CN105019349B - 几字形预制梁及其制备方法和安装施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种几字形预制梁及其制备方法和安装施工方法，属于建筑工程领域。几字形预制梁的横断面呈”几”字形，包括顶板、两侧的腹板和分离的下翼缘板，在工地拼装时，连接并排的两个几字形预制梁相邻侧的下翼缘板后，形成一箱形，整桥外形同常规的小箱梁桥。几字形预制梁的两端预制有端横隔板，在中部预制有中横隔板。几字形预制梁顶板内预埋抗剪连接件，工地拼装后，该抗剪连接件与预制或现浇桥面板相连。顶板也可厚度大于15公分，其上不需桥面板，顶板间安装永久模板后浇筑混凝土连接。该发明克服了目前小箱梁预制时内模定位和拆除困难的不足，预制件的质量便于直观检查，预制件便于预制、运输和拼装，拼装后横隔梁的施工质量得到保证，整桥具有更可靠的整体性和耐久性。
Description
技术领域
本发明涉及一种几字形预制梁及其制备方法和安装施工方法，属于建筑工程领域。
背景技术
预制安装施工法速度快，构件质量容易得到保证，在桥梁工程施工中得到广泛应用。常用的几种预制梁中，小箱梁具有较大的截面抗扭强度、抗弯强度、剪应力小及良好的稳定性等优点。由其拼装而成的小箱梁桥能够很好地满足高等级公路行车高速、平稳、舒适的要求，且较为美观，逐渐成为预制简支梁桥和简支变连续梁桥的首选。但预制小箱梁狭小的内部空间增加了内模的安装和拆除的难度，浇注混凝土过程中内模容易上浮，且箱内的质量不便于施工中检查；在工地安装时，小箱梁外的横隔板浇注比较困难，质量也不容易保证，且不便于检查和维修。
发明内容
为克服小箱梁桥中预制小箱梁的现有技术的不足，本发明提供一种预制梁及其制备方法和安装施工方法。该预制梁横断面呈“几”字形，称其为几字形预制梁。几字形预制梁拼装后可得到常规小箱梁桥的外形，保持了目前小箱梁桥的优点。几字形预制梁制备及安装施工方便，横隔梁的质量得到保证，便于安装体外预应力筋，且可预留负弯矩筋的孔道，张拉方便。
为解决其技术问题，本发明所采用的方案是：一种几字形预制梁，组成包括顶板、两个与顶板相连的腹板、底部两个分离且与腹板相连的下翼缘，在工地拼装后，并排的两个几字形预制梁的相邻腹板、下翼缘板和上方的桥面板组成一箱形。
所述顶板的厚度为150～300mm。
所述腹板在端部厚度为250～500mm，在跨中厚度为150～250mm。
所述横隔板的厚度为200～400mm。
所述腹板与竖直线的夹角可在10°～45°间变化。
所述下翼缘板长度为300mm～900mm。下翼缘板也可穿过腹板向内侧延伸200mm～500mm。
所述撑杆是采用型钢制作，可用钢板焊接而成，也可为钢管混凝土构件，其上、下端通过钢垫板与预制桥面板及下翼缘板相连 。撑杆沿桥跨按一定间距布置。
该几字形预制梁的制备方法可避免常规小箱梁预制时内模的反复拆、装，可在预制场地的台座上安装并固定内侧模板，内侧模板沿长度方向可分段，横隔板为内侧模板必须的分段位置；安装几字形预制梁钢筋和预应力孔道的制作材料，顶板设置抗剪连接件；安装几字形预制梁端模板和腹板外的侧模板，及中横隔板的外模板；依次浇注下翼缘混凝土、腹板混凝土和隔板混凝土、顶板混凝土；混凝土养护到规定强度后，穿预应力筋并张拉，孔道压浆；拆除外侧模板，起吊几字形预制梁。
采用该几字形预制梁可拼装出小箱梁桥，施工方法包括：将几字形预制梁从预制场地运到工地现场；吊装几字形预制梁到对应支座上；悬吊模板，浇注相邻二几字形预制梁的下翼缘连接缝；绑扎钢筋，立模，浇注相邻几字形预制梁间的横隔板混凝土；对由数跨组成的一联内的预制梁，绑扎联内两跨接头处的连接钢筋，安装波纹管，立模浇注混凝土，连接两跨的几字形预制梁；安装带抗剪连接槽的预制桥面板，并在抗剪连接槽内浇注混凝土，将几字形预制梁通过抗剪连接件与桥面板连接；在每跨的横向最外侧，沿桥跨纵向按一定间距，安装悬臂板的撑杆；施工防撞护栏，铺设路面。
进一步地，所述各步骤浇筑混凝土后，需待上一步骤所浇注的混凝土达到设计规定的强度90%后，再开始施工下一步骤。
上述步骤中的撑杆可为一板状构件，板的横向为弧线形。
上述步骤中悬臂板的支撑件，可采用由几字形预制梁对称分割得到的半片几字形预制梁。
本发明的有益效果是：从预制场内该几字形预制梁开始预制，到所有几字形预制梁预制结束，内侧模板一直固定在台座上，避免了常规小箱梁预制期间内模的反复安装、拆卸，和内模上浮问题，且外模形式单简单，方便了施工。预制后便于质量检查，运输过程中更加稳定，拼装时工人可直接站在下翼缘上连接横隔梁，保证了连接的耐久性和整桥的整体性。横隔板位于腹板外侧部分考虑了体外预应力筋的通过和张拉，八分之一跨位置的中横隔板方便了体外预应力筋的锚固，及负弯矩筋的锚固，从而方便了施工。
附图说明
图1本发明的结构横断面示意图；
图2 利用本发明安装成的桥梁横断面示意图之一；
图3 利用本发明安装成的桥梁横断面示意图之二；
图4 利用本发明安装成的桥梁横断面示意图之三；
图5 半片几字形预制梁;
图6 下翼缘延伸到腹板内侧的几字形预制梁；
图7 顶板带抗剪连接件的几字形预制梁。
图中标注：1. 顶板， 2.腹板， 3. 下翼缘板， 4. 预制桥面板， 5.抗剪连接件，6.半片几字形预制梁， 7. 撑杆。
具体实施方式
本发明提供的第一个实施例为一种几字形预制梁，其跨中的横断面见图7，图中显示了几字形预制梁的顶板（1）、腹板（2）、下翼缘板（3）。腹板（2）与水平面夹角为60°。顶板（1）的厚度为200mm，腹板（2）在跨中厚度为150mm，而在端部厚度为300mm，端部到八分之一跨的腹板厚度按线性变化。预制梁在端部、离端部八分之一跨位置及跨中共有5道横隔板。横隔板的厚度为200mm，腹板外侧的横隔板外侧留有缺口，成桥后，并排预制梁的相邻横隔板连接后组成一人洞。预制梁下翼缘板（3）内配有体内预应力筋。
本发明提供的第二个实施例为一种几字形预制梁，为第一个实施例的修改，其跨中的横断面见图6，下翼缘板向两腹板（2）内侧延伸300mm。增大的下翼缘便于安装预应力筋，也对支座反力的传递更加有利，且增大了截面的抗弯能力。下翼缘与腹板间有倒角。
本发明提供的第三个实施例为一种几字形预制梁，为第一个实施例的改进。在腹板外侧的横隔板上预留体外预应力筋通过的孔洞，其中离端部八分之一跨位置的横隔板，用于锚固底部的体外预应力筋。
本发明提供的第四个实施例为一种几字形预制梁，为第三个实施例的改进。该预制梁考虑到将用于装配式连续梁桥，在靠近端部的顶板内埋设有负弯矩筋波纹管，在几字形预制梁腹板外侧的顶板下，预制有预应力筋齿块，部分齿块的端面，在离端部八分之一跨位置横隔板跨中侧的侧面。
本发明提供的第五个实施例为实施例一所述几字形预制梁的一种制备方法，包括以下制备步骤：
步骤一，根据桥梁等级、跨度、桥面宽度等设计参数进行桥梁结构分析，计算确定几字形小箱梁的截面尺寸、普通钢筋及纵向预应力钢筋；
步骤二，在预制场地的台座上安装并固定内侧模板，内侧模板沿长度方向分段，横隔板为内侧模板必须的分段位置；
步骤三，安装预制梁钢筋和预应力孔道的制作材料，顶板（1）内设置抗剪连接件（5）；
步骤四，安装几字形预制梁端模板和腹板外的侧模板，及中横隔板的外模板；
步骤五，依次浇注下翼缘混凝土、腹板混凝土和隔板混凝土、顶板混凝土；
步骤六，混凝土养护到设计规定强度的90%后，穿预应力筋并张拉，孔道压浆；
步骤七，拆除外侧模板，起吊几字形预制梁。
本发明提供的第六个实施例为实施例一所述几字形预制梁的一种制备方法，是实施例四的改进形式。改进实施例的步骤一，采用砖石、混凝土，及混凝土板砌筑内模，内模沿长度方向分段，横隔板为内侧模板必须的分段位置。
本发明提供的第七个实施例为如图4所示小箱梁桥，对应的几字形预制梁的安装施工方法。采用实施例一所述的带抗剪连接件的几字形预制梁。施工步骤包括：
步骤一，将几字形预制梁从预制场地运到工地现场；
步骤二，吊装几字形预制梁到对应支座上；
步骤三，悬吊模板，浇注相邻二几字形预制梁的下翼缘连接缝；
步骤四，绑扎钢筋，立模，浇注相邻几字形预制梁间的横隔板混凝土；
步骤五，对由数跨组成的一联内的预制梁，绑扎两跨接头处的连接钢筋，安装波纹管，立模浇注混凝土，连接两跨的几字形预制梁；
步骤六，安装带抗剪连接槽的预制桥面板，并在抗剪连接槽内浇注混凝土，将几字形预制梁通过抗剪连接件（5）与预制桥面板（4）连接；
步骤七，在每跨的横向最外侧，沿桥跨纵向按一定间距，安装悬臂板的撑杆（7）；
步骤八，施工防撞护栏，铺设路面。
本发明提供的第八个实施例为如图3所示小箱梁桥，对应的几字形预制梁的安装施工方法，为实施例七的修改。其步骤七中安装半片几字形预制梁(6)作为悬臂板的支撑件。图5显示了半片几字形预制梁（6），通过在预制几字形预制梁时，在顶板中间位置放置竖向隔离板得到，也可直接将几字形预制梁对称切割为两片而得到。如此安装施工后，在桥的横向就增加了两个箱，增强了小箱梁桥的承载能力。
本发明提供的第九个实施例为一种几字形预制梁的安装施工方法，是实施例八的修改。采用图1所示的几字形预制梁，顶板（1）厚度为180mm，从而其上不再需要制作桥面板（4）。对应的安装步骤六该为：安装相邻顶板（1）间的永久模板，绑扎相邻顶板（1）间的钢筋，及安装在梁端部附近的负弯矩预应力筋波纹管，浇筑预制梁顶板（1）间的桥面板。
Claims (2)
1.一种几字形预制梁的施工安装方法，该预制梁横断面呈“几” 字形，组成包括顶板、两个与顶板相连的腹板、底部两个分离且与腹板相连的下翼缘，且预制梁的两端分别有一端横隔板；在工地拼装后，并排的两个几字形预制梁的相邻腹板、下翼缘板和上方的桥面板组成一箱形，顶板内预埋有抗剪连接件，两下翼缘板向两腹板内侧延伸200mm～500mm，在跨中位置，有一中横隔板，离端部八分之一跨位置有横隔板；在腹板外侧的横隔板上预留体外预应力筋通过的孔洞，其中离端部八分之一跨位置的横隔板，用于锚固底部的体外预应力筋，所述几字形预制梁的制备方法，在于：
步骤一，根据桥梁等级、跨度、桥面宽度等设计参数进行桥梁结构分析，计算确定几字形小箱梁的截面尺寸、普通钢筋及纵向预应力钢筋；
步骤二，在预制场地的台座上安装并固定内侧模板，内侧模板沿长度方向分段，横隔板为内侧模板必须的分段位置；
步骤三，安装预制梁钢筋和预应力孔道的制作材料，顶板（1）内设置抗剪连接件（5）；
步骤四，安装几字形预制梁端模板和腹板外的侧模板，及中横隔板的外模板；
步骤五，依次浇注下翼缘混凝土、腹板混凝土和横隔板混凝土、顶板混凝土，混凝土从两端向中间推进浇注，在每一推进段内，依次浇注下翼缘混凝土、腹板混凝土和顶板混凝土；
步骤六，混凝土养护到设计规定强度的90%后，穿预应力筋并张拉，孔道压浆；
步骤七，拆除外侧模板，起吊几字形预制梁；
其特征在于：所述几字形预制梁的安装施工方法，在于：
步骤一，将几字形预制梁从预制场地运到工地现场；
步骤二，吊装几字形预制梁到对应支座上；
步骤三，悬吊模板，浇注相邻二几字形预制梁的下翼缘连接缝；
步骤四，绑扎钢筋，立模，浇注相邻几字形预制梁间的横隔板混凝土；
步骤五，对由数跨组成的一联内的预制梁，绑扎联内两跨接头处的连接钢筋，安装波纹管，立模浇注混凝土，连接两跨的几字形预制梁；
步骤六，安装带抗剪连接槽的预制桥面板，并在抗剪连接槽内浇注混凝土，将几字形预制梁通过抗剪连接件与桥面板连接；
步骤七，在每跨的横向最外侧，沿桥跨纵向按一定间距，安装悬臂板的撑杆；
步骤八，施工防撞护栏，铺设路面。
2.如权利要求1所述的安装施工方法，其特征在于：几字形预制梁的安装施工方法中步骤四、步骤五、步骤六和步骤七，待上一步骤所浇注的混凝土达到设计规定的强度90%后，再开始施工。
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