CN105544385B - 一种预制节段式混凝土桥梁的接缝构造 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制节段式混凝土桥梁的接缝构造，属于桥梁工程领域。本发明在基本不改变常规所用模板的基础上，在节段两端预制出凸块和相应的凹槽，并在凸块上预留连接钢筋的孔道。节段拼接后，在预留孔道内穿入连接钢筋，并且锚固。节段连接处挤压紧密，预制节段间接缝的抗剪强度高，增强了梁体的抗弯性能，并且延缓了接缝底部的开裂。即使出现裂缝，连接钢筋也能够有效地阻止裂缝的扩展，从而提高梁体的承载力。相比起现有技术，该构造施工方便，采用该构造建成的桥梁整体性好，极大地提高了接缝的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种预制节段式混凝土桥梁的接缝构造，属于桥梁工程领域。
背景技术
桥梁的预制拼装施工法是将梁体分成若干节段，在预制厂预制后运输至桥位进行组拼，这是中等跨径梁桥的一种施工方法。由于在工厂提前预制，对施工现场干扰小，施工速度比较快，梁体质量容易得到控制，对桥长超过2公里的桥梁和城市高架桥梁尤为适用，近年来得到广泛应用，是未来桥梁建设的重要发展方向。
采用节段法施工时，其预制节段之间的接缝一般采用湿接缝或干接缝。湿接缝采用浇筑混凝土的方式连接，湿接缝靠普通钢筋连接，接缝连接好，但是混凝土养护时间长，延长了工期，费用高；干接缝采用涂抹环氧胶再张拉预应力连接，干接缝施工方便，加快了施工速度，节省工期，减少费用，得到了大量的推广。
但是采用干接缝时，由于主梁在接缝区域不连续，能传递一部分正应力和剪应力的普通钢筋在此处断开，仅由接缝处设置的剪力键和预应力钢束来连接各个节段，且单个节段的长度较短，每一跨内的接缝数量众多，故节段间的接缝是结构受力的薄弱环节，接缝的力学行为直接影响全桥的整体性能。如果处理不好，大气中的水分和酸性成分进入接缝，会导致结构耐久性能差；或者随着道路上车流量的增加，及超载车辆的增多，会对节段之间的接缝造成损伤。一般表现形式是铰缝底部首先开裂，削弱了节段之间的连接，接缝出现裂缝。雨水从桥面渗入接缝内部，接缝传力能力降低，各节段协同承载能力减弱，裂缝不断向上开展，极易形成自下而上贯通的裂缝。当达到一定程度时，节段之间会发生断裂，并造成车辆随同坠桥。因此，迫切需要一种新型式的预制拼接梁节段的接缝构造，加强桥梁的整体性，防止自下而上贯通裂缝的产生。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种新型的预制节段式混凝土桥梁的接缝构造，施工过程中桥梁上部结构过腹板内连接钢筋的纵剖面示意图如图1所示。新型的预制节段式混凝土桥梁的接缝构造由预制节段拼装而成，它们之间的接缝采用化学胶粘结，在节段端部预制有相对应的凸块和凹槽，凸块上预留有孔道，相邻节段拼接后，在预留孔道内穿入连接钢筋。节段连接处挤压紧密，凸块和凹槽相互咬合，桥梁的整体性能好，提高了抗剪能力，增强了梁体的抗弯性能和底部抗拉性能，并且延缓了接缝底部的开裂。即使出现裂缝，连接钢筋也能够有效地阻止裂缝的扩展，从而提高结构的承载力。
进一步地，连接钢筋为高强度预应力钢筋，连接钢筋与节段表面相交处有预埋钢板。钢筋可以是高强度钢筋、精轧螺纹钢筋等，便于施加预应力，使凸块和凹槽的表面挤压紧密，有效的阻止裂缝的形成和扩展。
进一步地，在预留孔道内连接钢筋的周围灌注有砂浆或者改性环氧树脂胶。化学胶结材料可以使得钢筋和孔道壁连接紧密，结构整体性好，提高结构的承载力，同时保护钢筋免遭腐蚀。
节段之间的的钢筋可以采用U形钢筋等。在腹板处，沿横向和纵向可以布置有多排连接钢筋。凸块的前端也可不在同一竖直平面内，使整个接缝结构在腹板上呈倾斜状。
本发明的新构造一般设置在节段的腹板上，但也可设置在节段的顶、底板上，特别是在底板上设置后，可增强底板的桥梁纵向抗拉能力，进一步提高主梁的抗弯能力。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1. 该形式预制节缝构造提高了接缝的抗剪能力，桥梁的整体性能好，同时提高了接缝处的抗弯能力，使接缝不再成为主梁的受力薄弱面；
2. 节段制作仍然利用常规的模板，改动工作极小，没有增加预制难度；
3. 该形式只需增加预埋钢板和连接钢筋，增加的材料费用微不足道；
4. 张拉竖向预应力为常规的预应力作业，施工操作简单；
5. 避免了两节段之间接缝容易开裂现象，防止出现裂缝贯通，即使出现裂缝，连接钢筋也能够有效地阻止裂缝的扩展，充分利用了断裂力学的基本原理，提高了接缝的抗裂能力。
附图说明
图1为实施例一对应的腹板上过连接钢筋的纵剖面示意图；
图2为实施例一中的局部示意图；
图3为实施例二对应的腹板上过连接钢筋的纵剖面示意图；
图4为U形连接钢筋示意图；
附图中：1—预制节段，2—凸块，3—凹槽，4—孔道,5—连接钢筋，6—接缝,7—预埋钢板，8—U形连接钢筋。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案进行了描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
该实施例采用图1和图2所示的节段接缝形式，其中图2是接缝底部的局部示意图。图1中包括两个相邻的预制节段（1），预制节段（1）两端分别预制有一个凸块（2）和相应的凹槽（3），凸块（2）的前端面为一竖直面，其上有竖向的孔道（4）,凸块（2）上下表面与水平面夹角为20度。接缝构造在桥梁纵向有两排孔道（4），在同一腹板的横桥向有三排孔道（4）。竖直凸块（2）和凹槽（3）之间的接缝（6）采用改性环氧树脂结构胶粘接。在预制节段（1）胶接后，在孔道（4）内穿入精轧螺纹钢筋制作的连接钢筋（5），连接钢筋（5）与预制节段（1）上下表面相接处有预埋钢板（7），具体见图2。相对应地，在预制节段（1）的上部也预埋有钢板。在接缝（6）内的粘结胶固化并达到要求强度后，张拉并固定连接钢筋（5），在孔道（4）的空隙内压注砂浆。
实施例二
本实施例是对实施例一的修正，采用图3所示的节段接缝形式。预制节段（1）两端有竖向一排4个凸块（2）和相应的凹槽（3），凸块（2）在桥梁纵向有一排竖向的孔道（4）。在接缝（6）内的粘结胶固化并达到要求强度后，张拉并固定连接钢筋（5），在孔道（4）的空隙内压注改性环氧树脂结构胶。
实施例三
本实施例是对实施例一的修正，采用图4所示的U形连接钢筋（8），U形连接钢筋（8）底部转折处为圆弧形。U形连接钢筋（8）的两肢从下往上分别穿入纵向的两个孔道（4）内。下部的预埋钢板（7）与U形连接钢筋（8）的圆弧折角相接触处，也有相应的圆弧折角。
Claims (3)
1.一种预制节段式混凝土桥梁的接缝构造，由预制节段拼装而成，它们之间的接缝采用化学胶粘结，其特征在于：在节段端部预制有相对应的凸块和凹槽，凸块在桥梁纵向上预留有一排竖向的孔道，相邻节段拼接后，在预留孔道内穿入连接钢筋；连接钢筋与节段表面相交处有预埋钢板；所述连接钢筋为U形连接钢筋，U形连接钢筋底部转折处为圆弧形，U形连接钢筋的两肢从下往上分别穿入纵向的两个孔道内；下部的预埋钢板与U形连接钢筋的圆弧折角相接触处设有相应的圆弧折角。
2.根据权利要求1所述的一种预制节段式混凝土桥梁的接缝构造，其特征在于：连接钢筋为高强度预应力钢筋。
3.根据权利要求2所述的一种预制节段式混凝土桥梁的接缝构造，其特征在于：在预留孔道内连接钢筋的周围灌注有砂浆或者改性环氧树脂胶。
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