CN113981808A - 一种节段预制混凝土t型梁的结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节段预制混凝土T型梁的结构及施工方法，涉及桥梁工程建设技术领域，包括：多个中间T梁节段，中间T梁节段的两端设置有第一齿键；两个端部T梁节段，分别设置于多个中间T梁节段的两端，端部T梁节段靠近中间T梁节段的一端设置有第二齿键；体外预应力筋，与多个中间T梁节段的转向块贯穿连接；体内预应力筋，与多个中间T梁节段和两个端部T梁节段贯穿连接；该结构先通过体外预应力筋对中间T梁节段进行临时张拉，体外预应力筋贯穿于转向块，实现对中间节段的永久张拉，再通过体内预应力筋对所有T梁节段进行对称张拉，在保证施工质量的同时，简化施工流程，节省施工成本，便于后期养护维修。
Description
技术领域
本发明属于桥梁工程建设技术领域，更具体地，涉及一种节段预制混凝土T型梁的结构及施工方法。
背景技术
预制装配化施工具有建造速度快，资源利用率高等优点，受施工环境影响小，可以显著提升建设质量等，节段预制拼装技术已成为桥梁工业化建设发展的关键技术之一，是桥梁工业化建设的重要发展方向。在复杂、艰险环境下的公路、铁路与城市道路建设中，预制节段混凝土桥梁应用广泛。节段的划分使得梁体存在多条接缝，纵筋不能连续布置，导致梁体在接缝位置力学行为不连续，因此，通过在节段拼接处设置键齿、涂抹环氧树脂胶，并通过体内预应力技术、体外预应力技术或体内外预应力技术将梁体拼接成形，可以减小接缝设置对桥梁的力学性能影响。
当节段预制拼装T型梁跨度较长或划分节段较多时，中间节段需通过预应力临时及永久张拉，使环氧树脂胶快速凝固、键齿贴合紧密。而目前预制节段混凝土T型梁施加预应力时，对所有节段均采用统一的预应力技术：如采取体内预应力技术，因混凝土T梁腹板面积较小，对腹板宽度要求较高，配筋不易满足构造要求，且需预留锚固区域，张拉后需注浆抹平截面，施工过程繁琐，预应力损失较大，且因内置锚具容易导致应力集中，增大混凝土底部开裂的风险；如采取体外预应力技术，钢束集中易导致锚固区及转向架处混凝土易开裂，当跨径较大时，转向架处预应力筋易发生弯折疲劳破坏，且施工及养护成本较高；如采用体内外预应力技术，因不同节段需多次临时、永久张拉，施工过程繁琐，施工成本高，难以保证施工质量。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种节段预制混凝土T型梁的结构及施工方法，该结构先通过体外预应力筋对中间T梁节段进行对称张拉，体外预应力筋贯穿于转向块，实现对中间节段的永久张拉，再通过体外预应力筋对所有T梁节段进行对称张拉，在保证施工质量的同时，简化施工流程，节省施工成本，便于后期养护维修。
为了实现上述目的，本发明提供了一种节段预制混凝土T型梁的结构，包括：
多个中间T梁节段，所述中间T梁节段的两端设置有第一齿键；
两个端部T梁节段，分别设置于多个所述中间T梁节段的两端，所述端部T梁节段靠近所述中间T梁节段的一端设置有第二齿键；
体外预应力筋，与多个所述中间T梁节段的转向块贯穿连接；
体内预应力筋，与多个所述中间T梁节段和两个所述端部T梁节段贯穿连接。
可选地，所述中间T梁节段的腹板与马蹄部衔接处分别设置有两个所述转向块，所述体外预应力筋贯穿于所述转向块。
可选地，所述中间T梁节段和所述端部T梁节段的马蹄部两端分别设置有预应力管道，所述体内预应力筋穿设于所述预应力管道内，所述体内预应力筋的两端设置有锚具。
本发明还提供了一种节段预制混凝土T型梁的施工方法，基于上述的节段预制混凝土T型梁的结构，该施工方法包括
S1、采用临时定位装置对中间T梁节段进行固定；
S2、将体外预应力筋穿过中间T梁节段的转向块，临时张拉体外预应力筋；
S3、解除体外预应力筋临时张拉，对体外预应力筋进行永久张拉；
S4、将端部T梁节段放置在中间T梁节段的两端，将体内预应力筋穿过中间T梁节段和端部T梁节段，对称张拉体内预应力筋；
S5、张拉体内预应力筋指定时间后，对中间T梁节段和端部T梁节段的孔道进行压浆，对体内预应力筋进行封锚处理。
可选地，中间T梁节段和端部T梁节段由预制厂生产，在中间T梁节段和端部T梁节段生产时都设置了吊点孔和预埋件，在中间T梁节段上还设置了转向块、预埋块和预埋转向器套管。
可选地，在步骤S1中，中间T梁节段采用临时预应力张拉设备张拉和采用体内预应力管道校正。
可选地，中间T梁节段采用键齿入位方式进行试拼。
可选地，对中间T梁节段表面进行清洁并涂抹环氧树脂胶，对预应力管道粘贴橡胶垫圈。
可选地，在步骤S3中，对体外预应力筋采用三级逐步加载方式进行永久张拉。
本发明提供了一种节段预制混凝土T型梁的结构及施工方法，其有益效果在于：
1、通过采取分节段体内外预应力技术，避免了内置锚具对中间节段接缝的不利影响，保证施工质量；
2、该施工方法避免了中间节段临时与永久张拉需预留锚固区域及注浆封闭的施工过程，简化了施工流程；
3、该施工方法端部节段仍采用体内预应力，便于桥梁整体线形控制，可减少体外预应力筋使用量，降低施工及运维成本。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种节段预制混凝土T型梁结构的示意图。
图2示出了图1的A-A截面示意图。
图3示出了图1的B-B截面示意图。
图4示出了图1的C-C截面示意图。
图5示出了图1的D-D截面示意图。
图6示出了图1的E-E截面示意图。
图7示出了图1的F-F截面示意图。
图8示出了根据本发明的一个实施例的体内预应力筋的位置示意图。
图9示出了根据本发明的一个实施例的端部T梁节段的端面结构示意图。
图10示出了根据本发明的一个实施例的一种节段预制混凝土T型梁的施工方法的流程图。
附图标记说明：
1、中间T梁节段；2、第一齿键；3、端部T梁节段；4、体外预应力筋；5、转向块；6、体内预应力筋；7、锚具；8、第二齿键。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明提供了一种节段预制混凝土T型梁的结构，包括：
多个中间T梁节段，中间T梁节段的两端设置有第一齿键；
两个端部T梁节段，分别设置于多个中间T梁节段的两端，端部T梁节段靠近中间T梁节段的一端设置有第二齿键；
体外预应力筋，与多个中间T梁节段的转向块贯穿连接；
体内预应力筋，与多个中间T梁节段和两个端部T梁节段贯穿连接。
具体的，该结构包括多个T梁节段组成，位于两端的T梁节段为端部T梁节段，位于中间的其余T梁节段为中间T梁节段，中间T梁节段通过本身结构端部的第一齿键进行定位拼接，待中间T梁节段拼接完成后再将端部T梁节段通过第二齿键进行拼接；在该结构还包括体外预应力筋和体内预应力筋，体外预应力筋将所有中间T梁节段贯穿固定，体内预应力筋将所有T梁节段贯穿固定，保证了施工质量，便于桥梁整体线型控制，可减少体外预应力筋的使用量，降低了施工成本。
可选地，中间T梁节段的腹板与马蹄部衔接处分别设置有两个转向块，体外预应力筋贯穿于转向块。
具体的，中间T梁节段的腹板两侧分别设有转向块，体外预应力筋穿过转向块，并且在体外预应力筋的端部设置锚固块，从而对体外预应力筋进行临时张拉和永久张拉，使中间T梁节段之间贴合紧密，并避免出现开裂风险。
可选地，中间T梁节段和端部T梁节段的马蹄部两端分别设置有预应力管道，体内预应力筋穿设于预应力管道内，体内预应力筋的两端设置有锚具。
具体的，所有T梁节段的马蹄部两端分别设置预应力管道，当端部T梁节段安装到位后，将体内预应力筋在预应力管道内穿设，两端安装锚具，根据从上到下，左右对称原则张拉体内预应力筋，张拉后24小时内完成孔道压浆，体内预应力筋的张拉端进行封锚处理，预应力损失较小，并且容易避免应力集中。
本发明还提供了一种节段预制混凝土T型梁的施工方法，基于上述的节段预制混凝土T型梁的结构，该施工方法包括
S1、采用临时定位装置对中间T梁节段进行固定；
S2、将体外预应力筋穿过中间T梁节段的转向块，临时张拉体外预应力筋；
S3、解除体外预应力筋临时张拉，对体外预应力筋进行永久张拉；
S4、将端部T梁节段放置在中间T梁节段的两端，将体内预应力筋穿过中间T梁节段和端部T梁节段，对称张拉体内预应力筋；
S5、张拉体内预应力筋指定时间后，对中间T梁节段和端部T梁节段的孔道进行压浆，对体内预应力筋进行封锚处理。
具体的，该施工方法首先将中间T梁节段进行固定，固定过程中临时预应力张拉设备和体内预应力管道校正，第一齿键对位安装，完成中间T梁节段的试拼；其中，中间T梁节段的端部需要进行表面清洁处理，在预应力管道的外周粘贴橡胶垫圈，并且按照施工技术要求涂抹环氧树脂胶，体外预应力筋穿过转向块和锚固块，对称张拉体外预应力筋实现临时锚固；张拉一段时间后，解除临时锚固，采用三级逐步加载方式张拉体外预应力筋，完成永久张拉；最后，将端部T梁节段摆放到位，体内预应力筋贯穿在预应力管道内并安装锚具，对体内预应力筋张拉24小时后，对其完成孔道压浆，完成张拉端的封锚处理。这样避免了中间T梁节段临时与永久张拉需预留锚固区域及注浆封闭的施工过程，简化了施工流程。
可选地，中间T梁节段和端部T梁节段由预制厂生产，在中间T梁节段和端部T梁节段生产时都设置了吊点孔和预埋件，在中间T梁节段上还设置了转向块、预埋块和预埋转向器套管。
具体的，中间T梁节段和端部T梁节段在预制厂进行生产，在生产的过程中，在T梁节段上预留临时吊点孔和桥面系的预埋件，有利于后续施工操作，在中间T梁节段预设转向块、锚固块和预埋转向器套管，增加转向块的连接强度，便于体外预应力筋的安装，还可避免体外预应力筋造成转向块处混凝土开裂。
可选地，在步骤S1中，中间T梁节段采用临时预应力张拉设备张拉和采用体内预应力管道校正。
可选地，中间T梁节段采用键齿入位方式进行试拼。
具体的，通过键齿入位方式将中间T梁节段进行试拼，确保拼接位置准确和转向器套管贯通，使体外预应力筋容易穿设。
可选地，对中间T梁节段表面进行清洁并涂抹环氧树脂胶，对预应力管道粘贴橡胶垫圈。
可选地，在步骤S3中，对体外预应力筋采用三级逐步加载方式进行张拉。
具体的，该施工方法在中间T梁节段通过体外预应力筋固定和张拉，在端部T梁节段安装后通过体内预应力筋张拉，仅仅进行了两次张拉，施工过程简单，大大降低了施工成本，施工质量容易保证。
实施例
如图1至图10所示，本发明提供了一种节段预制混凝土T型梁的结构，包括：
多个中间T梁节段1，中间T梁节段1的两端设置有第一齿键2；
两个端部T梁节段3，分别设置于多个中间T梁节段1的两端，端部T梁节段3靠近中间T梁节段1的一端设置有第二齿键；
体外预应力筋4，与多个中间T梁节段1的转向块5贯穿连接；
体内预应力筋6，与多个中间T梁节段1和两个端部T梁节段3贯穿连接。
在本实施例中，中间T梁节段1的腹板与马蹄部衔接处分别设置有两个转向块5，体外预应力筋4贯穿于转向块5。
在本实施例中，中间T梁节段1和端部T梁节段3的马蹄部两端分别设置有预应力管道，体内预应力筋6穿设于预应力管道内，体内预应力筋6的两端设置有锚具7。
本发明还提供了一种节段预制混凝土T型梁的施工方法，基于上述的节段预制混凝土T型梁的结构，该施工方法包括
S1、采用临时定位装置对中间T梁节段进行固定；
S2、将体外预应力筋穿过中间T梁节段的转向块，临时张拉体外预应力筋；
S3、解除体外预应力筋临时张拉，对体外预应力筋进行永久张拉；
S4、将端部T梁节段放置在中间T梁节段的两端，将体内预应力筋穿过中间T梁节段和端部T梁节段，对称张拉体内预应力筋；
S5、张拉体内预应力筋指定时间后，对中间T梁节段和端部T梁节段的孔道进行压浆，对体内预应力筋进行封锚处理。
在本实施例中，中间T梁节段和端部T梁节段由预制厂生产，在中间T梁节段和端部T梁节段生产时都设置了吊点孔和预埋件，在中间T梁节段上还设置了转向块、预埋块和预埋转向器套管。
在本实施例中，在步骤S1中，中间T梁节段采用临时预应力张拉设备张拉和采用体内预应力管道校正。
在本实施例中，中间T梁节段采用键齿入位方式进行试拼。
在本实施例中，对中间T梁节段表面进行清洁并涂抹环氧树脂胶，对预应力管道粘贴橡胶垫圈。
在本实施例中，在步骤S3中，对体外预应力筋采用三级逐步加载方式进行永久张拉。
综上，该施工方法将中间T梁节段1和端部T梁节段3运至施工现场，首先对中间T梁节段1通过键齿入位进行试拼，通过体外预应力筋4对中间T梁节段1进行永久张拉，再将端部T梁节段3安装到位，通过体内预应力筋6对所有T梁节段进行对称张拉，张拉后24小时内完成孔道压浆，张拉端进行封锚处理，施工简单，容易保证施工质量。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (9)
1.一种节段预制混凝土T型梁的结构，其特征在于，该结构包括：
多个中间T梁节段，所述中间T梁节段的两端设置有第一齿键；
两个端部T梁节段，分别设置于多个所述中间T梁节段的两端，所述端部T梁节段靠近所述中间T梁节段的一端设置有第二齿键；
体外预应力筋，与多个所述中间T梁节段的转向块贯穿连接；
体内预应力筋，与多个所述中间T梁节段和两个所述端部T梁节段贯穿连接。
2.根据权利要求1所述的节段预制混凝土T型梁的结构，其特征在于，所述中间T梁节段的腹板与马蹄部衔接处分别设置有两个所述转向块，所述体外预应力筋贯穿于所述转向块。
3.根据权利要求1所述的节段预制混凝土T型梁的结构，其特征在于，所述中间T梁节段和所述端部T梁节段的马蹄部两端分别设置有预应力管道，所述体内预应力筋穿设于所述预应力管道内，所述体内预应力筋的两端设置有锚具。
4.一种节段预制混凝土T型梁的施工方法，基于根据权利要求1-3任一项所述的节段预制混凝土T型梁的结构，其特征在于，该施工方法包括
S1、采用临时定位装置对中间T梁节段进行固定；
S2、将体外预应力筋穿过中间T梁节段的转向块，临时张拉体外预应力筋；
S3、解除体外预应力筋临时张拉，对体外预应力筋进行永久张拉；
S4、将端部T梁节段放置在中间T梁节段的两端，将体内预应力筋穿过中间T梁节段和端部T梁节段，对称张拉体内预应力筋；
S5、张拉体内预应力筋指定时间后，对中间T梁节段和端部T梁节段的孔道进行压浆，对体内预应力筋进行封锚处理。
5.根据权利要求4所述的节段预制混凝土T型梁的施工方法，其特征在于，中间T梁节段和端部T梁节段由预制厂生产，在中间T梁节段和端部T梁节段生产时都设置了吊点孔和预埋件，在中间T梁节段上还设置了转向块、预埋块和预埋转向器套管。
6.根据权利要求4所述的节段预制混凝土T型梁的施工方法，其特征在于，在步骤S1中，中间T梁节段采用临时预应力张拉设备张拉和采用体内预应力管道校正。
7.根据权利要求6所述的节段预制混凝土T型梁的施工方法，其特征在于，中间T梁节段采用键齿入位方式进行试拼。
8.根据权利要求6所述的节段预制混凝土T型梁的施工方法，其特征在于，对中间T梁节段表面进行清洁并涂抹环氧树脂胶，对预应力管道粘贴橡胶垫圈。
9.根据权利要求4所述的节段预制混凝土T型梁的施工方法，其特征在于，在步骤S3中，对体外预应力筋采用三级逐步加载方式进行永久张拉。
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