CN113981829A - 一种预应力砼企口缝的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预应力砼企口缝的施工方法，包括以下步骤：（1）企口缝与空心板之间设置摩擦筋；（2）空心板安装后首先做防撞带；（3）在企口缝上部、下部设置纵向钢筋；空心板安装后在企口缝上部、下部设置纵向钢筋，上部纵向钢筋和下部纵向钢筋均为至少3根直径为18mm或20mm的II级钢筋；（4）在企口缝砼中形成预应力。该施工方法能够增加企口缝砼与空心板砼的整体性和一致性，在企口缝砼中也形成预应力，使其能够与预应力砼空心板一起变形而不破坏，保证桥梁使用品质。
Description
技术领域
本发明涉及公路桥梁技术领域，特别是一种预应力砼企口缝的施工方法。
背景技术
随着我国经济的高速发展，公路交通建设迅猛发展了数十年，并将继续高速发展，桥梁是公路的重要组成部分，其数量也在迅速增加，据不完全统计，目前我国现有各类公路桥梁接近90万座，每年开工建筑的桥梁约为1万余座，我国已成为世界“桥梁大国”和“桥梁强国”。
装配式先张法预应力砼空心板桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型。它具有跨越能力较大、构造简单、受力明确、造价低、施工方便、能够进行工厂化生产、效率高等优点。因此，各类各级公路和城市道路桥梁中被广泛采用。然而，装配式先张法预应力砼空心板桥也是存在问题最多的桥型，其中企口缝砼容易破坏是重大问题。
先张法预应力砼空心板施加预应力后，板底面纵向产生向上弯曲的弧线，称为拱度，弧线的失高称为拱度值。当预应力砼空心板受汽车荷载作用时向下产生位移，弧线曲度减小即拱度值减小，称为拱度减小，当出现与拱度相反的拱度即向下弯曲的弧线时，称为负拱度。拱度向负拱度过度的临界状态称为零拱度即直线，其拱度值为零。
目前，企口缝砼与空心板砼结合力薄弱，企口缝砼上部纵向不配筋，在预应力砼空心板带拱度的情况下浇筑，形成带拱度的非预应力企口缝砼，当桥梁受汽车荷载作用时，企口缝砼与预应力砼空心板一起向下产生位移，拱度减小，甚至出现负拱度，导致企口缝砼严重开裂，在汽车荷载反复作用下企口缝砼破碎、脱落，与空心板砼结合力进一步削弱，逐步丧失横向分布荷载的功能，形成单板受力，造成安全隐患，并加速桥板和桥面铺装损坏，一般3年至5年就需要维修一次，严重者甚至造成安全事故。
发明内容
综上所述，为了克服现有技术所存在的不足，本发明提供一种预应力砼企口缝的施工方法，目的就是增加企口缝砼与空心板砼的整体性和一致性，在企口缝砼中也形成预应力，使其能够与预应力空心板一起变形而不破坏，保证桥梁使用品质。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种预应力砼企口缝的施工方法，包括以下步骤：
（1）预埋摩擦筋，具体是：
摩擦筋在预制空心板时预埋，纵向300mm±50mm设置一对，长度为400mm±50mm，直径是12mm或14mm的II级钢筋，与水平线夹角为45°±5°。摩擦筋预埋方法及技术、质量要求按照（JTG/T F50——2011）《公路桥涵施工技术规范》的有关规定执行。
（2）空心板安装，做防撞带
（3）在企口缝上部、下部设置纵向钢筋，具体方法是：
空心板安装后在企口缝上部、下部设置纵向钢筋，上部纵向钢筋和下部纵向钢筋均为至少3根直径为18mm或20mm的II级钢筋。上部纵向钢筋和下部纵向钢筋设置方法及技术、质量要求按照（JTG/T F50——2011）《公路桥涵施工技术规范》的有关规定执行。
上部设置纵向钢筋的作用是控制企口缝砼由非预应力转变成预应力砼时上部开裂；目前我国普遍存在超载现象，下部设置纵向钢筋的作用是控制桥梁承受超载而发生负拱度时下部开裂。
（4）在企口缝砼中形成预应力，具体方法是：
第一步，给空心板施加静载
用质量为25kg的沙袋，人工给每一空心板分别加载，纵向从中线开始向两端对称加载，直至每一空心板拱度值都为零。
第二步，浇筑企口缝砼
浇筑企口缝砼方法及技术、质量要求按照（JTG/T F50——2011）《公路桥涵施工技术规范》的有关规定执行。
第三步，在企口缝顶部预埋连接筋，具体方法是：
连接筋在浇筑企口缝砼时预埋，纵向间距为200mm±50mm，长度为150mm±50mm，直径是12mm或14mm的II级钢筋。连接筋预埋方法及技术、质量要求按照（JTG/T F50——2011）《公路桥涵施工技术规范》的有关规定执行。
连接筋的作用是增强企口缝砼与桥面铺装砼的整体性。
第四步，企口缝砼养护
企口缝砼养护方法及技术、质量要求按照（JTG/T F50——2011）《公路桥涵施工技术规范》的有关规定执行。
第五步，卸载
企口缝砼强度达到设计强度的80%以上时，卸掉施加在空心板上的静载。
纵向要分小批量、对称、慢速卸载；横向各空心板要同步卸载。采用人工卸载，有利于控制纵向小批、对称、慢速卸载和横向同步卸载。在卸载的过程中，空心板的拱度逐步恢复，拱度值也逐步恢复，并带动企口缝砼逐步形成拱度，在企口缝砼内部形成预应力。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、现有技术条件下，在企口缝砼与空心板砼之间有设置摩擦筋的，如图1所示，要么按摩擦筋A的形式设置，要么按摩擦筋B的形式设置。当按摩擦筋A的形式设置时，只有向左横向分布荷载才能发挥作用，而向右横向分布荷载发挥作用很小；当按摩擦筋B的形式设置时，只有向右横向分布荷载才能发挥作用，而向左横向分布荷载发挥作用很小。本发明如图1所示同时按摩擦筋A和摩擦筋B的形式设置，无论是向左或者是向右横向分布荷载都有摩擦筋发挥作用，即增加了企口缝砼与空心板砼的整体性。
2、现有技术条件下，没有在企口缝砼上部配置纵向钢筋的，无法控制企口缝砼由非预应力转变为预应力砼时上部开裂；而本发明在企口缝砼上部设置了纵向钢筋，能够控制企口缝砼由非预应力转变为预应力砼时上部开裂。
3、现有技术条件下，无论桥梁承受荷载大小，企口缝砼下部都受拉，会产生裂缝；而本发明在企口缝砼中施加了预应力，桥梁承受的荷载不超过设计荷载时企口缝砼下部都受压，不会产生裂缝，只有桥梁承受的荷载超过设计荷载时企口缝砼下部才有可能受拉而出现裂缝。因此，在不超载的情况下能够保证企口缝砼的使用品质。
4、预应力构件可全部或部分抵消载荷导致的拉应力，使结构在正常使用的情况下具有承受较大变形而不裂缝的性能，非预应力构件则不具有此性能。现有技术条件下，原设计企口缝砼并非承重构件，它是非预应力的，而空心板是预应力的，但却要和预应力砼空心板结合在一起工作，一起产生较大变形，再加上它们的承载能力比预应力砼空心板差得多，所以其下部极易产生裂缝，必先遭到破坏；而本发明的企口缝砼是预应力的，空心板也是预应力的，它们的性能是一致的，并且企口缝砼是在预应力砼空心板零拱度的情况下浇筑的，也就是说桥梁受汽车荷载作用时，即使空心板形成了零拱度企口缝砼下部也不会产生裂缝，所以在设计荷载范围内共同工作时，能够保证企口缝砼与空心板砼共同变形而不裂缝，使变形结果一致。所以企口缝砼与空心板砼从性能到结果都达到了一致。也就是说，现有技术条件下企口缝砼不是预应力砼，它的随从性差导致容易破坏，而本发明企口缝预应力砼的随从性好确保了使用品质。
5、现有技术中，非预应力砼企口缝与预应力桥板砼共存，它们之间的结合力越强，前者越容易被更易变形（主要表现在先变形、变形快和变形幅度大）的预应力砼桥板带坏；但是，如果它们之间的结合力不强，前者会承担更大的荷载，而其被设计为非承受荷载构件，一样会很容易损坏。由此可见，现有技术是存在悖论的，企口缝混砼是违背受力特点的构件，是违背变形需要的构件，是违背科学的设计，导致的结果是，只要经受一次较大荷载（所产生的拉应力超过砼抗拉强度的荷载）的作用，企口缝砼就会产生裂缝。本发明的预应力砼企口缝与预应力砼桥板实现了同质化，解决了现有技术中的悖论，它们之间的结合力越强，越能协同一致的变形而不裂缝，并且还能够使承载能力越强。
6、本发明在企口缝砼下部设置了纵向钢筋，即使在桥梁承受超载的情况下，也能够有效控制砼裂缝，提高了企口缝砼使用品质的保证系数。
7、与现有技术相比，本发明增加了摩擦筋和纵向钢筋，从纵向和横向都提高了桥梁的整体性，有利于保证桥梁的使用品质。
8、本发明提出的装配式预应力砼板桥企口缝砼预应力化新理念，补充完善了桥梁理论体系，使用价值强，对桥梁工程实践具有切实地、效果显著地指导作用。
附图说明
图1为企口缝砼与空心板砼之间摩擦筋设置示意图；
图2为企口缝砼纵向钢筋设置示意图；
图中，1、摩擦筋A，2、摩擦筋B，3、向左横向分布荷载，4、向右横向分布荷载，5、企口缝砼与空心板砼界面，6、企口缝，7、企口缝上部纵向钢筋，8、企口缝下部纵向钢筋，9、空心板。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案及效果做进一步描述，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
一种预应力砼企口缝的施工方法，包括以下步骤：
1、预埋摩擦筋
每个断面设置一对，纵向300mm设置一对，如图1所示，设置摩擦筋A 1、摩擦筋B 2，无论在企口缝砼与空心板砼界面5两侧施加向左横向分布荷载3或者是向右横向分布荷载4都有摩擦筋发挥作用，即增加了企口缝砼与空心板砼的整体性。每根摩擦筋长度为400mm，直径是12mm，II级钢筋，与水平线夹角为45°。
预埋摩擦筋的方法及技术、质量要求按照（JTG/T F50——2011）《公路桥涵施工技术规范》的有关规定执行。
2、安装空心板，做防撞带
空心板9安装后首先做防撞带，空心板9安装和做防撞带的施工方法及技术、质量要求按照（JTG/T F50——2011）《公路桥涵施工技术规范》的有关规定执行。
3、企口缝中设置纵向钢筋
空心板安装后在企口缝6的上部和下部设置纵向钢筋，企口缝上部纵向钢筋7和企口缝下部纵向钢筋8均为3根直径为18mm的II级钢筋，如图2所示，企口缝上部纵向钢筋和企口缝下部纵向钢筋设置方法及技术、质量要求按照（JTG/T F50——2011）《公路桥涵施工技术规范》的有关规定执行。
4、给空心板施加静载
用质量为25kg的沙袋，人工给每一空心板分别加载，纵向从中线开始向两端对称加载，直至每一空心板拱度值都为零。
5、浇筑企口缝砼
浇筑企口缝砼方法及技术、质量要求按照（JTG/T F50——2011）《公路桥涵施工技术规范》的有关规定执行。
研究表明，由于企口缝砼的重量相对较轻，其浇筑前后对空心板拱度值地影响很小，可以忽略。
6、预埋连接筋
浇筑企口缝砼时在其中线处预埋一排连接筋，纵向间距为200mm，长度为150mm，直径是12mm的II级钢筋。
连接筋预埋方法及技术、质量要求按照（JTG/T F50——2011）《公路桥涵施工技术规范》的有关规定执行。
7、企口缝砼养护
企口缝砼养护方法及技术、质量要求按照（JTG/T F50——2011）《公路桥涵施工技术规范》的有关规定执行。
8、卸载
企口缝砼强度达到设计强度的80%以上时，卸掉施加在空心板上的静载。
纵向要分小批量、对称、慢速卸载；横向各空心板要同步卸载。采用人工卸载，有利于控制纵向小批、对称、慢速卸载和横向同步卸载。
在卸载的过程中，空心板的拱度逐步恢复，拱度值也逐步恢复，并带动企口缝砼逐步形成拱度，在企口缝砼内部形成预应力。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种预应力砼企口缝的施工方法，其特征在于，该施工方法包括以下步骤：
（1）预埋摩擦筋
（2）空心板安装，做防撞带
（3）在企口缝砼上部、下部设置纵向钢筋
空心板安装后在企口缝砼上部、下部设置纵向钢筋，上部纵向钢筋和下部纵向钢筋均为至少3根直径为18mm或20mm的II级钢筋；
（4）在企口缝砼中形成预应力。
2.根据权利要求1所述的预应力砼企口缝的施工方法，其特征在于，所述步骤（1）设置摩擦筋的方法具体是：摩擦筋在预制桥板时预埋，纵向300mm±50mm设置一对，摩擦筋为长度400mm±50mm、直径12mm或14mm的II级钢筋，与水平线夹角为45°±5°。
3.根据权利要求1所述的预应力砼企口缝的施工方法，其特征在于，所述步骤（4）在企口缝砼中形成预应力的具体方法是：
第一步，给空心板施加静载
用质量为25kg的沙袋，人工给每一空心板分别加载，纵向从中线开始向两端对称加载，直至每一桥板拱度值都为零；
第二步，浇筑企口缝砼
第三步，在企口缝砼顶部预埋连接筋
连接筋在浇筑企口缝砼时预埋，纵向间距为200mm±50mm，长度为150mm±50mm，直径是12mm或14mm的II级钢筋；
第四步，企口缝砼养护
第五步，卸载
企口缝砼强度达到设计强度的80%以上时，卸掉施加在空心板上的静载。
4.根据权利要求3所述的预应力砼企口缝的施工方法，其特征在于，所述第五步卸载时纵向要分小批量、对称、慢速卸载；横向各空心板要同步卸载；在卸载的过程中，空心板的拱度逐步恢复，拱度值也逐步恢复，并带动企口缝砼逐步形成拱度，在企口缝砼内部形成预应力。
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