CN105821777A - 用于新旧桥梁连接的预应力混凝土横隔板及其施工方法 - Google Patents

Abstract

用于新旧桥梁连接的预应力混凝土横隔板，其特征在于：钢筋混凝土横隔板内设有两根铁皮波纹管，钢筋混凝土横隔板设置在旧桥外边梁腹板和新桥内边梁腹板之间，高强精轧螺纹钢筋穿过铁皮波纹管，两端分别安装锚垫板和螺母将新旧桥连接在一起。施工方法是首先采用电动钻在旧桥对应位置钻孔，然后绑扎横隔板构造钢筋，预埋铁皮波纹管，立模浇筑混凝土，混凝土采用补偿收缩混凝土；待混凝土强度达到要求后，将高强精轧螺纹钢筋穿入铁皮波纹管，安装锚垫板，采用千斤顶张拉高强精轧螺纹钢筋到设定预应力后，拧紧螺母使钢筋混凝土横隔板处于受压状态。

Description

用于新旧桥梁连接的预应力混凝土横隔板及其施工方法

技术领域

本发明属于桥梁改造技术领域，特别涉及用于新旧桥梁连接的预应力混凝土横隔板。

背景技术

近年来，高速公路改扩建拓宽工程日渐增多，绝大多数是在原有路基、桥梁的基础上采取直接拼宽的方式进行拓宽的，桥梁拼接是公路改扩建工程中的关键和难点。在路线总里程中装配式T梁或Ⅰ梁桥占桥梁数量的比例最大，此类桥梁的拓宽往往采用同类型的T梁或Ⅰ型结构与旧桥进行拼宽，横隔板与桥梁的连接往往在旧桥的腹板上进行植钢筋连接，所植入的钢筋与新桥的腹板预留钢筋焊接，然后浇筑混凝土，使之形成整体。

在旧桥腹板植筋施工过程中，由于需要植入的钢筋较多，容易与旧桥腹板内预应力管道干扰，且对旧桥腹板损伤破坏较大。在使用过程中，由于受到旧桥腹板厚度的限制，植入的普通钢筋往往锚固深度不够，且施工质量难以保证，新桥与旧桥之间的横隔板容易损坏，特别是靠近旧桥腹板处，在汽车动荷载作用下，植筋胶水失效，钢筋松动导致连接失效现象时有发生；导致桥梁的受力模式发生改变，影响了桥梁的承载能力和安全，难以满足耐久性和设计要求。

发明内容

本发明的目的在于针对高速公路改扩建工程中出现T梁或Ⅰ梁桥横隔板的连接问题，通过对原有结构腹板对应位置钻孔，绑扎横隔板构造钢筋，预埋铁皮波纹管，浇筑混凝土，待混凝土强度达到要求后，在铁皮波纹管内穿入高强精轧螺纹钢筋，张拉高强精轧螺纹钢筋后拧紧螺母使横隔板处于压应力状态。横隔板采用补偿收缩混凝土，防止普通混凝土的收缩导致预应力损失及结构开裂。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

用于新旧桥梁连接的预应力混凝土横隔板，包括钢筋混凝土横隔板、高强精轧螺纹钢筋、锚垫板、螺母和铁皮波纹管，其特征在于：所述的钢筋混凝土横隔板内设有两根铁皮波纹管，所述的铁皮波纹管分别布置在钢筋混凝土横隔板的上缘与下缘；钢筋混凝土横隔板设置在旧桥外边梁腹板和新桥内边梁腹板之间，高强精轧螺纹钢筋穿过铁皮波纹管，两端分别安装锚垫板和螺母将新旧桥连接在一起；通过对高强精轧螺纹钢筋施加设定预应力，由螺母锁紧固定，锚垫板将压应力传递到旧桥外边梁腹板和新桥内边梁腹板以及钢筋混凝土横隔板上，迫使用于新旧桥梁连接的钢筋混凝土横隔板处于受压状态。

本发明的特征还在于：

浇筑钢筋混凝土横隔板所用的混凝土为补偿收缩混凝土;补偿收缩混凝土中膨胀剂占水泥总重量的8%~12%。

所述的高强精轧螺纹钢筋可采用预应力钢棒或预应力钢绞线代替。

用于新旧桥梁连接的预应力混凝土横隔板的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：切割新桥翼缘板相对应的旧桥翼缘板，将新桥就位，新桥内边梁腹板对应钢筋混凝土横隔板位置预埋横向普通钢筋，并预留安置铁皮波纹管孔洞；

步骤2：用电动钻机在旧桥外边梁腹板上对应位置钻孔，孔洞位置与新桥预留孔洞位置对应，孔径一致；钻孔需避开旧桥预应力钢束;钻完孔后用压缩空气吹出孔内浮尘，再用脱脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔内壁；

步骤3：绑扎横隔板构造普通钢筋，横竖向布置，此普通钢筋与新桥预留普通钢筋进行焊接;

步骤4：在新旧桥孔洞间安装铁皮波纹管，与旧桥外边梁腹板和新桥内边梁腹板的孔洞间采用胶水封堵，防止浇筑钢筋混凝土横隔板混凝土时水泥浆流入铁皮波纹管和新旧桥腹板的预留孔洞内堵塞孔道;

步骤5：立模板，浇筑钢筋混凝土横隔板补偿收缩混凝土；补偿收缩混凝土中膨胀剂占水泥总重量的8%~12%，补偿收缩混凝土湿养护7天；

步骤6：在铁皮波纹管内穿入高强精轧螺纹钢筋；安装配套锚垫板和螺母，采用千斤顶进行张拉高强精轧螺纹钢筋到设定张拉力后，拧紧螺母，预应力也可通过电动扭矩扳手施拧螺母进行实加；

步骤7：锚垫板、螺母、高强精轧螺纹钢筋外露部分防腐涂装。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、施工简单，无需在旧桥上大量植入普通钢筋，减少了植钢筋对旧桥结构的损害；

2、横隔板采用补偿混凝土可以有效保证拼接部位的结合面不会开裂，保证施工质量和日后运营效果；

3、施工质量有保证，提高了整个新旧桥梁连接的整体性与耐久性，延长桥梁的使用寿命1.2～1.5倍；

4、施工便捷，降低人工操作工时，施工造价节约10%～15%。

附图说明

图1预应力混凝土横隔板连接立面布置图；

图2预应力混凝土横隔板连接平面布置图。

图中标号：1锚垫板；2螺母；3高强精轧螺纹钢筋；4钢筋混凝土横隔板；5旧桥中梁腹板；6旧桥横隔板；7旧桥外边梁腹板；8新桥内边梁腹板；9新桥横隔板；10新桥中梁腹板；11旧桥翼缘板；12新桥翼缘板；13铁皮波纹管。

实施例

本实施例为20~50米的跨径桥梁，新桥A与旧桥B的拼接采用同类型的T梁或Ⅰ型结构，之间设置预应力混凝土横隔板，参见图1和图2所示，图1是预应力混凝土横隔板连接立面布置图，图2是预应力混凝土横隔板连接平面布置图。新桥A的主要组件为：新桥内边梁腹板8、新桥横隔板9、新桥中梁腹板10和12新桥翼缘板；旧桥B的主要组件为：旧桥中梁腹板5、旧桥横隔板6、旧桥外边梁腹板7和旧桥翼缘板11。

用于新旧桥梁连接的预应力混凝土横隔板，包括钢筋混凝土横隔板4、高强精轧螺纹钢筋3、锚垫板1、螺母2和铁皮波纹管13，其特点在于：所述的钢筋混凝土横隔板4内设有两根铁皮波纹管，所述的铁皮波纹管分别布置在钢筋混凝土横隔板4的上缘与下缘；钢筋混凝土横隔板4设置在旧桥外边梁腹板7和新桥内边梁腹板8之间，高强精轧螺纹钢筋3穿过铁皮波纹管，两端分别安装锚垫板1和螺母2将新旧桥连接在一起；通过对高强精轧螺纹钢筋3施加设定预应力，由螺母2锁紧固定，锚垫板1将压应力传递到旧桥外边梁腹板7和新桥内边梁腹板8以及钢筋混凝土横隔板4上，迫使用于新旧桥梁连接的钢筋混凝土横隔板4处于受压状态。

本发明的特点还在于：

浇筑钢筋混凝土横隔板4所用的混凝土为补偿收缩混凝土;补偿收缩混凝土中膨胀剂占水泥总重量的8%~12%。

所述的高强精轧螺纹钢筋3可采用预应力钢棒或预应力钢绞线代替。

本发明的用于新旧桥梁连接的预应力混凝土横隔板的施工方法，其特点在于，包括以下步骤：

步骤1：切割新桥翼缘板12相对应的旧桥翼缘板11，将新桥就位，新桥内边梁腹板8对应钢筋混凝土横隔板4位置预埋横向普通钢筋，钢筋上下间距15cm，并预留安置铁皮波纹管13孔洞，孔洞直径40mm；

步骤2：用电动钻机在旧桥外边梁腹板7上对应位置钻孔，孔洞位置与新桥预留孔洞位置对应，孔径一致，直径40mm；钻孔需避开旧桥预应力钢束;钻完孔后用压缩空气吹出孔内浮尘，再用脱脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔内壁；

步骤3：绑扎横隔板构造普通钢筋，横竖向布置，钢筋间距15cm，此普通钢筋与新桥预留普通钢筋进行焊接；

步骤4：在新旧桥孔洞间安装铁皮波纹管13，数量为2个，铁皮波纹管13与旧桥外边梁腹板7和新桥内边梁腹板8的孔洞间采用胶水封堵，防止浇筑钢筋混凝土横隔板4混凝土时水泥浆流入铁皮波纹管13和新旧桥腹板的预留孔洞内堵塞孔道；

步骤5：立模板，浇筑钢筋混凝土横隔板4补偿收缩混凝土；补偿收缩混凝土中膨胀剂占水泥总重量的8%~12%，补偿收缩混凝土湿养护7天；

步骤6：在铁皮波纹管内穿入高强精轧螺纹钢筋3，直径为32mm；安装配套锚垫板1和螺母2，采用千斤顶进行张拉高强精轧螺纹钢筋3到设定张拉力15吨后，拧紧螺母2；预应力也可通过电动扭矩扳手施拧螺母进行实加；

步骤7：锚垫板1、螺母2、高强精轧螺纹钢筋3外露部分防腐涂装。

Claims (4)

1.用于新旧桥梁连接的预应力混凝土横隔板，包括钢筋混凝土横隔板（4）、高强精轧螺纹钢筋（3）、锚垫板（1）、螺母（2）和铁皮波纹管（13），其特征在于：所述的钢筋混凝土横隔板（4）内设有两根铁皮波纹管（13），所述的铁皮波纹管（13）分别布置在钢筋混凝土横隔板（4）的上缘与下缘；钢筋混凝土横隔板（4）设置在旧桥外边梁腹板（7）和新桥内边梁腹板（8）之间，高强精轧螺纹钢筋（3）穿过铁皮波纹管，两端分别安装锚垫板（1）和螺母（2）将新旧桥连接在一起；通过对高强精轧螺纹钢筋（3）施加设定预应力，由螺母（2）锁紧固定，锚垫板（1）将压应力传递到旧桥外边梁腹板（7）和新桥内边梁腹板（8）以及钢筋混凝土横隔板（4）上，迫使用于新旧桥梁连接的钢筋混凝土横隔板（4）处于受压状态。

2.根据权利要求1所述的用于新旧桥梁连接的预应力混凝土横隔板，其特征在于：浇筑钢筋混凝土横隔板（4）所用的混凝土为补偿收缩混凝土；补偿收缩混凝土中膨胀剂占水泥总重量的8%~12%。

3.根据权利要求1和2所述的用于新旧桥梁连接的预应力混凝土横隔板，其特征在于：所述的高强精轧螺纹钢筋（3）可采用预应力钢棒或预应力钢绞线代替。

4.根据权利要求1所述的用于新旧桥梁连接的预应力混凝土横隔板的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：切割新桥翼缘板（12）相对应的旧桥翼缘板(11)，将新桥就位，新桥内边梁腹板（8）对应钢筋混凝土横隔板（4）位置预埋横向普通钢筋，并预留安置铁皮波纹管（13）孔洞；

步骤2：用电动钻机在旧桥外边梁腹板（7）上对应位置钻孔，孔洞位置与新桥预留孔洞位置对应，孔径一致；钻孔需避开旧桥预应力钢束；钻完孔后用压缩空气吹出孔内浮尘，再用脱脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔内壁；

步骤3：绑扎横隔板构造普通钢筋，横竖向布置，此普通钢筋与新桥预留普通钢筋进行焊接;

步骤4：在新旧桥孔洞间安装铁皮波纹管（13），与旧桥外边梁腹板（7）和新桥内边梁腹板（8）的孔洞间采用胶水封堵，防止浇筑钢筋混凝土横隔板（4）混凝土时水泥浆流入铁皮波纹管（13）和新旧桥腹板的预留孔洞内堵塞孔道；

步骤5：立模板，浇筑钢筋混凝土横隔板（4）补偿收缩混凝土；补偿收缩混凝土中膨胀剂占水泥总重量的8%~12%；补偿收缩混凝土湿养护7天；

步骤6：在铁皮波纹管（13）内穿入高强精轧螺纹钢筋（3），安装配套锚垫板（1）和螺母（2），采用千斤顶进行张拉高强精轧螺纹钢筋（3）到设定张拉力后，拧紧螺母（2），预应力也可通过电动扭矩扳手施拧螺母（2）进行实加；

步骤7：锚垫板（1）、螺母（2）、高强精轧螺纹钢筋（3）外露部分防腐涂装。