CN108867481B - 一种护栏灌浆连接预制装配式frp筋材混凝土侧边防撞护栏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，包括预制防撞护栏和预制主梁，预制主梁具有延伸伸出的连接钢筋，预制防撞护栏由混凝土预制构成并在内部预埋有FRP筋材、普通钢筋及金属波纹管，伸出的连接钢筋插入金属波纹管内，通过向金属波纹管内部灌注灌浆料以将预制防撞护栏与预制主梁相连，有效地将预制防撞护栏与预制主梁连接成整体，现场施工便捷，装配化程度高，而且，护栏受力筋材采用抗拉能力更强的FRP筋材，可以有效地减少护栏的截面尺寸，从而减轻护栏自重，有利于桥梁轻质化。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工结构技术领域，特别涉及一种护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏。
背景技术
近年来，快速化、装配化的绿色桥梁建造理念得到长足的发展，装配式桥梁下部结构、上部结构、附属设施发展迅速。护栏是桥梁的重要组成部分，传统钢筋混凝土护栏常采用现场钢筋绑扎、混凝土现浇施工，大量的钢筋运输、加工作业费时费力，增加了施工工期和成本，且施工质量难以控制，易造成护栏钢筋保护层厚度满足不了规范要求，从而导致混凝土表面开裂，内部钢筋的锈蚀风险加大，严重影响了护栏的耐久性，而且现场浇筑造成污染较大，不符合国家发展绿色建筑的要求，另外，传统钢筋护栏截面尺寸大，给桥梁轻质化带来了难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、施工简便、绿色环保的护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，包括预制防撞护栏和预制主梁，所述预制主梁具有延伸伸出的连接钢筋，所述预制防撞护栏由混凝土预制构成并在内部预埋有FRP筋材、普通钢筋及金属波纹管，所述FRP筋材包括分别设置在预制防撞护栏内外两侧并与坡面平行的护栏受力筋材和沿纵向间隔布置的纵向筋材，所述普通钢筋包括护栏构造钢筋和箍筋，所述金属波纹管贯穿预埋在预制防撞护栏内侧端部，所述箍筋环绕在金属波纹管外部；所述护栏构造钢筋设置在预制防撞护栏底部，一端于预制防撞护栏外侧处弯折并与纵向筋材绑扎连接，另一端弯折延伸与金属波纹管外的箍筋焊接；所述连接钢筋伸入金属波纹管内部，通过向金属波纹管内部灌注灌浆料以将预制防撞护栏与预制主梁相连。
优选地，所述护栏受力筋材分为内侧护栏受力筋材和外侧护栏受力筋材，所述内侧护栏受力筋材的直径大于外侧护栏受力筋材的直径，所述内侧护栏受力筋材、外侧护栏受力筋材的顶部绑扎连接并与相应的纵向钢筋绑扎连接。
优选地，所述预制主梁的连接钢筋分为伸入连接钢筋和预埋连接钢筋，所述预制主梁预埋有顶面与预制主梁顶面平齐的连接接头，所述预埋连接钢筋预埋在预制主梁内部且顶部与连接接头固定连接，所述伸入连接钢筋底部与连接接头可拆卸式连接。
优选地，所述预制主梁端部向上延伸形成与预制防撞护栏配合定位的挡块，所述预制主梁与预制防撞护栏之间具有砂浆垫层。
优选地，所述预制防撞护栏底部设有剪力槽，所述预制主梁设有与剪力槽嵌固配合的剪力键，所述预制防撞护栏与预制主梁之间具有环氧树脂胶层，所述预制防撞护栏底部沿纵向间隔设有出胶槽。所述预制防撞护栏底部外壁具有假缝。
优选地，所述预制防撞护栏内部还预埋有PVC管。
优选地，所述灌浆料采用超高强度混凝土。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，包括预制防撞护栏和预制主梁，所述预制主梁具有延伸伸出的连接钢筋，所述预制防撞护栏由混凝土预制构成并在内部预埋有FRP筋材、普通钢筋及金属波纹管，所述FRP筋材包括分别设置在预制防撞护栏内侧并与坡面平行的护栏受力筋材和沿纵向间隔布置的纵向筋材，所述普通钢筋包括护栏受力钢筋和箍筋，所述金属波纹管贯穿预埋在预制防撞护栏内侧端部，所述箍筋环绕在金属波纹管外部；所述护栏受力钢筋设置在预制防撞护栏外侧并与坡面平行，于预制防撞护栏底部两侧分别弯折延伸并与金属波纹管外的箍筋焊接；所述连接钢筋伸入金属波纹管内部，通过向金属波纹管内部灌注灌浆料以将预制防撞护栏与预制主梁相连。
有益效果：
(1)预制防撞护栏内部的护栏受力筋材采用抗拉能力更强的FRP筋材，可以有效地减少护栏的截面尺寸，从而减轻护栏自重，有利于桥梁轻质化，同时，FRP筋材的抗腐蚀性好，提高了护栏的耐久性，且护栏采用装配式建造，给施工质量提供了保证；
(2)通过连接钢筋伸入预埋在预制防撞护栏内部的金属波纹管，并灌注超高强度混凝土，也可有效地将预制防撞护栏与预制主梁连接成整体，现场施工便捷，装配化程度高；
(3)连接钢筋分为两段，并通过连接接头进行现场接长，便于预制防撞护栏的存储堆放，且机械连接可满足钢筋传力需要；
(4)预制主梁端部设置的挡块可有效承受预制防撞护栏的水平力，给防撞护栏的预制提供了可能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；
图1为本发明第一实施例的断面结构示意图；
图2为本发明第二实施例的断面结构示意图；
图3为本发明第二实施例中具有出胶槽的断面结构示意图；
图4为本发明第三实施例的断面结构示意图。
具体实施方式
参照图1至图3，本发明护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，包括预制防撞护栏20和预制主梁10，预制主梁10具有延伸伸出的连接钢筋11，预制防撞护栏20由混凝土预制构成并在内部预埋有FRP筋材21、普通钢筋22及金属波纹管23。
其中，FRP筋材21包括分别设置在预制防撞护栏20内外两侧并与坡面平行的护栏受力筋材211和沿纵向间隔布置的纵向筋材212，FRP筋材21具有更高强度，抗疲劳性与耐久性更好，考虑到造价，优选为玻璃纤维筋。
普通钢筋22包括护栏构造钢筋221和箍筋222，金属波纹管23贯穿预埋在预制防撞护栏20内侧端部，金属波纹管23的顶部和底部均具有开口，箍筋222环绕在金属波纹管23外部，以改善局部受力，护栏构造钢筋221设置在预制防撞护栏20底部，一端于预制防撞护栏20外侧处弯折并与该弯折处的纵向筋材212绑扎连接，另一端弯折继续延伸与金属波纹管23外的箍筋222焊接。
整个预制防撞护栏20的截面尺寸可以根据FRP筋材21、普通钢筋22的直径大小、布置间距等进行适当减少，从而减轻预制防撞护栏20的重量，便于预制吊装。
安装时，首先在预制主梁10上方对应位置设置砂浆垫层30，之后吊装预制防撞护栏20并将连接钢筋11插入金属波纹管23，随后通过金属波纹管23顶部开口灌注灌浆料，连接钢筋11插入金属波纹管23的长度应满足锚固长度要求，灌浆后用砂浆将预制防撞护栏20表面抹平。灌浆料选用UHPC材料。
预制主梁10端部向上延伸形成与预制防撞护栏20配合定位的挡块12，以抵抗预制防撞护栏20的水平推力。在预制主梁10端部下方设置滴水线13，滴水线13内部按构造配置钢筋并与预制主梁10共同预制。
其中，为减少FRP筋材21的用量以节省造价，适当增大相邻护栏受力筋材211之间的间隔距离，将护栏受力筋材211分为内侧护栏受力筋材2111和外侧护栏受力筋材2112，内侧护栏受力筋材2111的直径大于外侧护栏受力筋材2112的直径，内侧护栏受力筋材2111、外侧护栏受力筋材2112与相应的纵向钢筋绑扎连接。
当然，为减小桥面宽度，可以取消挡块12的设置，并在预制防撞护栏20底部设置剪力槽26与出胶槽27，出胶槽27沿纵向间隔布置，相应地，预制主梁10设有与剪力槽26嵌固配合的剪力键15，并将滴水线13移至预制主梁10端部。在预制防撞护栏20底面与预制主梁10顶面留设胶接缝，胶接缝优选为3mm。
安装时，首先在预制主梁10对应的顶面均匀涂抹环氧树脂胶剂，环氧树脂胶剂厚度不小于3mm，随后吊装预制防撞护栏20并将剪力槽26与剪力键15对准，利用预制防撞护栏20的自重与出胶槽27将环氧树脂胶剂挤出，环氧树脂胶剂固化形成环氧树脂胶层16。预制防撞护栏20底部外壁具有假缝28，环氧树脂胶剂挤出后沿假缝28刮除溢出的多余环氧树脂胶剂，使得结构更为美观。
作为优选，预制防撞护栏20内部还预埋有PVC管，可以方便路灯电线或通信光缆等线材的放置，并减轻预制防撞护栏20的重量。
参照图4，本发明半灌浆套筒连接预制装配式FRP筋材侧边防撞护栏结构，与上述实施例不同的是，外侧护栏受力筋材采用普通钢筋，为护栏受力钢筋223，仅内侧护栏受力筋材2111采用FRP筋材，此时，取消了位于底部的护栏构造钢筋221，护栏受力钢筋223的底端继续延伸，在预制防撞护栏20底部内外两侧分别弯折后继续延伸与金属波纹管23外的箍筋222焊接。
作为优选，连接钢筋11分为伸入连接钢筋111和预埋连接钢筋112两段，预制主梁10预埋有顶面与预制主梁顶面平齐的连接接头14，预埋连接钢筋112预埋在预制主梁内部，且预埋连接钢筋112顶部与连接接头14固定连接，伸入连接钢筋111底部与连接接头14可拆卸式连接，优选地螺纹连接，连接钢筋11的两段设置，可以方便预制主梁10预制完成后的存放运输，现场施工时，伸入连接钢筋111连接到连接接头14，随后将预制防撞护栏20吊装到位，最后向金属波纹管23内部灌注灌浆料。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，其特征在于：包括预制防撞护栏和预制主梁，所述预制主梁具有延伸伸出的连接钢筋，所述预制防撞护栏由混凝土预制构成并在内部预埋有FRP筋材、普通钢筋及金属波纹管，所述FRP筋材包括分别设置在预制防撞护栏内外两侧并与坡面平行的护栏受力筋材和沿纵向间隔布置的纵向筋材，所述普通钢筋包括护栏构造钢筋和箍筋，所述金属波纹管贯穿预埋在预制防撞护栏内侧端部，所述箍筋环绕在金属波纹管外部；所述护栏构造钢筋设置在预制防撞护栏底部，一端于预制防撞护栏外侧处弯折并与纵向筋材绑扎连接，另一端弯折延伸与金属波纹管外的箍筋焊接；所述连接钢筋伸入金属波纹管内部，通过向金属波纹管内部灌注灌浆料以将预制防撞护栏与预制主梁相连。
2.根据权利要求1所述的护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，其特征在于：所述护栏受力筋材分为内侧护栏受力筋材和外侧护栏受力筋材，所述内侧护栏受力筋材的直径大于外侧护栏受力筋材的直径，所述内侧护栏受力筋材、外侧护栏受力筋材的顶部绑扎连接并与相应的纵向钢筋绑扎连接。
3.根据权利要求2所述的护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，其特征在于：所述预制主梁的连接钢筋分为伸入连接钢筋和预埋连接钢筋，所述预制主梁预埋有顶面与预制主梁顶面平齐的连接接头，所述预埋连接钢筋预埋在预制主梁内部且顶部与连接接头固定连接，所述伸入连接钢筋底部与连接接头可拆卸式连接。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，其特征在于：所述预制主梁端部向上延伸形成与预制防撞护栏配合定位的挡块，所述预制主梁与预制防撞护栏之间具有砂浆垫层。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，其特征在于：所述预制防撞护栏底部设有剪力槽，所述预制主梁设有与剪力槽嵌固配合的剪力键，所述预制防撞护栏与预制主梁之间具有环氧树脂胶层，所述预制防撞护栏底部沿纵向间隔设有出胶槽。
6.根据权利要求5所述的护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，其特征在于：所述预制防撞护栏底部外壁具有假缝。
7.根据权利要求1所述的护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，其特征在于：所述预制防撞护栏内部还预埋有PVC管。
8.根据权利要求1所述的护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，其特征在于：所述灌浆料采用超高强度混凝土。
9.一种护栏灌浆连接预制装配式FRP筋材混凝土侧边防撞护栏，其特征在于：包括预制防撞护栏和预制主梁，所述预制主梁具有延伸伸出的连接钢筋，所述预制防撞护栏由混凝土预制构成并在内部预埋有FRP筋材、普通钢筋及金属波纹管，所述FRP筋材包括分别设置在预制防撞护栏内侧并与坡面平行的护栏受力筋材和沿纵向间隔布置的纵向筋材，所述普通钢筋包括护栏受力钢筋和箍筋，所述金属波纹管贯穿预埋在预制防撞护栏内侧端部，所述箍筋环绕在金属波纹管外部；所述护栏受力钢筋设置在预制防撞护栏外侧并与坡面平行，于预制防撞护栏底部两侧分别弯折延伸并与金属波纹管外的箍筋焊接；所述连接钢筋伸入金属波纹管内部，通过向金属波纹管内部灌注灌浆料以将预制防撞护栏与预制主梁相连。
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