CN109629417A - 一种新旧纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造 - Google Patents
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Abstract
一种纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，包括：旧的纤维混凝土板；纵向钢筋；横向钢筋；粗骨料；细骨料；纤维；还包括新的混凝土板，其设置于旧的纤维混凝土板之间的湿接缝；所述湿接缝的接缝界面上嵌固着粗骨料和细骨料，凹凸不平，纤维从旧的纤维混凝土板中穿过接缝界面延伸进入新的混凝土板。所述新的混凝土板是掺有纤维的纤维混凝土板。所述纵向钢筋预埋在旧混凝土中，连接于湿接缝新的混凝土板中。纤维混凝土中杂乱无章的纤维不至于在连接界面处被截断，使得混凝土纤维增强的作用显著提高，连接界面的抗裂强度和耐久性得到保证；纤维混凝土桥面板可以在工厂预制，现场浇筑湿接缝进行连接，预制装配施工的质量能够有效保证。
Description
技术领域
本发明属于桥梁结构的构造及施工的技术领域，涉及一种高压水凿毛的纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造。
背景技术
传统的混凝土凿毛处理方式还是以人工机械凿除为主，然后浇筑混凝土湿接缝将新旧混凝土进行连接。然而在实际工程中越来越多地采用纤维混凝土，纤维混凝土的高强度给人工机械凿除带来一定困难，且以往的风镐凿毛不能完整地保留界面上的钢纤维，阻断了钢纤维的连续分布。这种纤维混凝土桥面板湿接缝结构存在如下问题：
纤维混凝土的自身抗拉强度主要来源于混凝土内连续分布的钢纤维，而对于新旧纤维混凝土湿接缝处钢纤维是断开的，此处纤维混凝土抗拉强度很低，在拉应力作用下湿接缝连接界面容易出现裂缝，使桥梁结构的耐久性难以满足设计使用年限的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压水凿毛的纤维混凝土桥面板湿接缝结构的连接界面构造，以解决纤维混凝土桥面板湿接缝处抗裂性和耐久性较差的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，包括：旧的纤维混凝土板；纵向钢筋；横向钢筋；粗骨料；细骨料；纤维；还包括新的混凝土板，其设置于旧的纤维混凝土板之间的湿接缝；所述湿接缝的接缝界面上嵌固着粗骨料和细骨料，凹凸不平，纤维从旧的纤维混凝土板中穿过接缝界面延伸进入新的混凝土板。
进一步，所述新的混凝土板是掺有纤维的纤维混凝土板。
所述纵向钢筋预埋在旧混凝土中，连接于湿接缝新的混凝土板中。
所述的纤维是钢纤维、玻璃纤维、碳纳米纤维或碳纳米管等高强度纤维。
所述的钢纤维包括平直型钢纤维和端钩型钢纤维。
所述的纤维按1％～2％的体积掺量分布于纤维混凝土板中。
所述的纤维的抗拉强度大于1000MPa。
所述湿接缝的宽度为0.3～0.8m。
所述纵向钢筋交错布置进行连接。
所述横向钢筋与纵向钢筋之间采用绑扎进行连接。
所述纤维混凝土桥面板湿接缝结构应用于组合桥面板时，除具有上述特征之外，相邻组合桥面板的钢桥面板在浇筑湿接缝前进行连接，并在钢板上布置短焊钉与纤维混凝土层相连。
优选的，纵向钢筋搭接的长度不小于10倍受力钢筋直径。
优选的，所述纤维混凝土由活性粉末、骨料、钢纤维、外加剂和水等组成，可行的配合比见表1。钢纤维的抗拉强度一般大于1000MPa，具体产品指标要求见表2。
表1纤维混凝土建议配合比(单位：kg/m3)
表2钢纤维主要指标要求
本发明提供了一种高压水凿毛的纤维混凝土桥面板湿接缝结构的连接界面构造，所述纤维混凝土桥面板湿接缝连接界面构造采用高压水凿毛处理工艺，通过调节高压水枪的距离、角度和水压大小，可以使得新旧混凝土交界面上的细骨料和粗骨料暴露出来，实现对混凝土界面凿毛深度的控制。同时在冲刷时能够保证先期浇筑的混凝土板中在界面处的每根钢纤维一部分裸露在外面，一部分嵌固在旧混凝土中。随后浇筑的新混凝土能够把裸露部分的钢纤维进行包裹，使得在界面处的钢纤维一部分嵌固在旧混凝土中，一部分嵌固在新混凝土中。
根据试验结果，凿除细骨料的纤维混凝土湿接缝比凿除粗骨料的纤维混凝土湿接缝具有更高的抗拉强度。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1、界面不规则凹凸使得新旧混凝土板紧密咬合，增强了纤维混凝土桥面板湿接缝处的骨料咬合力，降低了由于浇筑时间不同导致的湿接缝处传力不连续程度；
2、钢纤维连续分布提供了“桥接”作用，增加了纤维混凝土的连接强度，进一步提高了湿接缝处的局部抗拉强度，确保桥梁结构的耐久性；
3、本发明的湿接缝连接构造保证了纤维混凝土桥面板工厂预制，现场装配施工的受力性能。而在应用中仅需要采用高压水枪冲刷凿毛，无需复杂的施工工艺和特殊的施工设备，具有极大的实用价值和良好的经济效益，尤其在装配式桥梁的桥面板施工中具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是现有技术中一般采用的新旧纤维混凝土桥面板湿接缝连接界面构造示意图。
图2是图1中所示的A-A向剖视示意图。
图3是图2中所示的湿接缝界面局部放大示意图。
图4是本发明实施例1中旧的纤维混凝土桥面板的结构示意图。
图5是图4中所示B-B向剖视示意图。
图6是本发明实施例1中高压水凿毛处理后的纤维混凝土桥面板的结构示意图。
图7是图6中所示C-C向剖视示意图。
图8是图7中所示的湿接缝界面局部放大示意图。
图9是本发明实施例2中预制的纤维混凝土组合桥面板的结构示意图。
图10是图9中所示D-D向剖视示意图。
图11是本发明实施例2中高压水凿毛处理后的纤维混凝土组合桥面板的结构示意图。
图12是图11中所示E-E向剖视示意图。
图13是图12中所示的湿接缝界面局部放大示意图。
附图标记：1-预制或现场先浇的纤维混凝土层、2-纤维混凝土湿接缝、3-纵向钢筋、4-横向钢筋、5-钢纤维、6-接缝界面、7-细骨料、8-粗骨料、9-模板、10-钢桥面板、11-焊钉、12-钢板对接焊缝。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
需要特别说明的是，当某一元件被描述为“连接于”另一元件上时，它可以是直接连接在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接连接在另一元件上。
一种新旧纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，包括：旧的纤维混凝土板1；新的纤维混凝土板2；若干纵向钢筋3；若干横向钢筋4；钢纤维5；接缝界面6；细骨料7；粗骨料8。
所述的新旧纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造应用在预制混凝土桥梁或钢-混凝土组合结构桥梁施工中。湿接缝处新的纤维混凝土2在现场浇筑，经过振捣养护后完成连接，将旧的纤维混凝土板1和新的纤维混凝土板2连接成一整体。可依据公知技术进行相关准备，此不赘述。
所述的钢纤维5包括平直型钢纤维和端钩型钢纤维，二者按1％～2％的体积总掺量与混凝土细骨料7和粗骨料8一同搅拌，杂乱无章地分布于纤维混凝土中。可通过高压水凿毛工艺使得旧纤维混凝土板1中的钢纤维5暴露出来。
新的纤维混凝土板2设置于旧的纤维混凝土板1之间的湿接缝；所述的新的纤维混凝土板2能够把裸露出来的钢纤维5进行包裹，使得在接缝界面6处的钢纤维5连续分布。
应用时，可将大面积的纤维混凝土桥面板在纵、横向上分割成小的单元，在各个相邻的小单元之间形成连接区域。
如图1-3所示，常规的新旧纤维混凝土桥面板湿接缝的接缝界面6较为平整。由于模板的阻挡，钢纤维5只能分布在各自的桥面板中；如图4-13所示，在本发明的结构中，湿接缝的接缝界面6不是平面，特别是钢纤维5在接缝界面6上连续，钢纤维5从旧的纤维混凝土板1中穿过接缝界面6延伸进入新的纤维混凝土板2，接缝界面6上嵌固着细骨料7和粗骨料8。
实施例1
一种本发明的纤维混凝土桥面板湿接缝结构连接构造，该连接构造主要应用于预制混凝土桥面板或者分段现浇的混凝土桥面板。该湿接缝的结构示意图如图4～图8所示。
由图4～图7可见，其主要由两块旧的纤维混凝土板1和现浇湿接缝2组成，旧的纤维混凝土板1和湿接缝2中配置两层纵向钢筋3，纵向钢筋3外侧架设有多根横向钢筋4，纵向钢筋3和横向钢筋4通过绑扎进行连接。
如图4～图5所示，由于模板9的阻挡，在浇筑旧的纤维混凝土板1时，钢纤维5只能杂乱分布在旧的纤维混凝土板1中。交错布置的纵向钢筋3通过模板9中预留的孔道伸出，在浇筑湿接缝2之前将两块旧的纤维混凝土板1中伸出的纵向钢筋3进行连接。
如图6～图7所示，经过高压水凿毛后，先期浇筑的纤维混凝土板1在接缝界面6处的每根钢纤维5一部分嵌固在旧混凝土板1中，一部分裸露在外面，随后浇筑的纤维混凝土湿接缝2能够把裸露部分的钢纤维5进行包裹，使得钢纤维5在湿接缝2的接缝界面6处连续分布。
如图8所示，由于高压水的凿毛，旧的纤维混凝土板1中的细骨料7和粗骨料8在冲刷后被暴露出来，使得在浇筑湿接缝2时细骨料7和粗骨料8嵌固在接缝界面6上。
本实施例的纤维混凝土桥面板湿接缝结构连接构造降低了由于截面突变带来的应力集中，提高了湿接缝处的局部抗拉强度，减小了开裂风险。该实施例湿接缝连接构造无需复杂的施工工艺，便于工厂化生产和现场装配施工，具有良好的实用价值和经济效益，尤其在采用混凝土桥面板的中小跨径桥梁中具有广阔的应用前景。
实施例2
一种本发明的纤维混凝土桥面板湿接缝结构连接构造，该连接构造主要应用于预制的钢-纤维混凝土组合桥面板。该湿接缝的结构示意图如图9～图13所示。
由图9～图12可知，其主要由下部的两块预制钢桥面板10、位于两块预制钢桥面板10上方的纤维混凝土层1和湿接缝2组成，两块预制的钢桥面板10通过对接焊缝12进行连接。预制纤维混凝土板1和现浇湿接缝2中布设有多根纵向钢筋3，纵向钢筋3的下方架设有多根横向钢筋4，纵向钢筋3和横向钢筋4通过绑扎进行连接。钢桥面板10上表面焊接有多个焊钉11，该焊钉11呈多排布置。钢桥面板10上方的预制纤维混凝土层1、现浇湿接缝混凝土层2将上述纵向钢筋3、横向钢筋4、钢纤维5和焊钉11包覆在内，钢纤维5在预制纤维混凝土层1、现浇湿接缝混凝土层2中杂乱分布。
如图9～图10所示，由于模板9的阻挡，在浇筑预制纤维混凝土板1时，钢纤维5只能分布在预制纤维混凝土板1中。交错布置的纵向钢筋3通过模板9中预留的孔道伸出，在浇筑湿接缝2之前将两块预制纤维混凝土板1中伸出的纵向钢筋3进行连接。
如图11～图12所示，经过高压水凿毛后，预制纤维混凝土板1在接缝界面6处的钢纤维5一部分嵌固在预制纤维混凝土板1中，一部分裸露出来，并在接缝界面6处趋向于定向分布，裸露出来的钢纤维5包裹在随后浇筑的湿接缝2中，使得钢纤维5在湿接缝2的接缝界面6处连续分布。
如图13所示，由于高压水的凿毛，预制纤维混凝土板1中的细骨料7和粗骨料8在冲刷后被暴露出来，使得在浇筑湿接缝2时细骨料7和粗骨料8嵌固在接缝界面6上。
本实施例的纤维混凝土桥面板湿接缝结构连接构造确保了钢纤维在连接界面处不被截断，使得钢-纤维混凝土组合桥面板在湿接缝处能够连续传力，有效提高了湿接缝的局部抗拉强度，确保了桥梁结构的耐久性。该实施例湿接缝连接构造无需复杂的施工工艺，便于工厂化生产和现场装配施工，具有良好的实用价值和经济效益，尤其在采用组合桥面板的大跨桥梁中具有广阔的应用前景。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明；熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动；因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，包括：旧的纤维混凝土板；纵向钢筋；横向钢筋；粗骨料；细骨料；纤维；其特征在于，还包括新的混凝土板，其设置于旧的纤维混凝土板之间的湿接缝；所述湿接缝的接缝界面上嵌固着粗骨料和细骨料，凹凸不平，纤维从旧的纤维混凝土板中穿过接缝界面延伸进入新的混凝土板。
2.根据权利要求1所述的纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，其特征在于，所述新的混凝土板是掺有纤维的纤维混凝土板。
3.根据权利要求1所述的纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，其特征在于，所述纵向钢筋预埋在旧的混凝土板中，连接于湿接缝新的混凝土板中。
4.根据权利要求1或2所述的纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，其特征在于，所述的纤维是钢纤维、玻璃纤维、碳纳米纤维或碳纳米管。
5.根据权利要求4所述的纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，其特征在于，所述的钢纤维包括平直型钢纤维和端钩型钢纤维。
6.根据权利要求1所述的纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，其特征在于，所述的纤维按1％～2％的体积掺量分布于纤维混凝土板中。
7.根据权利要求1所述的纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，其特征在于，所述的纤维的抗拉强度大于1000MPa。
8.根据权利要求1所述的纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，其特征在于，所述湿接缝的宽度为0.3～0.8m。
9.根据权利要求1所述的纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，其特征在于，所述纵向钢筋交错布置进行连接。
10.根据权利要求1所述的纤维混凝土桥面板湿接缝的连接界面构造，其特征在于，所述横向钢筋与纵向钢筋之间采用绑扎进行连接。
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| PB01 | Publication | ||
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