CN109853358A - 一种超低高度预制拼装一体化uhpc凹形梁桥及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥及其施工方法，该凹形梁桥包括墩台和多节沿梁桥长度依次布设的凹形梁节段，相邻两节凹形梁节段之间通过凹形梁节连接，预应力钢束、凹形梁节段和凹形梁节连接为一体；该施工方法包括步骤：一、墩台施工及凹形梁节段和凹形梁节的预制；二、安装辅助支撑；三、吊装凹形梁节段和凹形梁节；四、拼装第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节；五、加筋连接第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节；六、拼装第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段；七、加筋连接第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段；八、加筋连接预制拼装型凹形梁桥；九、张拉预应力；十、拆卸辅助支撑。本发明能降低建筑高度，工艺简单，施工快捷。
Description
技术领域
本发明属于凹形梁桥施工技术领域，具体涉及一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥及其施工方法。
背景技术
低高度梁一般多用于跨线桥、立交桥、高架公路和跨越航道的城市桥梁。这类桥跨构造物在保证桥下净空和桥梁纵坡限值的条件下,希望尽可能减小桥梁自身的建筑高度、缩短构造物的长度、降低构造物造价、减少占地拆迁面积，并在景观上获得优良效果。现如今的低高度梁桥多采用预应力混凝土结构。但长期以来的工程实践和应用现状反映出预应力混凝土梁桥存在很多的劣势。首先，为降低梁的高度，一般采用增加用钢量的方法。例如20m跨度的梁，虽然可以做到1.2m的梁高，但用钢量多达200kg/m3以上，这样大量增加钢筋用量的超筋结构，与我国现行规范的结构计算理论并不适从。另外，随着交通量的增加，桥梁设计对承载力和刚度提出了更高的要求，普通混凝土由于其材料性能的局限性，使得低高度梁的应用受限。
UHPC是续高强度、高性能混凝土之后研究成功的一种超高强度、低脆性、耐久性优异并具有广阔应用前景的新型超高强混凝土，同普通混凝土相比，UHPC具有极高的抗压和抗折强度、超高的抗渗性及良好的耐磨性、较好的延性和较高的抗拉强度。目前，国内有学者提出了超高性能混凝土预应力T形梁桥和超高性能混凝土预应力T形箱梁的桥型，两种桥型的主要特点是全桥均采用超高混凝土材料，在一定程度上有效地降低了桥面至梁底的建筑高度。当没有桥下净空要求时(如桥台高程不控制设计)，自然可以选择T形梁或箱梁，但是对于净空要求较严的情况，还需要进一步降低行车道建筑高度时，T形梁和箱梁的使用就受到了限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其设计新颖合理，采用UHPC凹形梁节段桥面板和一对UHPC凹形梁节段防撞护栏组成UHPC凹形梁节段，利用多个UHPC凹形梁节段拼装形成UHPC凹形梁桥，能够保证UHPC凹形梁桥具有足够的强度，且厚度需求低，明显降低桥面至梁底的建筑高度，减轻梁的自重，从而有效提高UHPC凹形梁桥的跨越能力，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，包括墩台和由墩台支承的预制拼装型凹形梁桥，其特征在于：所述预制拼装型凹形梁桥包括多节沿梁桥长度依次布设的凹形梁节段，相邻两节凹形梁节段之间通过凹形梁节连接，预应力钢束沿梁桥长度方向将凹形梁节段和凹形梁节连接为一体，所述凹形梁节段包括凹形梁节段桥面板和两个对称设置在凹形梁节段桥面板宽度方向上的凹形梁节段防撞护栏，凹形梁节段桥面板为UHPC凹形梁节段桥面板，凹形梁节段防撞护栏为UHPC凹形梁节段防撞护栏，所述UHPC凹形梁节段桥面板长度方向上的两端面上均预留有桥面板卡槽，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏长度方向上的两端面上均预留有防撞护栏卡槽，所述凹形梁节包括凹形梁节横隔板和两个对称设置在凹形梁节横隔板宽度方向上的凹形梁节防撞护栏，凹形梁节横隔板为UHPC凹形梁节横隔板，凹形梁节防撞护栏为UHPC凹形梁节防撞护栏，UHPC凹形梁节横隔板长度方向上的两端面上均设置有与桥面板卡槽配合的桥面板卡块，UHPC凹形梁节防撞护栏长度方向上的两端面上均设置有与所述防撞护栏卡槽配合的防撞护栏卡块，所述UHPC凹形梁节段桥面板、所述UHPC凹形梁节段防撞护栏、所述UHPC凹形梁节横隔板和所述UHPC凹形梁节防撞护栏上均开设有供预应力钢束穿过的钢束孔。
上述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述UHPC凹形梁节段桥面板和两个所述UHPC凹形梁节段防撞护栏一体预制成凹形梁结构，所述UHPC凹形梁节段桥面板为UHPC华夫桥面板，所述UHPC华夫桥面板的厚度与UHPC凹形梁节横隔板的厚度一致，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏的内侧面为坡面，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏沿高度方向厚度变化的坡度为1:5。
上述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述UHPC凹形梁节段防撞护栏内设置有防撞护栏空腔。
上述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述UHPC凹形梁节段防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节段卡沿。
上述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述UHPC凹形梁节防撞护栏的内侧面为坡面，所述UHPC凹形梁节防撞护栏沿高度方向厚度变化的坡度为1:5，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏的高度为80cm～120cm，所述UHPC凹形梁节防撞护栏与所述UHPC凹形梁节段防撞护栏的高度一致；所述UHPC凹形梁节防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节卡沿，凹形梁节卡沿和凹形梁节段卡沿的尺寸一致。
上述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述UHPC华夫桥面板的面板层的厚度为25cm～40cm，所述UHPC华夫桥面板的根部的厚度为40cm～50cm，所述UHPC华夫桥面板的长度为2.5m～3.5m。
上述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述预制拼装型凹形梁桥的跨径为16m～40m；凹形梁节与凹形梁节段接触面上涂抹有环氧树脂胶。
上述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述UHPC凹形梁节段桥面板、所述UHPC凹形梁节段防撞护栏、所述UHPC凹形梁节横隔板和所述UHPC凹形梁节防撞护栏上均开设有多个钢束孔，所述UHPC凹形梁节段桥面板上的多个钢束孔和所述UHPC凹形梁节横隔板上的多个钢束孔一一对应，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏上的多个钢束孔和所述UHPC凹形梁节防撞护栏上上的多个钢束孔一一对应。
同时，本发明还公开了一种施工方法步骤简单、设计合理的超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥的施工方法，其特征在于该施工方法包括以下步骤：
步骤一、墩台的施工及凹形梁节段和凹形梁节的预制：在施工现场按照设计规程对墩台进行现场施工，同时在预制场按照设计规程预制多节凹形梁节段和多个凹形梁节；
凹形梁节段中的UHPC凹形梁节段防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节段卡沿，凹形梁节中的UHPC凹形梁节防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节卡沿，凹形梁节卡沿和凹形梁节段卡沿的尺寸一致；
步骤二、辅助支撑的安装：在两个墩台上安装用于支撑预制拼装型凹形梁桥的辅助支撑，所述辅助支撑搭设在两个墩台上，所述辅助支撑包括两个临时支座和两个分别安装在两个临时支座上的工字梁；
步骤三、凹形梁节段和凹形梁节的吊装：将步骤一中预制好的多节凹形梁节段和多个凹形梁节吊装至工字梁上，使凹形梁节段中的两个凹形梁节段卡沿分别搭在两个工字梁上，同时使凹形梁节中的两个凹形梁节卡沿分别搭在两个工字梁上；
步骤四、第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节的拼装：在第一节凹形梁节靠近第一节凹形梁节段的端面上涂抹环氧树脂胶，将第一节凹形梁节靠近第一节凹形梁节段的端面上的桥面板卡块与第一节凹形梁节段的端面上的桥面板卡槽配合，同时将第一节凹形梁节靠近第一节凹形梁节段的端面上的防撞护栏卡块与第一节凹形梁节段的端面上的防撞护栏卡槽配合，实现第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节的拼装；
步骤五、第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节的加筋连接：UHPC凹形梁节段桥面板、UHPC凹形梁节段防撞护栏、UHPC凹形梁节横隔板和UHPC凹形梁节防撞护栏上均开设有多个钢束孔，所述UHPC凹形梁节段桥面板上的多个钢束孔和所述UHPC凹形梁节横隔板上的多个钢束孔一一对应，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏上的多个钢束孔和所述UHPC凹形梁节防撞护栏上上的多个钢束孔一一对应；
预应力钢束穿过第一节凹形梁节段上的钢束孔伸入至第一节凹形梁节上的钢束孔内，实现第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节的加筋连接；
步骤六、第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段的拼装：在第一节凹形梁节远离第一节凹形梁节段的端面上涂抹环氧树脂胶，将下一节凹形梁节段靠近第一节凹形梁节的端面上的桥面板卡槽与第一节凹形梁节端面上的桥面板卡块配合，同时将下一节凹形梁节段靠近第一节凹形梁节的端面上的防撞护栏卡槽与第一节凹形梁节端面上的防撞护栏卡块配合，实现第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段的拼装；
步骤七、第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段的加筋连接：预应力钢束穿过第一节凹形梁节上的钢束孔伸入至下一节凹形梁节段上的钢束孔内，实现第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段的加筋连接；
步骤八、将步骤六和步骤七中的下一节凹形梁节段视为第一节凹形梁节段，同时将下一节凹形梁节视为第一节凹形梁节，带入步骤四，实现预制拼装型凹形梁桥的加筋连接；
步骤九、对预制拼装型凹形梁桥张拉预应力；
步骤十、拆卸辅助支撑，形成简支型超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥。
上述的施工方法，其特征在于：所述UHPC凹形梁节段桥面板、UHPC凹形梁节段防撞护栏、UHPC凹形梁节横隔板和UHPC凹形梁节防撞护栏的弯曲抗拉强度为20MPa～40MPa；所述UHPC凹形梁节段桥面板、UHPC凹形梁节段防撞护栏、UHPC凹形梁节横隔板和UHPC凹形梁节防撞护栏的抗压强度为120MPa～200MPa。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用的UHPC凹形梁桥，通过预制多节凹形梁节段，且每节凹形梁节段的前后端面上均预留有桥面板卡槽和防撞护栏卡槽，同时通过预制多个凹形梁节，且每个凹形梁节的前后端面上均预设有与桥面板卡槽配合的桥面板卡块和与防撞护栏卡槽配合的防撞护栏卡块，实现多节凹形梁节段通过凹形梁节的快速拼装，另外利用预应力钢束将多节凹形梁节段通过凹形梁节的快速加筋连接，降低建筑高度，工艺简单，施工快捷。
2、本发明采用的UHPC凹形梁桥，采用UHPC凹形梁节段桥面板和一对UHPC凹形梁节段防撞护栏组成UHPC凹形梁节段，利用多个UHPC凹形梁节段拼装形成UHPC凹形梁桥，能够保证UHPC凹形梁桥具有足够的强度，且厚度需求低，明显降低桥面至梁底的建筑高度，减轻梁的自重，从而有效提高UHPC凹形梁桥的跨越能力，可靠稳定，使用效果好。
3、本发明采用的UHPC凹形梁桥，UHPC凹形梁节段桥面板两侧的UHPC凹形梁节段防撞护栏，兼具主梁和挡板的作用，降低了工程总价，同时抑制了噪音的传播，超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥结构简单、自重较轻、施工简便、能够有效降低桥结构截面高度、耐久性能良好，可适用于中小跨度的低高度梁桥，特别是跨线桥的施工，具有广阔的应用前景。
4、本发明采用的施工方法，步骤简单，在预制场按照设计规程预制多节凹形梁节段和多个凹形梁节，从而大大缩短桥梁建造的时间，其工艺流程简单，对施工设备需求低，保证了本发明的施工建造可行性，且施工简便、快捷、迅速，对于保证工期、提高施工效率有重要意义，便于推广使用。
综上所述，本发明设计新颖合理，采用UHPC凹形梁节段桥面板和一对UHPC凹形梁节段防撞护栏组成UHPC凹形梁节段，利用多个UHPC凹形梁节段拼装形成UHPC凹形梁桥，能够保证UHPC凹形梁桥具有足够的强度，且厚度需求低，明显降低桥面至梁底的建筑高度，减轻梁的自重，从而有效提高UHPC凹形梁桥的跨越能力，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明UHPC凹形梁桥的结构示意图。
图2为本发明凹形梁节段的底面仰视图。
图3为图2的A-A剖视图。
图4为图1的B-B剖视图。
图5为本发明凹形梁节段和凹形梁节吊装至辅助支撑上的结构示意图。
图6为本发明施工方法的方法流程框图。
附图标记说明:
1—墩台； 2—凹形梁节段； 3—凹形梁节；
4—桥面板卡槽； 5—凹形梁节段桥面板；
6—凹形梁节段防撞护栏； 7—钢束孔；
8—防撞护栏空腔； 9—凹形梁节段卡沿； 10—凹形梁节横隔板；
11—预应力钢束； 12—桥面板卡块；
13—凹形梁节防撞护栏； 14—防撞护栏卡块；
15—凹形梁节卡沿； 16—临时支座； 17—工字梁。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明所述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，包括墩台1和由墩台1支承的预制拼装型凹形梁桥，所述预制拼装型凹形梁桥包括多节沿梁桥长度依次布设的凹形梁节段2，相邻两节凹形梁节段2之间通过凹形梁节3连接，预应力钢束11沿梁桥长度方向将凹形梁节段2和凹形梁节3连接为一体，所述凹形梁节段2包括凹形梁节段桥面板5和两个对称设置在凹形梁节段桥面板5宽度方向上的凹形梁节段防撞护栏6，凹形梁节段桥面板5为UHPC凹形梁节段桥面板，凹形梁节段防撞护栏6为UHPC凹形梁节段防撞护栏，所述UHPC凹形梁节段桥面板长度方向上的两端面上均预留有桥面板卡槽4，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏长度方向上的两端面上均预留有防撞护栏卡槽，所述凹形梁节3包括凹形梁节横隔板10和两个对称设置在凹形梁节横隔板10宽度方向上的凹形梁节防撞护栏13，凹形梁节横隔板10为UHPC凹形梁节横隔板，凹形梁节防撞护栏13为UHPC凹形梁节防撞护栏，UHPC凹形梁节横隔板长度方向上的两端面上均设置有与桥面板卡槽4配合的桥面板卡块12，UHPC凹形梁节防撞护栏长度方向上的两端面上均设置有与所述防撞护栏卡槽配合的防撞护栏卡块14，所述UHPC凹形梁节段桥面板、所述UHPC凹形梁节段防撞护栏、所述UHPC凹形梁节横隔板和所述UHPC凹形梁节防撞护栏上均开设有供预应力钢束11穿过的钢束孔7。
需要说明的是，通过预制多节凹形梁节段2，且每节凹形梁节段2的前后端面上均预留有桥面板卡槽4和防撞护栏卡槽，同时通过预制多个凹形梁节3，且每个凹形梁节3的前后端面上均预设有与桥面板卡槽4配合的桥面板卡块12和与防撞护栏卡槽配合的防撞护栏卡块14，实现多节凹形梁节段2通过凹形梁节3的快速拼装，同时，桥面板卡槽4与桥面板卡块12配合，防撞护栏卡槽与防撞护栏卡块14配合，可有效增强凹形梁节段2间竖向剪力的传递，使相邻凹形梁节段2成为一个整体以共同抵抗外力作用；另外利用预应力钢束11将多节凹形梁节段2通过凹形梁节3的快速加筋连接，降低建筑高度，工艺简单，施工快捷；采用UHPC凹形梁节段桥面板和一对UHPC凹形梁节段防撞护栏组成UHPC凹形梁节段，利用多个UHPC凹形梁节段拼装形成UHPC凹形梁桥，能够保证UHPC凹形梁桥具有足够的强度，且厚度需求低，明显降低桥面至梁底的建筑高度，减轻梁的自重，从而有效提高UHPC凹形梁桥的跨越能力，可靠稳定；UHPC凹形梁节段桥面板两侧的UHPC凹形梁节段防撞护栏，兼具主梁和挡板的作用，降低了工程总价，同时抑制了噪音的传播，超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥结构简单、自重较轻、施工简便、能够有效降低桥结构截面高度、耐久性能良好，可适用于中小跨度的低高度梁桥，特别是跨线桥的施工，具有广阔的应用前景。
实际预制时，凹形梁节段2和凹形梁节3内均由活性粉末混凝土或超高性能纤维增强混凝土或注浆纤维混凝土或密实配筋复合材料或工程胶凝复合材料浇筑而成，本实施例选用活性粉末混凝土，可有效减轻桥梁的自重，大幅度提高桥梁的耐久性，极大地减少预应力钢束11和受力筋的用量，甚至可以不设置受力筋，因此，本实施中凹形梁节段2和凹形梁节3内预先均不设置预应力钢束11，只是预留与预应力钢束11配合的钢束孔7，根据实际需要穿设预应力钢束11。
本实施例中，所述UHPC凹形梁节段桥面板和两个所述UHPC凹形梁节段防撞护栏一体预制成凹形梁结构，所述UHPC凹形梁节段桥面板为UHPC华夫桥面板，所述UHPC华夫桥面板的厚度与UHPC凹形梁节横隔板的厚度一致，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏的内侧面为坡面，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏沿高度方向厚度变化的坡度为1:5。
需要说明的是，UHPC凹形梁节段桥面板采用UHPC华夫桥面板的目的是减轻UHPC凹形梁节段桥面板的自重，钢束孔7开设在UHPC华夫桥面板的根部突出位置处，减小UHPC华夫桥面板的面层的厚度。
本实施例中，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏内设置有防撞护栏空腔8。
需要说明的是，UHPC凹形梁节段防撞护栏内设置防撞护栏空腔8的目的一是为了减轻UHPC凹形梁节段防撞护栏的自重，二是为桥面附属设施的预埋提供空间，例如对路灯线缆的预埋。
本实施例中，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节段卡沿9。
需要说明的是，UHPC凹形梁节段防撞护栏的顶部外侧一体设置凹形梁节段卡沿9的目的一是便于吊装设备对UHPC凹形梁节段的抓举，避免仅能使用钢丝绳对UHPC凹形梁节段的捆绑，造成UHPC凹形梁节段抓举困难；二是便于UHPC凹形梁节段在施工拼装中的搭设在工字钢梁上。
本实施例中，所述UHPC凹形梁节防撞护栏的内侧面为坡面，所述UHPC凹形梁节防撞护栏沿高度方向厚度变化的坡度为1:5，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏的高度为80cm～120cm，所述UHPC凹形梁节防撞护栏与所述UHPC凹形梁节段防撞护栏的高度一致；所述UHPC凹形梁节防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节卡沿15，凹形梁节卡沿15和凹形梁节段卡沿9的尺寸一致。
需要说明的是，UHPC凹形梁节防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节卡沿15，凹形梁节卡沿15和凹形梁节段卡沿9的尺寸一致的目的是，在具备凹形梁节段卡沿9的作用之外，保证桥梁的整体性一致，保证UHPC凹形梁桥外观美观，线条流畅。
本实施例中，所述UHPC华夫桥面板的面板层的厚度为25cm～40cm，所述UHPC华夫桥面板的根部的厚度为40cm～50cm，所述UHPC华夫桥面板的长度为2.5m～3.5m。
本实施例中，所述预制拼装型凹形梁桥的跨径为16m～40m；凹形梁节3与凹形梁节段2接触面上涂抹有环氧树脂胶。
需要说明的是，UHPC华夫桥面板的长度为2.5m～3.5m，可增加凹形梁节3的布置密度，增加UHPC华夫桥面板的横向刚度，且不影响预应力钢束11的安装。
本实施例中，所述UHPC凹形梁节段桥面板、所述UHPC凹形梁节段防撞护栏、所述UHPC凹形梁节横隔板和所述UHPC凹形梁节防撞护栏上均开设有多个钢束孔7，所述UHPC凹形梁节段桥面板上的多个钢束孔7和所述UHPC凹形梁节横隔板上的多个钢束孔7一一对应，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏上的多个钢束孔7和所述UHPC凹形梁节防撞护栏上上的多个钢束孔7一一对应。
如图4所示的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、墩台的施工及凹形梁节段和凹形梁节的预制：在施工现场按照设计规程对墩台1进行现场施工，同时在预制场按照设计规程预制多节凹形梁节段2和多个凹形梁节3；
凹形梁节段2中的UHPC凹形梁节段防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节段卡沿9，凹形梁节3中的UHPC凹形梁节防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节卡沿15，凹形梁节卡沿15和凹形梁节段卡沿9的尺寸一致；
实际施工中，在施工现场按照设计规程对墩台1进行现场施工，同时在预制场按照设计规程预制多节凹形梁节段2和多个凹形梁节3，从而大大缩短桥梁建造的时间，对施工设备需求低，保证了施工建造可行性，且施工简便、快捷、迅速，对于保证工期、提高施工效率有重要意义。
步骤二、辅助支撑的安装：在两个墩台1上安装用于支撑预制拼装型凹形梁桥的辅助支撑，所述辅助支撑搭设在两个墩台1上，所述辅助支撑包括两个临时支座16和两个分别安装在两个临时支座16上的工字梁17；
步骤三、凹形梁节段和凹形梁节的吊装：将步骤一中预制好的多节凹形梁节段2和多个凹形梁节3吊装至工字梁17上，使凹形梁节段2中的两个凹形梁节段卡沿9分别搭在两个工字梁17上，同时使凹形梁节3中的两个凹形梁节卡沿15分别搭在两个工字梁17上；
步骤四、第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节的拼装：在第一节凹形梁节靠近第一节凹形梁节段的端面上涂抹环氧树脂胶，将第一节凹形梁节靠近第一节凹形梁节段的端面上的桥面板卡块12与第一节凹形梁节段的端面上的桥面板卡槽4配合，同时将第一节凹形梁节靠近第一节凹形梁节段的端面上的防撞护栏卡块14与第一节凹形梁节段的端面上的防撞护栏卡槽配合，实现第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节的拼装；
步骤五、第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节的加筋连接：UHPC凹形梁节段桥面板、UHPC凹形梁节段防撞护栏、UHPC凹形梁节横隔板和UHPC凹形梁节防撞护栏上均开设有多个钢束孔7，所述UHPC凹形梁节段桥面板上的多个钢束孔7和所述UHPC凹形梁节横隔板上的多个钢束孔7一一对应，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏上的多个钢束孔7和所述UHPC凹形梁节防撞护栏上上的多个钢束孔7一一对应；
预应力钢束11穿过第一节凹形梁节段上的钢束孔7伸入至第一节凹形梁节上的钢束孔7内，实现第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节的加筋连接；
步骤六、第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段的拼装：在第一节凹形梁节远离第一节凹形梁节段的端面上涂抹环氧树脂胶，将下一节凹形梁节段靠近第一节凹形梁节的端面上的桥面板卡槽4与第一节凹形梁节端面上的桥面板卡块12配合，同时将下一节凹形梁节段靠近第一节凹形梁节的端面上的防撞护栏卡槽与第一节凹形梁节端面上的防撞护栏卡块14配合，实现第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段的拼装；
步骤七、第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段的加筋连接：预应力钢束11穿过第一节凹形梁节上的钢束孔7伸入至下一节凹形梁节段上的钢束孔7内，实现第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段的加筋连接；
步骤八、将步骤六和步骤七中的下一节凹形梁节段视为第一节凹形梁节段，同时将下一节凹形梁节视为第一节凹形梁节，带入步骤四，实现预制拼装型凹形梁桥的加筋连接；
步骤九、对预制拼装型凹形梁桥张拉预应力；
步骤十、拆卸辅助支撑，形成简支型超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥。
本实施例中，所述UHPC凹形梁节段桥面板、UHPC凹形梁节段防撞护栏、UHPC凹形梁节横隔板和UHPC凹形梁节防撞护栏的弯曲抗拉强度为20MPa～40MPa；所述UHPC凹形梁节段桥面板、UHPC凹形梁节段防撞护栏、UHPC凹形梁节横隔板和UHPC凹形梁节防撞护栏的抗压强度为120MPa～200MPa。
本发明的超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥结构简单、自重较轻、施工简便、能够有效降低桥结构截面高度、耐久性能良好，且维护少，投入成本低，使用寿命长，强度高、韧性大，抗拉强度高，性能价格比高，可适用于中小跨度的低高度梁桥。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，包括墩台(1)和由墩台(1)支承的预制拼装型凹形梁桥，其特征在于：所述预制拼装型凹形梁桥包括多节沿梁桥长度依次布设的凹形梁节段(2)，相邻两节凹形梁节段(2)之间通过凹形梁节(3)连接，预应力钢束(11)沿梁桥长度方向将凹形梁节段(2)和凹形梁节(3)连接为一体，所述凹形梁节段(2)包括凹形梁节段桥面板(5)和两个对称设置在凹形梁节段桥面板(5)宽度方向上的凹形梁节段防撞护栏(6)，凹形梁节段桥面板(5)为UHPC凹形梁节段桥面板，凹形梁节段防撞护栏(6)为UHPC凹形梁节段防撞护栏，所述UHPC凹形梁节段桥面板长度方向上的两端面上均预留有桥面板卡槽(4)，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏长度方向上的两端面上均预留有防撞护栏卡槽，所述凹形梁节(3)包括凹形梁节横隔板(10)和两个对称设置在凹形梁节横隔板(10)宽度方向上的凹形梁节防撞护栏(13)，凹形梁节横隔板(10)为UHPC凹形梁节横隔板，凹形梁节防撞护栏(13)为UHPC凹形梁节防撞护栏，UHPC凹形梁节横隔板长度方向上的两端面上均设置有与桥面板卡槽(4)配合的桥面板卡块(12)，UHPC凹形梁节防撞护栏长度方向上的两端面上均设置有与所述防撞护栏卡槽配合的防撞护栏卡块(14)，所述UHPC凹形梁节段桥面板、所述UHPC凹形梁节段防撞护栏、所述UHPC凹形梁节横隔板和所述UHPC凹形梁节防撞护栏上均开设有供预应力钢束(11)穿过的钢束孔(7)。
2.按照权利要求1所述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述UHPC凹形梁节段桥面板和两个所述UHPC凹形梁节段防撞护栏一体预制成凹形梁结构，所述UHPC凹形梁节段桥面板为UHPC华夫桥面板，所述UHPC华夫桥面板的厚度与UHPC凹形梁节横隔板的厚度一致，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏的内侧面为坡面，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏沿高度方向厚度变化的坡度为1:5。
3.按照权利要求1所述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述UHPC凹形梁节段防撞护栏内设置有防撞护栏空腔(8)。
4.按照权利要求1所述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述UHPC凹形梁节段防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节段卡沿(9)。
5.按照权利要求4所述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述UHPC凹形梁节防撞护栏的内侧面为坡面，所述UHPC凹形梁节防撞护栏沿高度方向厚度变化的坡度为1:5，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏的高度为80cm～120cm，所述UHPC凹形梁节防撞护栏与所述UHPC凹形梁节段防撞护栏的高度一致；所述UHPC凹形梁节防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节卡沿(15)，凹形梁节卡沿(15)和凹形梁节段卡沿(9)的尺寸一致。
6.按照权利要求2所述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述UHPC华夫桥面板的面板层的厚度为25cm～40cm，所述UHPC华夫桥面板的根部的厚度为40cm～50cm，所述UHPC华夫桥面板的长度为2.5m～3.5m。
7.按照权利要求1所述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述预制拼装型凹形梁桥的跨径为16m～40m；凹形梁节(3)与凹形梁节段(2)接触面上涂抹有环氧树脂胶。
8.按照权利要求1所述的一种超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥，其特征在于：所述UHPC凹形梁节段桥面板、所述UHPC凹形梁节段防撞护栏、所述UHPC凹形梁节横隔板和所述UHPC凹形梁节防撞护栏上均开设有多个钢束孔(7)，所述UHPC凹形梁节段桥面板上的多个钢束孔(7)和所述UHPC凹形梁节横隔板上的多个钢束孔(7)一一对应，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏上的多个钢束孔(7)和所述UHPC凹形梁节防撞护栏上上的多个钢束孔(7)一一对应。
9.一种对如权利要求1所述UHPC凹形梁桥进行超低高度预制拼装一体化施工的施工方法，其特征在于：该施工方法包括以下步骤：
步骤一、墩台的施工及凹形梁节段和凹形梁节的预制：在施工现场按照设计规程对墩台(1)进行现场施工，同时在预制场按照设计规程预制多节凹形梁节段(2)和多个凹形梁节(3)；
凹形梁节段(2)中的UHPC凹形梁节段防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节段卡沿(9)，凹形梁节(3)中的UHPC凹形梁节防撞护栏的顶部外侧一体设置有凹形梁节卡沿(15)，凹形梁节卡沿(15)和凹形梁节段卡沿(9)的尺寸一致；
步骤二、辅助支撑的安装：在两个墩台(1)上安装用于支撑预制拼装型凹形梁桥的辅助支撑，所述辅助支撑搭设在两个墩台(1)上，所述辅助支撑包括两个临时支座(16)和两个分别安装在两个临时支座(16)上的工字梁(17)；
步骤三、凹形梁节段和凹形梁节的吊装：将步骤一中预制好的多节凹形梁节段(2)和多个凹形梁节(3)吊装至工字梁(17)上，使凹形梁节段(2)中的两个凹形梁节段卡沿(9)分别搭在两个工字梁(17)上，同时使凹形梁节(3)中的两个凹形梁节卡沿(15)分别搭在两个工字梁(17)上；
步骤四、第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节的拼装：在第一节凹形梁节靠近第一节凹形梁节段的端面上涂抹环氧树脂胶，将第一节凹形梁节靠近第一节凹形梁节段的端面上的桥面板卡块(12)与第一节凹形梁节段的端面上的桥面板卡槽(4)配合，同时将第一节凹形梁节靠近第一节凹形梁节段的端面上的防撞护栏卡块(14)与第一节凹形梁节段的端面上的防撞护栏卡槽配合，实现第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节的拼装；
步骤五、第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节的加筋连接：UHPC凹形梁节段桥面板、UHPC凹形梁节段防撞护栏、UHPC凹形梁节横隔板和UHPC凹形梁节防撞护栏上均开设有多个钢束孔(7)，所述UHPC凹形梁节段桥面板上的多个钢束孔(7)和所述UHPC凹形梁节横隔板上的多个钢束孔(7)一一对应，所述UHPC凹形梁节段防撞护栏上的多个钢束孔(7)和所述UHPC凹形梁节防撞护栏上上的多个钢束孔(7)一一对应；
预应力钢束(11)穿过第一节凹形梁节段上的钢束孔(7)伸入至第一节凹形梁节上的钢束孔(7)内，实现第一节凹形梁节段与第一节凹形梁节的加筋连接；
步骤六、第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段的拼装：在第一节凹形梁节远离第一节凹形梁节段的端面上涂抹环氧树脂胶，将下一节凹形梁节段靠近第一节凹形梁节的端面上的桥面板卡槽(4)与第一节凹形梁节端面上的桥面板卡块(12)配合，同时将下一节凹形梁节段靠近第一节凹形梁节的端面上的防撞护栏卡槽与第一节凹形梁节端面上的防撞护栏卡块(14)配合，实现第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段的拼装；
步骤七、第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段的加筋连接：预应力钢束(11)穿过第一节凹形梁节上的钢束孔(7)伸入至下一节凹形梁节段上的钢束孔(7)内，实现第一节凹形梁节与下一节凹形梁节段的加筋连接；
步骤八、将步骤六和步骤七中的下一节凹形梁节段视为第一节凹形梁节段，同时将下一节凹形梁节视为第一节凹形梁节，带入步骤四，实现预制拼装型凹形梁桥的加筋连接；
步骤九、对预制拼装型凹形梁桥张拉预应力；
步骤十、拆卸辅助支撑，形成简支型超低高度预制拼装一体化UHPC凹形梁桥。
10.按照权利要求9所述的施工方法，其特征在于：所述UHPC凹形梁节段桥面板、UHPC凹形梁节段防撞护栏、UHPC凹形梁节横隔板和UHPC凹形梁节防撞护栏的弯曲抗拉强度为20MPa～40MPa；所述UHPC凹形梁节段桥面板、UHPC凹形梁节段防撞护栏、UHPC凹形梁节横隔板和UHPC凹形梁节防撞护栏的抗压强度为120MPa～200MPa。
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