CN108385522A - 预制装配uhpc组合梁及快速施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制装配UHPC组合梁及快速施工方法，所述预制装配UHPC组合梁，包括：UHPC主梁，其为由UHPC预制成的主梁，所述UHPC主梁的上表面设有多个U型钢筋；桥面板，其下表面与所述UHPC主梁连接处设有凹槽，所述凹槽容纳所述U型钢筋；所述桥面板上表面设有与所述凹槽相通的灌浆孔及排气孔；灌浆料，其充满所述凹槽；通过灌浆料实现所述UHPC主梁及所述桥面板之间的连接。本发明具有减少现场浇筑、强度高、耐久性强、经济效益良好等优点，可广泛应用于桥梁工程技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域。更具体地说，本发明涉及一种预制装配UHPC组合梁及快速施工方法。
背景技术
传统的混凝土装配式桥梁需现场浇筑大量混凝土，对交通环境影响大；传统的混凝土装配式桥梁在使用过程中，受到环境因素的影响会出现开裂，影响使用性能。
钢混组合桥梁受力性能良好，结构自重小；钢梁及桥面板分别在工厂制造，现场安装时可利用钢梁作为平台完成组拼，有利于桥梁装配化建造。钢混组合结构尽管能大幅提升桥梁装配化施工水平，但存在钢主梁耐久性能差、材料成本高以及抗疲劳性能较差等缺点，同时钢混结合处存在混凝土开裂、混凝土现浇工序较多等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种减少现场浇筑、强度高、耐久性强、经济效益良好的预制装配UHPC组合梁及快速施工方法。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种预制装配UHPC组合梁，包括：UHPC主梁，其为由UHPC预制成的主梁，所述UHPC主梁的上表面设有多个U型钢筋；桥面板，其下表面与所述UHPC主梁连接处设有凹槽，所述凹槽容纳所述U型钢筋；所述桥面板上表面设有与所述凹槽相通的灌浆孔及排气孔；灌浆料，其充满所述凹槽。
优选地，所述的预制装配UHPC组合梁，还包括多个钢横梁，每个钢横梁两端分别通过一个固定装置固定在沿着桥梁横向方向设置在相邻两个UHPC主梁之间；所述固定装置包括通过连接件固定于UHPC主梁的T型板；所述T型板的横向部分固定于所述UHPC主梁上，所述T型板的竖直部分伸入所述钢横梁内部且与钢横梁固定连接，以连接UHPC主梁与钢横梁。
优选地，所述连接件包括预埋螺杆、套筒、螺杆、螺母；所述预埋螺杆和螺杆分别通过螺纹连接相对套设在套筒内，且位于所述套筒两端；所述预埋螺杆远离所述螺杆的一端设置于所述UHPC主梁内部；所述螺杆远离所述预埋螺杆的一端固定于所述T型板的横向部分。
优选地，多个所述钢横梁具体为由上往下依次设置的水平的第一钢横梁、倾斜的第二钢横梁、水平的第三钢横梁，且三者彼此连接成呈类Z字型。
优选地，所述UHPC主梁呈U型，其内横向架设类Z字型的钢结构；对于任意两个相邻的UHPC主梁，其之间的第二钢横梁与其中任意一个UHPC主梁的类Z字型钢结构的倾斜部分呈折线设置。
优选地，所述U型钢筋垂直设置于所述UHPC主梁的上表面且所述U型钢筋的弯折端远离所述UHPC主梁的上表面。
优选地，当所述U型钢筋平行于桥梁横向时，多个所述U型钢筋沿桥梁纵向在所述凹槽内均匀分布；当所述U型钢筋垂直于桥梁横向时，一对所述U型相对设置于桥梁横向且多对所述U型钢筋沿桥梁纵向在所述凹槽内均匀分布。
一种预制装配UHPC组合梁的快速施工方法，包括：S1：预制所述UHPC主梁及所述桥面板并运输至拼装现场；S2：吊装所述UHPC主梁，安装所述钢横梁；S3：所述UHPC主梁上表面的边缘处环绕粘贴橡胶封条；S4：安装所述桥面板于所述UHPC主梁上，多个桥面板间平行设置且通过湿接带钢筋固定连接；S5：在所述灌浆孔使用灌浆料进行灌浆。
优选地，所述灌浆料及湿接带钢筋的连接均采用UHPC。
本发明至少包括以下有益效果：
超高性能混凝土(UHPC)是一种高强度、高韧性、低孔隙率的超高强水泥基材料，拥有粘接强度高、收缩性小、密实性强、耐久性和化学药品阻抗性好等优势。
主梁与桥面板在工厂进行预制以及利用钢横梁代替现浇横隔板，减少了现场浇筑，避免了对交通环境产生较大影响，缩短了施工时间；相比传统的混凝土装配式桥梁，受力性能优越、降低自重且耐久性更好；相比钢混组合桥梁，大幅度提高桥梁的耐久性且主梁无需进行后期维护，全生命周期内质量更优，具有良好的经济效益；UHPC的粘接强度高也使得主梁与桥面板之间、桥面板与桥面板之间的连接更加稳固。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述U型钢筋平行于桥梁横向时的UHPC主梁与桥面板连接示意图；
图2为对应图1的沿桥梁纵向的截面图；
图3为本发明所述U型钢筋垂直于桥梁横向时的UHPC主梁与桥面板连接示意图；
图4为对应图3的沿桥梁纵向的截面图；
图5为本发明所述钢横梁安装示意图；
图6为本发明所述固定装置安装示意图；
图7为图6中A-A截面剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-7所示，本发明提供一种预制装配UHPC组合梁，包括：UHPC主梁1，其为由UHPC预制成的主梁，所述UHPC主梁1的上表面设有多个U型钢筋2；桥面板3，其下表面与所述UHPC主梁1连接处设有凹槽，所述凹槽容纳所述U型钢筋2；所述桥面板3上表面设有与所述凹槽相通的灌浆孔4及排气孔5；灌浆料，其充满所述凹槽。所述桥面板3周边结合面上设有湿接带钢筋，通过在湿接带钢筋处灌浆实现桥面板之间的连接；所述UHPC主梁1架设于桥墩上。
所述的预制装配UHPC组合梁，还包括：多个钢横梁，每个钢横梁两端分别通过一个固定装置固定在沿着桥梁横向方向设置在相邻两个UHPC主梁1之间；所述固定装置包括通过连接件固定于UHPC主梁1的T型板7；所述T型板7的横向部分固定于所述UHPC主梁1上，所述T型板7的竖直部分伸入所述钢横梁内部且与钢横梁固定连接，以连接UHPC主梁1与钢横梁。所述钢横梁安装前涂覆有防腐涂料且安装方便，使主梁之间的整体性更好，增强桥梁横向的刚度。
所述连接件包括预埋螺杆8、套筒9、螺杆10、螺母11；所述预埋螺杆8和螺杆10分别通过螺纹连接相对套设在套筒9内，且位于所述套筒9两端；所述预埋螺杆8远离所述螺杆10的一端设置于所述UHPC主梁1内部；所述螺杆10远离所述预埋螺杆8的一端固定于所述T型板7的横向部分。
多个所述钢横梁具体为由上往下依次设置的水平的第一钢横梁12、倾斜的第二钢横梁13、水平的第三钢横梁14，且三者彼此连接成呈类Z字型。
所述UHPC主梁1呈U型，其内横向架设类Z字型的钢结构；对于任意两个相邻的UHPC主梁1，其之间的第二钢横梁13与其中任意一个UHPC主梁1的类Z字型钢结构的倾斜部分呈折线设置。所有钢横梁组成类桁架结构，提高整体的受力性能。当所述UHPC主梁1为I型时，其内部未架设类Z字型的钢结构，相邻的第二钢横梁13呈折线设置。
所述U型钢筋2垂直设置于所述UHPC主梁1的上表面且所述U型钢筋2的弯折端远离所述UHPC主梁1的上表面。所述U型钢筋2可以增加桥面板3与所述UHPC主梁1之间的连接，弯折端远离所述UHPC主梁1的上表面可以提高受力性能。
当所述U型钢筋2平行于桥梁横向时，多个所述U型钢筋2沿桥梁纵向在所述凹槽内均匀分布；当所述U型钢筋2垂直于桥梁横向时，一对所述U型相对设置于桥梁横向且多对所述U型钢筋2沿桥梁纵向在所述凹槽内均匀分布。
一种预制装配UHPC组合梁的快速施工方法，包括：S1：预制所述UHPC主梁1及所述桥面板3并运输至拼装现场；S2：吊装所述UHPC主梁1，安装所述钢横梁；S3：所述UHPC主梁1上表面的边缘处环绕粘贴橡胶封条6；S4：安装所述桥面板3于所述UHPC主梁1上，多个桥面板3间平行设置且通过湿接带钢筋固定连接；S5：在所述灌浆孔4使用灌浆料进行灌浆。预制所述UHPC主梁1，包括所述UHPC主梁1上方U型钢筋2的布置，所述连接件的布置，体内、体外预应力的布置及所述UHPC主梁1的连接面均进行粗糙化等；预制所述桥面板3，包括所述凹槽、所述灌浆孔4、所述排气孔5、桥面板3之间连接处的湿接带钢筋及所述桥面板3的连接面均进行粗糙化处理等；在拼装现场张拉所述UHPC主梁1的预应力后安装所述UHPC主梁1；所述桥面板3压缩所述橡胶封条6，保证灌浆时所述UHPC主梁1与所述桥面板之间的密封性；所述UHPC主梁1作为拼装平台，依次安装所述桥面板3。
所述灌浆料及湿接带钢筋的连接均采用UHPC。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种预制装配UHPC组合梁，其特征在于，包括：
UHPC主梁，其为由UHPC预制成的主梁，所述UHPC主梁的上表面设有多个U型钢筋；
桥面板，其下表面与所述UHPC主梁连接处设有凹槽，所述凹槽容纳所述U型钢筋；所述桥面板上表面设有与所述凹槽相通的灌浆孔及排气孔；
灌浆料，其充满所述凹槽。
2.如权利要求1所述的预制装配UHPC组合梁，其特征在于，还包括：
多个钢横梁，每个钢横梁两端分别通过一个固定装置固定在沿着桥梁横向方向设置在相邻两个UHPC主梁之间；
所述固定装置包括通过连接件固定于UHPC主梁的T型板；所述T型板的横向部分固定于所述UHPC主梁上，所述T型板的竖直部分伸入所述钢横梁内部且与钢横梁固定连接，以连接UHPC主梁与钢横梁。
3.如权利要求2所述的预制装配UHPC组合梁，其特征在于，所述连接件包括预埋螺杆、套筒、螺杆、螺母；
所述预埋螺杆和螺杆分别通过螺纹连接相对套设在套筒内，且位于所述套筒两端；
所述预埋螺杆远离所述螺杆的一端设置于所述UHPC主梁内部；
所述螺杆远离所述预埋螺杆的一端固定于所述T型板的横向部分。
4.如权利要求2所述的预制装配UHPC组合梁，其特征在于，多个所述钢横梁具体为由上往下依次设置的水平的第一钢横梁、倾斜的第二钢横梁、水平的第三钢横梁，且三者彼此连接成呈类Z字型。
5.如权利要求4所述的预制装配UHPC组合梁，其特征在于，所述UHPC主梁呈U型，其内横向架设类Z字型的钢结构；
对于任意两个相邻的UHPC主梁，其之间的第二钢横梁与其中任意一个UHPC主梁的类Z字型钢结构的倾斜部分呈折线设置。
6.如权利要求1所述的预制装配UHPC组合梁，其特征在于，所述U型钢筋垂直设置于所述UHPC主梁的上表面且所述U型钢筋的弯折端远离所述UHPC主梁的上表面。
7.如权利要求6所述的预制装配UHPC组合梁，其特征在于，当所述U型钢筋平行于桥梁横向时，多个所述U型钢筋沿桥梁纵向在所述凹槽内均匀分布；当所述U型钢筋垂直于桥梁横向时，一对所述U型相对设置于桥梁横向且多对所述U型钢筋沿桥梁纵向在所述凹槽内均匀分布。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的预制装配UHPC组合梁的快速施工方法，其特征在于，包括：
S1：预制所述UHPC主梁及所述桥面板并运输至拼装现场；
S2：吊装所述UHPC主梁，安装所述钢横梁；
S3：所述UHPC主梁上表面的边缘处环绕粘贴橡胶封条；
S4：安装所述桥面板于所述UHPC主梁上，多个桥面板间平行设置且通过湿接带钢筋固定连接；
S5：在所述灌浆孔使用灌浆料进行灌浆。
9.如权利要求8所述的预制装配UHPC组合梁的快速施工方法，其特征在于，所述灌浆料及湿接带钢筋的连接均采用UHPC。
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