连接处的受力性能。
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