CN111519527A - 用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构及其施工方法 - Google Patents

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杨宏
万雪琳
王秀丽
任东平
任猛
王超
申亮
单天昊
朱轶凡
齐彬
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China Railway 20th Bureau Group Municipal Engineering Co Ltd
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China Railway 20th Bureau Group Municipal Engineering Co Ltd
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Abstract

本发明提出一种用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构及其施工方法，包括预制而成的钢结构桥梁面板，所述桥梁面板端部设置有嵌套型马牙槎，桥梁面板端部内部设置有若干根延申出端面的附加钢筋，欲连接的两桥梁面板的附加钢筋之间夹设有橡胶棒，两桥梁面板的接缝处填充有ECC柔性材料。该用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构及其施工方法，利用配合比先进的钢纤维增强型ECC柔性材料并设置简易的可用于考虑温度变形的抗膨胀变形的连接装置，并通过设置嵌套型马牙槎的端部连接形式，达到桥面板抗裂的目标。该施工方法具有操作简单，施工费用少，应用范围广的特点。

Description

用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构及其施工方法
技术领域
本发明属于钢结构桥梁施工技术领域，尤其涉及一种用于钢结构桥梁面板抗温度变形的柔性接缝连接结构及其施工方法。
背景技术
近几十年来，我国桥梁建设取得了快速的发展，同时钢结构桥梁也得到了广泛的应用。钢桥面板与薄层混凝土通过连接件结合而成的钢－混凝土组合桥面板，相比混凝土桥面板可以有效减轻结构的自重，相对钢桥面板可以有效避免钢结构的疲劳开裂和铺装易损问题。在组合桥面板的施工过程中，由于现浇混凝土施工需要大量人工并且对环境影响较大，目前越来越多的工程选择采用预制施工方法，即组合桥面板在工厂分段预制浇筑，养护达到龄期之后，运输至现场吊装施工，通过湿接缝进行连接。
此外以往很多桥梁采用简支桥梁，采用钢筋混凝土连续构造，变形能力较差，在负弯矩作用下主梁接缝的位置难免开裂。加之温度变化、车辆荷载及支座不均匀沉降等因素的影响，桥梁在实际使用中容易出现局部碎裂、坑洞等病害，不仅破坏桥面的平顺性、加剧车轮冲击作用，还无法起到防渗的作用。雨水下渗不仅对支座造成损坏，还锈蚀内部的钢筋，加速连续构造的破坏，影响连续构造的使用寿命。由于以上原因，解决简支梁桥接缝构造这个问题，对延长桥梁使用寿命非常重要。
发明内容
本发明针对现有的简支梁桥接缝位置易于开裂的技术问题，提出一种配合钢纤维增强型ECC柔性材料并通过嵌套型马牙槎的端部连接结构，达到桥面板抗裂性能的柔性接缝连接结构及其施工方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构，包括预制而成的钢结构桥梁面板，所述桥梁面板端部设置有嵌套型马牙槎，桥梁面板端部内部设置有若干根延申出端面的附加钢筋，欲连接的两桥梁面板的附加钢筋之间夹设有橡胶棒，两桥梁面板的接缝处填充有ECC柔性材料。
作为优选，两桥梁面板的接缝宽度800-1200mm。
作为优选，所述附加钢筋的排布间距为100-200mm。
作为优选，所述附加钢筋延伸出桥梁面板500-700mm。
作为优选，所述马牙槎为梯形。
作为优选，所述马牙槎间距为200-300mm。
作为优选，所述附加钢筋的末端为弯钩形，橡胶棒放置在弯钩内。
本发明还提出一种桥梁面板的接缝连接结构的施工方法，包括如下步骤：
(1)在桥面板端部制作嵌套型马牙槎结构，同时在面板两端预设向外延申的附加钢筋；
(2)在附加钢筋端部增设套环橡胶棒，两侧钢筋互相嵌套；
(3)采用ECC柔性材料填充后浇带的区域并完成养护。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、利用桥梁面板端部附加钢筋延长的部分保证连接处与整体桥面板的变形协调，通过局部马牙槎形式的构造，使连接界面不出现贯通裂缝。
2、利用接缝中部设置的柔性橡胶连接棒实现抗温度变形的作用，使得接缝处后浇带范围混凝土局部变形与整体桥面的连接变形为柔性连接，而不发生裂缝。
3、钢纤维增强型的ECC柔性材料，具有高强度及具有延展性，实现柔性连接，减少裂缝；
4、所述施工方法操作简单，施工方便，适合推广应用。
附图说明
图1为本发明柔性接缝连接结构的结构示意图；
图2为本发明柔性接缝连接结构的内部剖视图；
以上各图中：1、桥梁面板；2、马牙槎；3、附加钢筋；31、弯钩；4、橡胶棒；5、ECC柔性材料。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和实施例做具体说明。
实施例1：
如图1、图2所示，一种用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构，包括预制而成的钢结构桥梁面板，所述桥梁面板端部设置有嵌套型马牙槎。所述马牙槎为梯形，间距设置为250mm。桥梁面板端部内部设置有若干根延申出端面的附加钢筋，且附加钢筋的自由端设置为弯钩形，欲连接的两桥梁面板的附加钢筋弯钩部相互交叉嵌套，其弯钩内安装有橡胶棒。具体的，两桥梁面板的接缝宽度控制为900mm，附加钢筋延伸出桥梁面板600mm，附加钢筋的排布间距为150mm。利用桥梁面板施工中端部钢筋延长的部分保证连接处与整体桥面板的变形协调，通过局部马牙槎形式的构造，使这个界面不出现贯通裂缝。同时利用接缝中部设置的柔性橡胶连接棒构造实现抗温度变形的作用，使得接缝处后浇带范围混凝土局部变形与整体桥面的连接变形为柔性连接，而不发生裂缝。
新兴的ECC材料，即高延性水泥基复合材料，由其极限拉应变超过3％，受拉后多缝开裂，具有优良的耐久性，采用合理的配合比实现ECC的材料优势，并增加抗变形的拉结构造，可满足桥梁温度收缩等变形需要，进而提高桥梁结构的耐久性。本发明在两桥梁面板的接缝处填充ECC柔性材料，利用钢纤维增强型的ECC柔性材料实现高强及具有延性的材料，实现柔性连接，减少裂缝。
实施例2：
一种桥梁面板的接缝连接结构的施工方法，包括如下步骤：
(1)在桥面板端部制作嵌套型马牙槎结构，同时在面板两端预设向外延申的附加钢筋,附加钢筋的末端设置为弯钩形；
(2)在附加钢筋的弯钩内插入套环橡胶棒，两侧钢筋互相嵌套；
(3)添加粉煤灰10％-20％，PVA0.5％-2％，混合其他材料形成ECC柔性材料，并采用ECC柔性材料，并按照合理的浇筑填充后浇带的区域，合理养护即完成施工。该方法操作简单，施工方便，很容易掌握其操作方法。
本实施例所述的用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构及其施工方法，利用配合比先进的钢纤维增强型ECC柔性材料并设置简易的可用于考虑温度变形的抗膨胀变形的连接装置，并通过设置嵌套型马牙槎的端部连接形式，达到桥面板抗裂的目标。该施工方法具有操作简单，施工费用少，应用范围广的特点。同时结合实际施工过程具有很大的实用性，可降低桥梁后期维护费用，可以有效地解决桥梁面板接缝处的开裂问题，提高了桥梁面层的施工质量,也具有较好的外观。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构，其特征在于：包括预制而成的钢结构桥梁面板，所述桥梁面板端部设置有嵌套型马牙槎，桥梁面板端部内部设置有若干根延申出端面的附加钢筋，欲连接的两桥梁面板的附加钢筋之间夹设有橡胶棒，两桥梁面板的接缝处填充有ECC柔性材料。
2.根据权利要求1所述的用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构，其特征在于：两桥梁面板的接缝宽度800-1200mm。
3.根据权利要求2所述的用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构，其特征在于：所述附加钢筋的排布间距为100-200mm。
4.根据权利要求3所述的用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构，其特征在于：所述附加钢筋延伸出桥梁面板500-700mm。
5.根据权利要求1所述的用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构，其特征在于：所述马牙槎为梯形。
6.根据权利要求5所述的用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构，其特征在于：所述马牙槎间距为200-300mm。
7.根据权利要求1所述的用于钢结构桥梁面板的柔性接缝连接结构，其特征在于：所述附加钢筋的末端为弯钩形，橡胶棒放置在弯钩内。
8.一种桥梁面板的接缝连接结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在桥面板端部制作嵌套型马牙槎结构，同时在面板两端预设向外延申的附加钢筋；
(2)在附加钢筋端部增设套环橡胶棒，两侧钢筋互相嵌套；
(3)采用ECC柔性材料填充后浇带的区域并完成养护。
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