CN104594189B - 带复合剪力键的铰缝构造及其预制板桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带复合剪力键的铰缝构造,包括多片预制板，所述预制板之间形成铰缝，所述铰缝上横向分布有可传递水平剪力和竖向剪力的与预制板和铰缝连接成一体的连接键；所述连接键为跨铰缝固定于铰缝两侧预制板表面的带栓钉剪力键的加劲钢板，所述加劲钢板对应铰缝开设有可传递水平剪力的通孔；带孔加劲钢板本身就是剪力键，传递水平剪力(带孔)和竖向剪力(加劲钢板)，提高传力性能，进而提高结构刚度和整体性能，而栓钉剪力键是起到传递水平剪力和增加连接性能，保证桥面铺装、铰缝和预制板协调变形，提高铰缝构造传递荷载的能力，并延长其使用寿命，降低维护成本，施工简便，可应用于预制板桥新建或维修加固，有效解决预制板桥抗剪能力不足，提高结构的整体性和传力的有效性。

Description

带复合剪力键的铰缝构造及其预制板桥

技术领域

本发明涉及一种土木建筑领域，特别涉及一种带复合剪力键的铰缝构造及其预制板桥。

背景技术

国内目前提升预制板桥整体性能的措施大致可以分为两类：一类是横向整体性能的提升，二是铰缝构造的改进。横向整体性能的提升主要有两种方法：(1)横向预应力钢束，在跨中及端部设置体外预应力钢束或者在跨中设置一道横隔梁并在梁内穿预应力钢束，该措施涉及到预应力施工工艺，操作上相对复杂；(2)在铰缝两侧相邻的预制板底部植入锚栓来设置连接钢板或者连接筋，或者是通过预埋角钢并实施焊接，使得相邻板之间的变形协调一致，这类措施会导致预制板顶部桥面铺装出现纵向裂缝且会在一定程度下影响桥下净空，如采用焊接还会损伤混凝土；(3)通过钢筋混凝土整体式桥面铺装提高结构的整体性，该方法施工周期长，影响已通车桥梁交通运行，且提供抗剪刚度较小。铰缝构造的改进集中在2类措施：(1)铰缝内普遍将交叉钢筋用近似尖端椭圆状的箍筋代替，这类措施力学概念不清晰；(2)结合面布置构造钢筋，这列构造钢筋在预制时均需要先紧贴侧模，在拆模后需要扳出，若钢筋与侧模贴合不紧密则会造成钢筋埋入混凝土的现象，使得钢筋难以被发现并造成难以或者根本无法弯出，即使可以找出铰缝钢筋的具体位置，需要将混凝土凿除后才能弯，工作量和工作强度较大，且提供抗剪刚度小。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种带复合剪力键的铰缝构造及其预制板桥，提高铰缝构造传递荷载的能力，并延长其使用寿命，降低维护成本，施工简便，可应用于预制板桥新建或维修加固以提高铰缝构造传力的有效性和结构的整体性。

本发明的一种带复合剪力键的铰缝构造,包括多片预制板，所述预制板之间形成铰缝，所述铰缝上横向分布有可传递水平剪力和竖向剪力的与预制板和铰缝连接成一体的复合剪力键；所述复合剪力键包括跨铰缝固定于铰缝两侧预制板表面的加劲钢板和对应铰缝开设于加劲钢板上的可传递水平剪力的通孔；

进一步，所述复合剪力键还包括焊接固定于加劲钢板上的栓钉，所述栓钉头部向铰缝内延伸并与铰缝固结于一体，所述栓钉尾部向上延伸至混凝土桥面铺装层；

进一步，所所述铰缝内灌注有用于将加劲钢板与对应预制板连接成一体的结构粘接材料；

进一步，所述加劲钢板通过预埋连接件或后植连接件固定于预制板顶板，所述连接件延伸至预制板腹板，所述连接件下部设置调平层；

进一步，所述加劲钢板通过预埋连接件或后植连接件固定于预制板顶板；

进一步，所述加劲钢板通过预埋连接件或后植连接件固定于预制板顶板和底板；

进一步，所述加劲钢板沿铰缝纵向分布。

本发明还公开一种预制板桥，所述预制板桥具有带复合剪力键的铰缝构造。

本发明的有益效果：本发明的带复合剪力键的铰缝构造及其预制板桥，带孔加劲钢板本身就是剪力键，传递水平剪力(带孔)和竖向剪力(加劲钢板)，提高铰缝传力性能，进而提高刚度和结构的整体性能，而栓钉构造剪力键是起到传递水平剪力和增加连接性能，保证桥面铺装、铰缝和预制板协调变形，提高铰缝构造传递荷载的能力，并延长其使用寿命，降低维护成本，施工简便，可应用于预制板桥新建或维修加固，有效解决预制板桥梁抗剪强度不足，提高结构的整体性和传力的有效性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为空心板铰缝构造结构示意图；

图2为图1的A-A结构示意图；

图3为图1的B-B结构示意图；

图4为空心板铰缝构造在维修加固中的施工过程示意图；

图5为空心板铰缝构造在桥梁新建中的施工过程示意图；

图6为槽板铰缝构造在桥梁新建中的施工过程示意图；

图7为槽板铰缝构造在桥梁加固维修中的施工过程示意图；

图8为图6结构示意图中的A′-A′结构示意图；

图9为图6结构示意图中的B′-B′结构示意图。

具体实施方式

图1为空心板铰缝构造结构示意图；图2为图1的A-A结构示意图；

图3为图1的B-B结构示意图；图4为空心板铰缝构造在维修加固中的施工过程示意图；图5为空心板铰缝构造在桥梁新建中的施工过程示意图；图6为槽板铰缝构造在桥梁新建中的施工过程示意图；图7为槽板铰缝构造在桥梁加固维修中的施工过程示意图；图8为图6结构示意图中的A′-A′结构示意图；图9为图6结构示意图中的B′-B′结构示意图。

如图所示：本发明的带复合剪力键的铰缝构造,包括多片预制板1，所述预制板1之间形成铰缝2，所述铰缝2上横向分布有可传递水平剪力和竖向剪力的与预制板1和铰缝2连接成一体的复合剪力键，提高刚度和结构的整体性能。所述预制板1包括空心板、实心板、槽板中的任一种。

本实施例中，所述复合剪力键包括跨铰缝2固定于铰缝2两侧预制板1表面的d带栓钉加劲钢板3和对应铰缝2开设于加劲钢板3上的可传递水平剪力的通孔4；带孔的加劲钢板3本身就是剪力键，传递水平剪力(带孔)和竖向剪力(加劲钢板3)，同时提高结构的刚度和整体性能，通孔4可以作为灌注孔和振捣孔，保证灌注材料的密实性，且提供后期水平抗剪。

本实施例中，所述复合剪力键还包括焊接固定于加劲钢板3上的栓钉6，所述栓钉6头部向铰缝内延伸并与铰缝2固结于一体，所述栓钉6尾部向上延伸至混凝土桥面铺装层；起到传递水平剪力和增加连接性能，保证桥面铺装、铰缝2和预制板1协调变形，提高整体变形协调能力。

本实施例中，所述铰缝2内灌注有用于将加劲钢板3与相应两预制板1连接成一体的结构材料7(如图6、7)；结构材料7可为现浇混凝土，在进行铰缝2浇筑和桥面铺装后能够保证由预制板1并列分布构成的预制板1桥梁的整体性，提高整体结构的强度和刚度。

本实施例中，所述加劲钢板3通过预埋连接件或后植连接件固定于预制板1的顶板1a和底板1b；或者是加劲钢板3通过预埋连接件或后植连接件固定于预制板1的顶板1a；预制板1表面分别包括为预制板1顶板1a的上表面和预制板1底板1b的下表面；底板1b可不设置加劲钢板3；在桥梁新建中，浇注时预埋连接件(钢板5′)——安装预制板1——板顶底部安装带栓钉剪力键带孔加劲钢板3(通过树脂或纤维混凝土适应预制板1安装误差)——浇注铰缝2和桥面铺装，其施工过程如图5、图6所示(图5中预制板1为空心板，图6中预制板1为槽板)；桥梁维修加固中，采用沿铰缝2附近局部清理凿除、清理既有桥面铺装及破坏了的铰缝2——植锚栓——调平(通过树脂或纤维混凝土适应预制板1安装误差)——板顶底部安装带栓钉剪力键带孔加劲钢板3——浇注铰缝2和桥面铺装，其施工过程如图4、图7所示(图4中预制板1为空心板，图7中预制板1为槽板，其中5a为螺帽)。

本实施例中，所述加劲钢板3通过螺栓5固定于预制板1，(即预埋连接件为螺栓，该结构适用于维修加固，在桥梁新建中，采用预埋钢板5′作为预埋连接件，如图5、图6所示，加劲钢板3和预埋钢板5′采用焊接方式连接)所述预埋钢板5′向预制板1的腹板延伸。

本实施例中，所述加劲钢板3根据受力情况沿铰缝2纵向分布；加劲钢板3根据铰缝的位置在桥梁支座附近以相对密集的形式分布，往跨中方向以相对稀疏的形式分布。

本发明还公开一种预制板桥梁，所述预制板桥梁具有带栓钉剪力键加劲钢板铰缝构造。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种带复合剪力键的铰缝构造,包括多片预制板，所述预制板之间形成铰缝，其特征在于：所述铰缝上横向分布有可传递水平剪力和竖向剪力的与预制板和铰缝连接成一体的复合剪力键，所述复合剪力键包括跨铰缝固定于铰缝两侧预制板表面的加劲钢板和对应铰缝开设于加劲钢板上的可传递水平剪力的通孔；所述复合剪力键还包括焊接固定于加劲钢板上的栓钉，所述栓钉头部向铰缝内延伸并与铰缝固结于一体，所述栓钉尾部向上延伸至混凝土桥面铺装层；所述加劲钢板沿铰缝纵向分布。

2.根据权利要求1所述的带复合剪力键的铰缝构造，其特征在于：所述铰缝内灌注有用于将加劲钢板与对应预制板连接成一体的结构粘接材料。

3.根据权利要求2所述的带复合剪力键的铰缝构造，其特征在于：所述加劲钢板通过预埋连接件或后植连接件固定于预制板顶板，所述连接件延伸至预制板腹板，所述连接件下部设置调平层。

4.根据权利要求3所述的带复合剪力键的铰缝构造，其特征在于：所述加劲钢板通过预埋连接件或后植连接件固定于预制板顶板和底板。

5.一种预制板桥，其特征在于：所述预制板桥具有如权利要求1-4任一项所述的带复合剪力键的铰缝构造。