CN109183634A - 端横梁连结实现简支t型梁桥连续化的构造及其施工方法 - Google Patents

端横梁连结实现简支t型梁桥连续化的构造及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造及其施工方法，包括既有简支T型梁桥的简支T型梁和桥墩，所述桥墩的顶面架设有两简支T型梁，两简支T型梁的相邻端部均设有端横梁，两端横梁之间通过连接件连接，两端横梁的上方与两简支T型梁的顶板近相邻端部的上表面均开设有施工缝，两简支T型梁的施工缝之间经铺设隔离层相互连接，所述隔离层上表面铺设有结构现浇连续段。本发明结构简单、合理，通过该连续化改造的构造，可以有效地避免行车在原来的伸缩缝位置发生跳车现象，提高行车舒适性，以及可提高T型梁连续化后端横梁的抗剪能力，还具有方法简单、受力明确、施工方便、改造成本较低的优点。

Description

端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造及其施工方法。
背景技术：
简支梁桥属于静定结构，简支T型梁桥作为中小跨径桥梁的常见桥型，因其构造简单、施工方便、造价低廉，在我国公路桥梁中有着广泛的使用。多孔简支梁桥为适应温度变化以及活载作用引起的变形，通常在每个桥墩上设置伸缩缝。我国早期建设的简支梁桥的设计荷载偏低，随着交通流量与日俱增和桥梁使用年限的增长，伸缩缝损坏的情况日益增加，给行车安全性带来不利影响。伸缩缝损坏后也不易修理，极大地增加了后期维修养护费用。
简支变连续梁法是多跨简支梁桥加固改造、提高承载能力的行之有效的方法。该方法可结合桥面铺装整修，在两跨主梁之间现浇混凝土前，在其上翼缘板添加负弯矩钢筋或预应力筋，从而将简支梁改变为连续梁的受力体系，以减小原桥主梁跨中截面的活载弯矩和挠度值，提高原桥的承载能力，达到加固目的。对多跨简支梁桥采用桥面连续的加固方法时，则是把相邻两跨连接处的桥面铺装凿开，增焊钢筋，从而使相邻数跨或全桥铺装的受力主筋连为整体，再修补好桥面铺装。此种方法也俗称假连续，成桥后依然属于简支桥梁。实践中发现，在简支变连续的中间支点处梁段，其端部一定范围内常会出现较多斜向裂缝，斜裂缝的长度、密度及宽度均大于边支点部梁上的斜裂缝。此裂缝的出现不仅影响到主梁的耐久性能，同时有可能造成主梁端部斜截面剪压破坏，对桥梁安全造成危害。因此以简支变连续梁的方法加固多跨简支梁桥，跨中抗弯承载能力能够使活载等级提高，但梁端的抗剪能力未有明显改进。
发明内容：
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造及其施工方法，不仅结构简单、合理，而且高效便捷。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造，包括既有简支T型梁桥的简支T型梁和桥墩，所述桥墩的顶面架设有两简支T型梁，两简支T型梁的相邻端部均设有端横梁，两端横梁之间通过连接件连接，两端横梁的上方与两简支T型梁的顶板近相邻端部的上表面均开设有施工缝，两简支T型梁的施工缝之间经铺设隔离层相互连接，所述隔离层上表面铺设有结构现浇连续段。
进一步的，两端横梁上沿纵桥向同轴开设有连接通孔，所述连接通孔位于简支T型梁形心轴之下的受拉区域；所述连接件包括连接螺杆，所述连接螺杆贯穿两端横梁上的连接通孔，连接螺杆的两端通过垫片和螺母与端横梁实现锁紧固定。
进一步的，两简支T型梁的顶板近相邻端部上表面的施工缝之间的总长度为m，m取值为结构连续化后桥墩顶部有负弯矩的范围。
进一步的，所述隔离层采用弹性材料，弹性材料为橡胶板或发泡聚苯乙烯。
进一步的，所述结构现浇连续段为现浇的混凝土层，混凝土为微膨胀混凝土。
进一步的，所述简支T型梁与结构现浇连续段的上表面铺设有桥面铺装混凝土，桥面铺装混凝土为高性能混凝土，高性能混凝土采用聚丙烯纤维混凝土。
进一步的，两端横梁之间的间隙填充有无收缩砂浆。
本发明采用的另一种技术方案是：一种端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造的施工方法，包含如下步骤：
步骤S1，端横梁连接：按设计要求对相邻两端横梁上需要设置连接件的位置开设连接通孔，将连接螺杆贯穿连接通孔，连接螺杆的两端均与垫片、螺母相配合，实现两侧端横梁的连接；
步骤S2、凿除既有桥面铺装：凿除既有简支T型梁桥的桥面铺装，凿除时做好安全措施以避免对既有简支T型梁造成损伤：
步骤S3、设置施工缝：按设计要求凿除两端横梁的上方与两既有简支T型梁的顶板近相邻端部的上表面的混凝土和钢筋，保留顶板部分纵向钢筋，用于后期与结构现浇连续段的纵向钢筋相连，使相邻的两块既有简支T型梁之间形成一条施工缝；
步骤S4、铺设隔离层：施工缝设置完成后，在两施工缝的底部铺设隔离层；
步骤S5、施工结构现浇连续段：在施工缝中布设纵横向连接钢筋，纵向钢筋与顶板混凝土凿除时保留的纵向钢筋相连接，现场浇筑结构现浇连续段的混凝土，保证结构现浇连续段与既有简支T型梁协同工作；
步骤S6、浇筑新桥面铺装：待结构现浇连续段养护到期后，在既有简支T型梁和结构现浇连续段上方浇筑新桥面铺装混凝土。
进一步的，在步骤S1中，两既有简支T型梁的顶板近相邻端部上表面的施工缝之间的总长度为m，m取值为结构连续化后桥墩顶部有负弯矩的范围；凿除顶板时应严格按照跳位凿除，施工时应对桥墩附近进行应变、应力监控，如若发现异常应停止施工；凿除顶板后应保留原有钢筋，以便于后续钢筋绑扎。
进一步的，在步骤S4中，施工缝底部布置隔离层的厚度应满足既有简支T型梁连续化后墩顶位置的活载和温度变形需要。
与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明结构简单、合理，通过该连续化改造的构造，可以有效地避免行车在原来的伸缩缝位置发生跳车现象，提高行车舒适性，以及可提高T型梁连续化后端横梁的抗剪能力；同时，该连续化改造的构造可以不用转换原有简支梁双支座体系，具有方法简单、受力明确、施工方便、改造成本较低的优点。
附图说明：
图1是既有简支T型梁桥的立面图；
图2是既有简支T型梁桥端横梁通过连接件连接的立面图；
图3是本发明实施例中的构造示意图；
图4是本发明实施例中施工缝开设示意图；
图5是图3中的A-A剖面构造示意图。
图中：
1-简支T型梁；11-顶板；12-腹板；2-端横梁；3-桥墩；4-桥面铺装混凝土；5-伸缩缝；6-连接件；61-连接螺杆；62-橡胶垫片；63-钢螺帽；7-无收缩砂浆；8-隔离层；9-结构现浇连续段；10-施工缝。
具体实施方式:
为了更清楚地解释本发明，下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明，显而易见地，下面所列的附图仅仅是本发明的一些具体实施例。
如图1～5所示，本发明一种端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造，包括既有简支T型梁桥的简支T型梁1和桥墩3，所述桥墩3的顶面架设有两简支T型梁1，所述简支T型梁1包括顶板11和腹板12，所述顶板11位于腹板12的上表面，两简支T型梁1的相邻端部均设有端横梁2，两端横梁2之间通过连接件6连接，两端横梁2的上方与两简支T型梁1的顶板11近相邻端部的上表面均开设有施工缝10，两简支T型梁1的施工缝10之间经铺设隔离层8相互连接，所述隔离层8上表面铺设有结构现浇连续段9。
本实施例中，两端横梁2上沿纵桥向同轴开设有连接通孔，所述连接通孔位于简支T型梁1形心轴之下的受拉区域；所述连接件6包括连接螺杆61，所述连接螺杆61为精轧螺纹钢，连接螺杆61贯穿两端横梁2上的连接通孔，连接螺杆的两端通过橡胶垫片62和钢螺母63与端横梁2实现锁紧固定。通过精轧螺纹钢两头的橡胶垫片进行自由变形，保证连续化改造后的主梁弯矩与简支梁相同，即竖向荷载作用下不传递弯矩给墩上支座；从而保证竖向荷载作用下仍为简支梁。优选的，所需连接件的数量根据简支T型梁连续化改造后的梁端截面剪力值计算得到。
本实施例中，两简支T型梁1的顶板11近相邻端部上表面的施工缝10之间的总长度为m，m取值为结构连续化后桥墩顶部有负弯矩的范围。凿除顶板时应严格按照跳位凿除，施工时应对桥墩附近进行应变、应力监控，如若发现异常应停止施工；凿除顶板后应保留原有纵向钢筋，以便于后续钢筋绑扎。
本实施例中，所述隔离层8采用弹性材料，弹性材料为橡胶板或发泡聚苯乙烯，保证竖向荷载不传递给端横梁。
本实施例中，所述结构现浇连续段9为现浇的混凝土层，混凝土为微膨胀混凝土，减小墩顶负弯矩区混凝土的收缩效应。所述结构现浇连续段是在未凿除的端横梁侧和顶板侧布设纵横向连接钢筋后，现场浇筑结构连续段和桥面铺装的混凝土，保证结构现浇连续段与既有简支T型梁协同工作。
本实施例中，所述简支T型梁1与结构现浇连续段9的上表面铺设有桥面铺装混凝土4，桥面铺装混凝土4为高性能混凝土，高性能混凝土采用聚丙烯纤维混凝土。
本实施例中，两端横梁2之间的间隙填充有无收缩砂浆7，保证纵桥向荷载与变形传递给桥台。
本发明的优点在于：为简支T型梁桥连续化改造提供了可行、有效的指导方法，通过该方法可以有效地避免行车在原来的伸缩缝位置发生跳车现象，提高行车舒适性。该方法顺桥向连续化可以不用转换原有简支梁双支座体系，具有方法简单、受力明确、施工方便、改造成本较低的特点。本改造构造受力明确，保证竖向荷载作用下还是原来的简支梁，纵桥向荷载作用下改造为连续梁，同时提高了T型梁连续化后端横梁的抗剪能力。
本发明采用的另一种技术方案是：一种端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造的施工方法，包含如下步骤：
步骤S1，端横梁连接：按设计要求对相邻两端横梁上需要设置连接件的位置开设连接通孔，将连接螺杆贯穿连接通孔，连接螺杆的两端均与垫片、螺母相配合，实现两侧端横梁的连接；
步骤S2、凿除既有桥面铺装：凿除既有简支T型梁桥的桥面铺装，凿除时做好安全措施以避免对既有简支T型梁造成损伤：
步骤S3、设置施工缝：按设计要求凿除两端横梁的上方与两既有简支T型梁的顶板近相邻端部的上表面的混凝土和钢筋，保留顶板部分纵向钢筋，用于后期与结构现浇连续段的纵向钢筋相连，使相邻的两块既有简支T型梁之间形成一条施工缝；
步骤S4、铺设隔离层：施工缝设置完成后，在两施工缝的底部铺设隔离层；
步骤S5、施工结构现浇连续段：在施工缝中布设纵横向连接钢筋，纵向钢筋与顶板混凝土凿除时保留的纵向钢筋相连接，现场浇筑结构现浇连续段的混凝土，保证结构现浇连续段与既有简支T型梁协同工作；
步骤S6、浇筑新桥面铺装：待结构现浇连续段养护到期后，在既有简支T型梁和结构现浇连续段上方浇筑新桥面铺装混凝土。
本实施例中，在步骤S1中，两既有简支T型梁的顶板近相邻端部上表面的施工缝之间的总长度为m，m取值为结构连续化后桥墩顶部有负弯矩的范围；凿除顶板时应严格按照跳位凿除，施工时应对桥墩附近进行应变、应力监控，如若发现异常应停止施工；凿除顶板后应保留原有钢筋，以便于后续钢筋绑扎。
本实施例中，在步骤S4中，施工缝底部布置隔离层的厚度应满足既有简支T型梁连续化后墩顶位置的活载和温度变形需要。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造，包括既有简支T型梁桥的简支T型梁和桥墩，其特征在于：所述桥墩的顶面架设有两简支T型梁，两简支T型梁的相邻端部均设有端横梁，两端横梁之间通过连接件连接，两端横梁的上方与两简支T型梁的顶板近相邻端部的上表面均开设有施工缝，两简支T型梁的施工缝之间经铺设隔离层相互连接，所述隔离层上表面铺设有结构现浇连续段。
2.根据权利要求1所述的端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造，其特征在于：两端横梁上沿纵桥向同轴开设有连接通孔，所述连接通孔位于简支T型梁形心轴之下的受拉区域；所述连接件包括连接螺杆，所述连接螺杆贯穿两端横梁上的连接通孔，连接螺杆的两端通过垫片和螺母与端横梁实现锁紧固定。
3.根据权利要求1所述的端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造，其特征在于：两简支T型梁的顶板近相邻端部上表面的施工缝之间的总长度为m，m取值为结构连续化后桥墩顶部有负弯矩的范围。
4.根据权利要求1所述的端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造，其特征在于：所述隔离层采用弹性材料，弹性材料为橡胶板或发泡聚苯乙烯。
5.根据权利要求1所述的端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造，其特征在于：所述结构现浇连续段为现浇的混凝土层，混凝土为微膨胀混凝土。
6.根据权利要求1所述的端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造，其特征在于：所述简支T型梁与结构现浇连续段的上表面铺设有桥面铺装混凝土，桥面铺装混凝土为高性能混凝土，高性能混凝土采用聚丙烯纤维混凝土。
7.根据权利要求1所述的端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造，其特征在于：两端横梁之间的间隙填充有无收缩砂浆。
8.一种端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造的施工方法，其特征在于：包括采用如权利要求1～7任一项所述的端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造，包含如下步骤：
步骤S1，端横梁连接：按设计要求对相邻两端横梁上需要设置连接件的位置开设连接通孔，将连接螺杆贯穿连接通孔，连接螺杆的两端均与垫片、螺母相配合，实现两侧端横梁的连接；
步骤S2、凿除既有桥面铺装：凿除既有简支T型梁桥的桥面铺装，凿除时做好安全措施以避免对既有简支T型梁造成损伤；
步骤S3、设置施工缝：按设计要求凿除两端横梁的上方与两既有简支T型梁的顶板近相邻端部的上表面的混凝土和钢筋，保留顶板部分纵向钢筋，用于后期与结构现浇连续段的纵向钢筋相连，使相邻的两块既有简支T型梁之间形成一条施工缝；
步骤S4、铺设隔离层：施工缝设置完成后，在两施工缝的底部铺设隔离层；
步骤S5、施工结构现浇连续段：在施工缝中布设纵横向连接钢筋，纵向钢筋与顶板混凝土凿除时保留的纵向钢筋相连接，现场浇筑结构现浇连续段的混凝土，保证结构现浇连续段与既有简支T型梁协同工作；
步骤S6、浇筑新桥面铺装：待结构现浇连续段养护到期后，在既有简支T型梁和结构现浇连续段上方浇筑新桥面铺装混凝土。
9.根据权利要求8所述的端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造的施工方法，其特征在于：在步骤S1中，两既有简支T型梁的顶板近相邻端部上表面的施工缝之间的总长度为m，m取值为结构连续化后桥墩顶部有负弯矩的范围；凿除顶板时应严格按照跳位凿除，施工时应对桥墩附近进行应变、应力监控，如若发现异常应停止施工；凿除顶板后应保留原有钢筋，以便于后续钢筋绑扎。
10.根据权利要求8所述的端横梁连结实现简支T型梁桥连续化的构造的施工方法，其特征在于：在步骤S4中，施工缝底部布置隔离层的厚度应满足既有简支T型梁连续化后墩顶位置的活载和温度变形需要。
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