CN109235225A

CN109235225A - 一种适用于工业化建造的uhpc-rc箱形组合梁桥

Info

Publication number: CN109235225A
Application number: CN201811114906.0A
Authority: CN
Inventors: 吴平平; 胡可; 陈修和; 杨大海; 王莉莉; 许大晴; 丁楠; 朱俊; 谢玉萌; 杨凯; 汪志甜; 刘婉玥
Original assignee: Anhui Transport Consulting and Design Institute Co Ltd
Current assignee: Anhui Transport Consulting and Design Institute Co Ltd
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2019-01-18

Abstract

一种适用于工业化建造的UHPC‑RC箱形组合梁桥，包括UHPC“U”型节段梁、RC桥面板和剪力连接组件。创造了一种全新的适用于工业化建造的UHPC‑RC箱形组合梁桥结构形式，能够通过调整UHPC“U”型节段梁和预制桥面板数量适用于不同长度和宽度的桥梁；有效减小了桥梁结构几何尺寸，降低上部结构重量，实现桥梁结构的轻盈化；UHPC“U”型节段梁和预制桥面板分别在工厂制造，运输至现场快速拼装，能够提高施工质量，加快施工速度，实现桥梁的全工业化建造技术。

Description

一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥

技术领域：

本发明涉及桥梁上部结构领域，具体涉及一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥。

背景技术：

传统的预制混凝土结构桥梁，如小箱梁、T梁、钢箱梁桥，单个梁体存在尺寸过大、结构重量大等问题，这对运输造成了一定的困难，从而制约了桥梁工业化建造程度。

UHPC是一种超高性能混凝土，具有高抗拉压强度、高弹性模量、低徐变、收缩以早期自收缩为主、受拉应变硬化等特点，其优异的基本力学性能有效减小结构几何尺寸。常用的UHPC箱梁多为全截面采用UHPC材料，其结构轻盈，但外形尺寸较大，不便于运输；箱梁顶板直接承受交通荷载以及防撞护栏等附属设施荷载，受到局部刚度的制约，顶板需要一定的厚度，因此采用UHPC顶板并不经济。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥。充分发挥了UHPC“U”型梁和RC桥面板的性能，有效降低上部结构重量，同时轻盈纤细的桥梁构件便于预制、运输和现场拼装，最大程度发挥桥梁的工业化建造技术。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥，其特征在于：包括UHPC“U”型节段梁、RC桥面板和剪力连接组件；

所述UHPC“U”型节段梁包括端横梁节段、转向块节段和标准节段，所述的端横梁节段包括UHPC“U”型梁、端横梁、锚固于节段端部的体内预应力、锚固于端横梁上的体外预应力、与其它节段连接的凹凸剪力键，所述的转向块节段包括UHPC“U”型梁、转向块、穿过预制UHPC“U”型梁的体内预应力、穿过转向块的体外预应力、与其它节段连接的凹凸剪力键，所述的标准节段包括UHPC“U”型梁、穿过预制UHPC“U”型梁的体内预应力、穿过预制UHPC“U”型梁的体外预应力、与其它节段连接的凹凸剪力键；

所述RC桥面板包括预制桥面板和湿接缝，所述预制桥面板为混凝土构件，其梗腋处设置剪力槽；

所述剪力连接组件包括抗剪钢筋和灌浆料，所述抗剪钢筋预埋在UHPC“U”型梁中，把节段梁和预制桥面板对应拼装，抗剪钢筋自动插入预制桥面板剪力槽中，拼装完成后通过灌入灌浆料实现节段梁和桥面板的连接。

所述的一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥能够根据桥梁长度和宽度的需要，调整节段梁和桥面板数量。

所述的凹凸剪力键在相邻节段相邻面一个为凸面，一个为凹面。

所述的剪力槽为剪力暗槽或开口式集中剪力槽。

所述的灌浆料为微膨胀混凝土或超高性能混凝土。

所述的湿接缝为微膨胀混凝土或超高性能混凝土。

一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥，其有益效果为：

1.能够通过调整节段梁和桥面板数量适用于不同长度和宽度的桥梁。

2.UHPC-RC箱形组合梁桥发挥了UHPC优异的抗拉和抗压性能以及RC抗压不抗拉的特点，采用RC桥面板有效的降低了桥梁造价，在保证经济性的前提下，充分利用两种材料的力学性能；

3.UHPC“U”型梁和RC桥面板分别在工厂制造，然后运输至现场拼装，通过“化整为零，集零为整”的方式克服了传统的预制混凝土桥梁由于结构重量大、结构尺寸大而造成的运输困难，最大程度实现桥梁的工业化建造；

4.UHPC“U”型梁和RC桥面板均为工厂制造，保证了产品的质量。

5.UHPC-RC箱形组合梁桥上下部施工可同时进行，缩短桥梁建造工期。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥整体构造示意图；

图2为预制UHPC“U”型梁构造示意图；

图3为端横梁节段构造示意图；

图4为转向块节段构造示意图；

图5为标准节段构造示意图；

图6为剪力连接组件构造示意图；

图7为凹凸剪力键构造示意图；

图中，1-UHPC“U”型梁、2—预制桥面板、3-灌浆料、4-端横梁、5-湿接缝、6-体内预应力、7-体外预应力、8—凹凸剪力键、9—转向块、10—抗剪钢筋。

具体实施方式：

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥，包括UHPC“U”型节段梁、RC桥面板和剪力连接组件。

节段梁包括端横梁节段、转向块节段和标准节段，端横梁节段包括预制UHPC“U”型梁1、端横梁4、锚固于节段端部的体内预应力6、锚固于端横梁上的体外预应力7、与其它节段连接的凹凸剪力键8；转向块节段包括预制UHPC“U”型梁1、转向块9、穿过预制UHPC“U”型梁的体内预应力6、穿过转向块的体外预应力7、与其它节段连接的凹凸剪力键8；标准节段包括预制UHPC“U”型梁1、穿过预制UHPC“U”型梁的体内预应力6、穿过预制UHPC“U”型梁的体外预应力7、与其它节段连接的凹凸剪力键8。凹凸剪力键在相邻节段相邻面一个为凸面，一个为凹面。

桥面板包括预制桥面板2和湿接缝5，预制桥面板2在梗腋处设置剪力暗槽，预制桥面板顶部至剪力槽纵向每隔0.5m开直径为3cm的灌浆孔；湿接缝5采用微膨胀混凝土或超高性能混凝土。

剪力连接组件包括抗剪钢筋10和灌浆料3，抗剪钢筋10预埋在UHPC“U”型梁1中，把节段梁和预制桥面板2对应拼装后，抗剪钢筋10自动插入预制桥面板2的剪力槽中，拼装完成后通过灌浆孔灌入灌浆料3实现节段梁和桥面板的连接。

实施例2：

如图6所示，本实施例与实施例1的不同之处在于所述的抗剪钢筋10为剪力钉或者开孔钢板。

实施例3：

如图1和图6所示，本实施例与实施例1的不同之处在于预制桥面板2在梗腋处设置的剪力槽为开口式集中剪力槽，且预制桥面板顶部无需设置灌浆孔，直接向开口式集中剪力槽中浇筑灌浆料3实现节段梁和桥面板的连接。

实施过程中，首先将UHPC“U”型节段梁和预制桥面板运输至现场，将UHPC“U”型节段梁通过凹凸剪力键连接，并张拉体内预应力和体外预应力，拼装完成后用汽车吊或架桥机将整片UHPC“U”型梁吊装至桥位，然后吊装预制桥面板，再现浇剪力槽和湿接缝，将UHPC“U”型梁和RC桥面板连接形成整体结构。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥，其特征在于：包括UHPC“U”型节段梁、RC桥面板和剪力连接组件；

所述节段梁包括端横梁节段、转向块节段和标准节段，所述的端横梁节段包括UHPC“U”型梁、端横梁、锚固于节段端部的体内预应力、锚固于端横梁上的体外预应力、与其它节段连接的凹凸剪力键，所述的转向块节段包括UHPC“U”型梁、转向块、穿过预制UHPC“U”型梁的体内预应力、穿过转向块的体外预应力、与其它节段连接的凹凸剪力键，所述的标准节段包括UHPC“U”型梁、穿过预制UHPC“U”型梁的体内预应力、穿过预制UHPC“U”型梁的体外预应力、与其它节段连接的凹凸剪力键；

2.根据权利要求1中所述的一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥，其特征在于：根据桥梁长度和宽度的需要，调整节段梁和桥面板数量。

3.根据权利要求1中所述的一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥，其特征在于：所述的凹凸剪力键在相邻节段相邻面一个为凸面，一个为凹面。

4.根据权利要求1中所述的一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥，其特征在于：所述的剪力槽为剪力暗槽或开口式集中剪力槽。

5.根据权利要求1中所述的一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥，其特征在于：灌浆料为微膨胀混凝土或超高性能混凝土。

6.根据权利要求1中所述的一种适用于工业化建造的UHPC-RC箱形组合梁桥，其特征在于：所述的湿接缝为微膨胀混凝土或超高性能混凝土。