CN105648899A - 一种混凝土空心板桥铰缝钢筋结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于桥梁结构技术领域，具体的说是涉及一种混凝土空心板桥铰缝钢筋结构，主要是为了提供一种装配式混凝土板桥的新的铰缝钢筋形式，通过新的钢筋销接结构解决铰缝受拉钢筋在空心板内和铰缝内锚固长度不足的问题，提高铰缝的抗拉能力，提供了一种混凝土空心板桥铰缝钢筋结构，包括空心板本体及其内部设置的空心板箍筋，在相邻的空心板本体之间设置有多个U形的铰缝销接钢筋，在铰缝销接钢筋与其两侧的空心板箍筋之间均设置有多个封闭环形的铰缝抗拉钢筋，在空心板箍筋内部和铰缝销接钢筋之间分别设置有空心板纵筋和铰缝纵向钢筋，本发明施工简单方便，有效提高了铰缝连接处的抗剪切和抗弯能力，提高了桥梁的使用寿命。

Description

一种混凝土空心板桥铰缝钢筋结构

技术领域

本发明属于桥梁结构技术领域；具体的说是涉及一种混凝土空心板桥铰缝钢筋结构。

背景技术

装配式空心板桥施工便捷、建造速度快、造价较低，是我国中小跨径桥梁常用的一种桥型；然而空心板桥上部结构主要由空心板和铰缝组成，铰缝是空心板横向连成整体协同工作的重要构件；然而实验和工程实践表明，铰缝在使用的过程中是该类桥梁最先破坏的构件；为了避免铰缝结构的过早破坏，我国对铰缝形式及配筋进行了多次改进；现在使用的空心板桥铰缝的主流配筋形式是在底部配制门式钢筋用于抵抗拉力，其伸出空心板进入铰缝的搭接长度仅为17cm，因铰缝宽度所限，其无加长的可能性，根据《混凝土结构设计规范》8.4.4条的规定，纵向受拉钢筋的搭接长度与搭接接头面积百分率相关，且不得低于30cm，这使得门式钢筋抗拉性能降低，对铰缝抗裂能力提高有限，现场试验和模型试验已经表明，配制门式铰缝钢筋的空心板桥首先破坏的仍然是铰缝与空心板界面开裂，进而上下形成通缝，严重影响了空心板桥的承载力和耐久性；然而现有的公开的专利申请号为CN201520248401的专利申请中，虽然采取了增大铰缝间距或在铰缝中间位置增设铰缝钢筋的措施来增强空心板间抗拉连接，但是这些技术需要改变现有空心板尺寸与尺寸及铰缝尺寸，且未解决增设的铰缝钢筋在空心板混凝土内锚固长度不足的问题，短时间内难以在工程中广泛推广；还有专利申请号为CN2014100013209的专利申请，在结构上设置钢板后，铰缝振捣更为困难，施工质量较难保证。

发明内容

本发明的发明目的：

主要是为了提供一种装配式混凝土板桥的新的铰缝钢筋形式，通过新的钢筋销接结构解决铰缝受拉钢筋在空心板内和铰缝内锚固长度不足的问题，提高铰缝的抗拉能力，提高空心板桥结构的承载能力和使用寿命。

本发明的技术方案为：

提供了一种混凝土空心板桥铰缝钢筋结构，包括空心板本体及其内部设置的空心板箍筋，在相邻的空心板本体之间设置有多个U形的铰缝销接钢筋，在铰缝销接钢筋与其两侧的空心板箍筋之间均设置有多个封闭环形的铰缝抗拉钢筋，在空心板箍筋内部和铰缝销接钢筋之间分别设置有空心板纵筋和铰缝纵向钢筋。

铰缝抗拉钢筋、铰缝纵向钢筋和铰缝销接钢筋均采用点焊方式固定。

所述的铰缝抗拉钢筋由直径大于等于10mm的螺纹钢筋或圆钢筋弯制成型。

所述的铰缝抗拉钢筋的布置形式为沿铰缝销接钢筋的竖直方向的垂直间距大于等于10cm,且不少于3道；沿铰缝销接钢筋的水平方向间距为10cm～20cm。

所述的铰缝纵向钢筋和铰缝销接钢筋的材质为直径不小于10mm的螺纹钢或圆钢。

根据该混凝土空心板桥铰缝钢筋结构的安装方法，包括以下步骤：

⑴进行空心板箍筋和空心板纵筋设计，选择空心板箍筋和空心板纵筋的直径为14mm。

⑵铰缝抗拉钢筋设计，铰缝抗拉钢筋在两端销接位置处弯折180°，中间直线段闭合搭接。

⑶铰缝抗拉钢筋和空心板预制安装，铰缝抗拉钢筋分两段制作，空心板内铰缝抗拉钢筋伸出不小于5倍钢筋直径，且向上弯折，待空心板浇注拆模后进行人工凿除，待现场安装时再将空心板内的铰缝抗拉钢筋扳直并与铰缝内铰缝抗拉钢筋双面焊接。

⑷空心板吊装就位，人工调整铰缝两侧铰缝抗拉钢筋位置，使得抗拉钢筋圆环位置对应，形成封闭圆孔。

⑸安装铰缝销接钢筋，安装铰缝纵向钢筋，电焊铰缝纵向钢筋、销接钢筋和抗拉钢筋的位置节点。

⑹在铰缝底部空心板间缝隙处采用微膨胀砂浆填充，然后浇注铰缝和铺装混凝土。

本发明的有益效果是：

通过在装配式空心板桥的销接处设置横向铰缝抗拉钢筋有效的提高了铰缝的抗剪力性能，通过在销接处高度方向设置的纵向铰缝抗拉钢筋，有效的抵抗了空心板桥间横向弯矩作用在铰缝处的拉应力，且施工简单方便，有效的解决了装配式空心板桥铰缝锚固长度和强度不足的技术问题，提高了铰缝连接处的抗剪切和抗弯能力，提高了桥梁的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1铰缝钢筋处局部放大图；

图3为图1的正立面图；

图4为图1的俯视图；

图5为图1的侧视图；

图6为实施例2中的空心板配筋示意图；

图7为实施例2铰缝钢筋正立面图；

图中；1为空心板本体；2为空心板箍筋；3为铰缝销接钢筋；4为铰缝抗拉钢筋；5为空心板纵筋；6为铰缝纵向钢筋；7为空心板腹板箍筋。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做出详细的描述。

实施例一：如图1～5所示，提供了一种混凝土空心板桥铰缝钢筋结构，包括空心板本体1及其内部设置的空心板箍筋2，在相邻的空心板本体1之间设置有多个U形的铰缝销接钢筋3，在铰缝销接钢筋3与其两侧的空心板箍筋2之间均设置有多个封闭环形的铰缝抗拉钢筋4，在空心板箍筋内部和铰缝销接钢筋之间分别设置有空心板纵筋5和铰缝纵向钢筋6。

铰缝抗拉钢筋4、铰缝纵向钢筋6和铰缝销接钢筋3均采用点焊方式固定。

所述的铰缝抗拉钢筋4由直径不小于10mm的螺纹钢筋或圆钢筋弯制成型。

所述的铰缝抗拉钢筋4的布置形式为沿铰缝销接钢筋的竖直方向的垂直间距大于等于10cm,且不少于3道；沿铰缝销接钢筋的水平方向间距为10cm～20cm。

所述的铰缝纵向钢筋6和铰缝销接钢筋3的材质为直径不小于10mm的螺纹钢或圆钢。

在具体的安装过程中，采用下列方式进行结构安装与制作。

首先进行空心板箍筋和空心板纵筋设计；

根据空心板配筋设计，选择增配空心板箍筋或者利用空心板靠近腹板箍筋且靠近空心板侧的内肢作为铰缝抗拉钢筋在空心板内的销接钢筋，为确保销接效果，空心板箍筋和纵筋直径不得小于10mm，以14mm为宜。

其次进行铰缝抗拉钢筋设计制作；

铰缝抗拉钢筋由直径不小于10mm的螺纹钢筋或者光圆钢筋弯制而成，在两端销接位置弯180度，中间直线段闭合搭接，可采用焊接或绑扎连接，但搭接长度必须满足《混凝土结构设计规范》8.4.4条的要求；铰缝抗拉钢筋沿铰缝截面高度均匀布置，间距不宜小于10cm，且不宜少于3道。纵向布置间距不宜小于10cm，也不宜大于20cm；铰缝抗拉钢筋、纵向钢筋和销接钢筋可选用直径不小于10mm的螺纹钢筋或者光圆钢筋。

第三步进行空心板预制；

空心板箍筋2、纵筋5和铰缝抗拉钢筋4在空心板预制前制作安装完毕，铰缝抗拉钢筋通过焊接或者搭接形成封闭形状；空心板预制分三种情况：（1）如现有空心板模板不加改造使用，可将铰缝抗拉钢筋伸出空心板的部分向上弯折，待浇注完拆模后，人工凿除，为便于运输不必扳直，待运至现场再扳直处理；（2）改造模板或者制作新模板，预留铰缝抗拉钢筋伸出孔，该方法成本较高，运输不便，但铰缝钢筋不必弯折，同时节省了人工开凿的费用；（3）铰缝抗拉钢筋分两段制作，空心板内铰缝抗拉钢筋伸出不小于5倍钢筋直径，向上弯折，待浇注完拆模后，人工凿除，为便于运输不必扳直，待运至现场再扳直并与铰缝内铰缝抗拉钢筋双面焊接。

最后进行铰缝钢筋安装和铰缝浇注；

（1）空心板吊装就位后，人工调整铰缝两侧铰缝抗拉钢筋，以使得抗拉钢筋圆环位置对应，形成封闭圆孔；（2）安装铰缝销接钢筋；（3）安装铰缝纵向钢筋；（4）点焊铰缝纵筋、销接钢筋和抗拉钢筋的节点；（5）安装铺装钢筋；（6）铰缝底部空心板间缝隙采用微膨胀砂浆填充；（7）浇注铰缝和铺装混凝土。

通过上述的图1-5给出的实施例1，专门配置了空心板箍筋2；同时，对于大多数空心板桥也可增大腹板箍筋和与之对应的空心板纵筋的直径简化铰缝钢筋配置。

实施例2，空心板配筋根据交通部2008通用套图之新规范一级简支20m空心板梁桥标准图，对腹板箍筋和与之对应的空心板纵筋的直径增大后，可不必增配空心板箍筋和纵筋，对图6所示空心板中的腹板箍筋7和纵筋3进行设计，标准图中二者直径分别为10和12mm，这里统一设置为14mm，则形成图7所示铰缝钢筋方案。

通过在装配式空心板桥的销接处设置横向铰缝抗拉钢筋有效的提高了铰缝的抗剪力性能，通过在销接处高度方向设置的纵向铰缝抗拉钢筋，有效的抵抗了空心板桥间横向弯矩作用在铰缝处的拉应力，且施工简单方便，有效的解决了装配式空心板桥铰缝锚固长度和强度不足的技术问题，提高了铰缝连接处的抗剪切和抗弯能力，提高了桥了使用寿命。

Claims (6)

1.一种混凝土空心板桥铰缝钢筋结构，包括空心板本体及其内部设置的空心板箍筋，其特征在于：在相邻的空心板本体之间设置有多个U形的铰缝销接钢筋，在铰缝销接钢筋与其两侧的空心板箍筋之间均设置有多个封闭环形的铰缝抗拉钢筋，在空心板箍筋内部和铰缝销接钢筋之间分别设置有空心板纵筋和铰缝纵向钢筋。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土空心板桥铰缝钢筋结构，其特征在于：铰缝抗拉钢筋、铰缝纵向钢筋和铰缝销接钢筋均采用点焊方式固定。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土空心板桥铰缝钢筋结构，其特征在于：所述的铰缝抗拉钢筋由直径不小于10mm的螺纹钢筋或圆钢筋弯制成型。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土空心板桥铰缝钢筋结构，其特征在于：所述的铰缝抗拉钢筋的布置形式为沿铰缝销接钢筋的竖直方向的垂直间距大于等于10cm,且不少于3道；沿铰缝销接钢筋的水平方向间距为10cm～20cm。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土空心板桥铰缝钢筋结构，其特征在于：所述的铰缝纵向钢筋和铰缝销接钢筋的材质为直径不小于10mm的螺纹钢或圆钢。

6.一种利用权力要求1～5中任一项所述的混凝土空心板桥铰缝钢筋结构的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

⑴进行空心板箍筋和空心板纵筋设计，选择空心板箍筋和空心板纵筋的直径不小于14mm；

⑵铰缝抗拉钢筋设计，铰缝抗拉钢筋在两端销接位置处弯折180°，中间直线段闭合搭接；

⑶铰缝抗拉钢筋和空心板预制安装，铰缝抗拉钢筋分两段制作，空心板内铰缝抗拉钢筋伸出不小于5倍钢筋直径，且向上弯折，待空心板浇注拆模后进行人工凿除，待现场安装时再将空心板内的铰缝抗拉钢筋扳直并与铰缝内铰缝抗拉钢筋双面焊接；

⑷空心板吊装就位，人工调整铰缝两侧铰缝抗拉钢筋位置，使得抗拉钢筋圆环位置对应，形成封闭圆孔；

⑸安装铰缝销接钢筋，安装铰缝纵向钢筋，电焊铰缝纵向钢筋、销接钢筋和抗拉钢筋的位置节点；

⑹在铰缝底部空心板间缝隙处采用微膨胀砂浆填充，然后浇注铰缝和铺装混凝土。