CN114108460A - 全装配组合梁桥预制桥面板预应力铰缝构造及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁工程领域，特指全装配组合梁桥预制桥面板预应力铰缝构造及其施工方法，包括带孔预制桥面板，相邻带孔预制桥面板间通过预应力系统连接，带孔预制桥面板的边界设置有垂直预留孔，带孔预制桥面板四周设置U形槽口，U形槽口预设有环形钢筋，在相邻两块带孔预制桥面板之间形成的U形槽口两端设置有堵头，通过带孔预制桥面板上开设的注浆孔注入高强浆体形成封堵；钢梁，设置于带孔预制桥面板之下，钢梁通过螺栓剪力键配合垂直预留孔与带孔预制桥面板固定。采用上述方案后具有结构简单、装配方便、实施过程速度快等优点。

Description

全装配组合梁桥预制桥面板预应力铰缝构造及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，特指全装配组合梁桥预制桥面板预应力铰缝构造及其施工方法。

背景技术

随着桥梁工业化的进一步推进，建造方式由传统的全部构件现场浇筑，逐渐转变为一部分或大部分构件为工厂化预制，然后运至现场安装；相较于传统施工方法，工业化预制的方式首先要解决的是各预制构件之间的连接。然而，使用预制桥面板最大的挑战在于如何实现预制桥面板与预制桥面板之间以及预制桥面板与钢主梁之间又好又快的连接。其中铰缝连接构造是预制桥面板关键而薄弱的环节，其性能的优劣不仅影响预制桥面板在施工期间的建造速度，还影响预制桥面板在运营期间的使用性能。

目前大部分桥面板铰缝连接主要采用湿接缝形式连接，这种连接方法存在四个方面的问题：

第一个方面，在材料方面，湿接缝混凝土是现场浇筑，浇筑和养护质量难以保证，且新老混凝土交界面强度较低，是受力最薄弱的环节，尤其在支座负弯矩出，问题更加明显。

第二个方面，在施工方面，接缝空间小，钢筋密集，导致施工困难，施工质量难以保证。

第三个方面，在受力方面，桥面板普通钢筋在接缝处不连续，导致桥面板存在传力的薄弱面。

第四个方面，在经济方面，由于接缝的开裂，导致铺装层受到影响，影响行车舒适和抗剪连接件的寿命，维修的成本大大增加。最重要的一点是维修周期长，影响桥梁的投入使用。

鉴于此，本发明提供一种全装配式组合梁桥预制桥面板预应力铰缝连接构造及其施工方法，该构造克服了湿接缝连接系统所存在的问题，并以高强浆体实现连接，具有结构简单、装配方便、实施过程速度快等优点。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种全装配组合梁桥预制桥面板预应力铰缝构造，包括

带孔预制桥面板，相邻带孔预制桥面板间通过预应力系统连接，预应力系统包括预应力索和锚具，预应力索穿设于带孔预制桥面板之间，锚具位于预应力索两端；同时，带孔预制桥面板的边界设置有垂直预留孔，带孔预制桥面板四周设置U形槽口，U形槽口预设有环形钢筋，在相邻两块带孔预制桥面板之间形成的U形槽口两端设置有堵头，通过带孔预制桥面板上开设的注浆孔注入高强浆体形成封堵；

钢梁，设置于带孔预制桥面板之下，钢梁通过螺栓剪力键配合垂直预留孔与带孔预制桥面板固定。

本申请以高强浆体和预应力系统配合实现相邻带孔预制桥面板的预应力铰缝连接，并在带孔预制桥面板对接侧之间预留环形钢筋确保高强浆体的粘合强度。各部件的尺寸和构造布置，根据结构形式，通过现有规范计算确定；灌浆结束之后，先要对接缝表面外露的浆体进行找平处理，之后再进行防腐处理。

进一步，在相邻两块带孔预制桥面板之间的环形钢筋叠合处设置有纵向钢筋。

可以进一步强化相邻两块带孔预制桥面板之间的连接强度。

进一步，带孔预制桥面板间的缝隙通过密封条密封。

密封条可以防止漏浆。

进一步，螺栓剪力键包括两端的螺栓盒，以及两端埋设在螺栓盒中的螺栓，螺栓盒中还填充有黄油。

一种全装配式组合梁桥预制桥面板预应力铰缝连接构造的施工方法，包括如下步骤：

1)根据设计图纸加工带孔预制桥面板、钢梁、螺栓剪力键、预应力系统，确定带孔预制桥面板的U形槽口、预留环形钢筋以及注浆孔的位置，将处理好的环形钢筋暴露在带孔预制桥面板的对接侧；

2)根据设计要求，待带孔预制桥面板的钢筋制作完成后，安装模板，浇筑带孔预制桥面板混凝土，对带孔预制桥面板进行养护，待混凝土板强度达到后，拆除带孔预制桥面板的模板体系；

3)根据设计要求，制作钢梁，钢梁制作完成后，进行防腐处理；

4)将带孔预制桥面板运至施工现场，先吊装第一块预制桥面板，将其安装到位，然后在第一块带孔预制桥面板的对接侧的端部敷设密封条；

5)吊装第二块带孔预制桥面板，调整相邻两块预制桥面板之间的环形钢筋和密封条，保证预留环形钢筋的正常绑扎和灌浆的密闭性，再将第二块带孔预制桥面板用螺栓剪力键固定在钢梁上；

6)通过预留的通道在带孔预制桥面板穿设预应力索，并根据需求做相应的张拉调节，并灌浆、封锁锚具；

7)两块带孔预制桥面板安装完成后，在铰缝灌入高强浆体之前，需用堵头将U形槽口两端密封，然后在注浆孔注入高强浆体；

8)完成以上准备工作后，开始通过对接侧上翼缘预留的注浆孔进行灌浆，灌浆的过程中要缓慢进行，防止气泡的产生，可以进行分段灌浆；在上部第一个注浆孔处灌入高强浆体，同时观察第二个注浆孔的情况，当第二个灌浆孔充满后，用堵头堵住，从而使高强浆体继续向后灌输并控制灌输速度，以此类推直至最后的注浆孔；

9)待灌浆完成后，对接缝表面进行找平，并进行防腐处理。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)施工方便，安装简单；本申请的施工方法，与传统湿接缝连接相比，预制桥面板运至施工现场，吊装到位后，采用预应力系统连接的形式，再通过灌浆把两片预制桥面板的铰缝相连接，操作简单，采用快速装配化施工，减少现场灌浆湿作业工作；

(2)检测手段简单，质量便于控制；本申请的施工方法，与传统湿接缝连接相比，减少混凝土浇筑的这道隐蔽作业环节，不需要对混凝土砂浆的质量和密实度进行检测，更能提高对连接节点的质量控制。

(3)提高施工速度，节约施工成本；本申请的施工方法，与传统湿接缝连接相比，大大减少了工程材料使用和施工作业环节，简化施工作业工序，加快了施工速度，节省施工成本；

(4)拆卸方便，维修快速；本申请的施工方法，与传统湿接缝连接相比，对于桥梁的加固和维修提供了很大的帮助，不需要再费力的去掉破坏的接缝混凝土，省去新接缝混凝土的养护时间，能够更好地实现装配式钢-混组合梁桥的意义。

附图说明

图1是组合梁桥预制桥面板的俯视图；

图2是组合梁桥预制桥面板的剖视图；

图3是带孔预制桥面板和钢梁连接侧面图；

标号说明

带孔预制桥面板1，环形钢筋11，堵头12，

钢梁2，螺栓剪力键3，预应力索4，锚具41，注浆孔5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图所示，一种全装配组合梁桥预制桥面板预应力铰缝构造，包括带孔预制桥面板1，相邻带孔预制桥面板1间通过预应力系统连接，预应力系统包括预应力索4和锚具41，预应力索4穿设于带孔预制桥面板1之间，锚具41位于预应力索4两端。

带孔预制桥面板1的边界设置有垂直预留孔，带孔预制桥面板1四周设置U形槽口，U形槽口预设有环形钢筋11，在相邻两块带孔预制桥面板1之间的环形钢筋11叠合处设置有纵向钢筋，可以进一步强化相邻两块带孔预制桥面板1之间的连接强度。

在相邻两块带孔预制桥面板1之间形成的U形槽口两端设置有堵头12，通过带孔预制桥面板1上开设的注浆孔5注入高强浆体形成封堵；带孔预制桥面板1间的缝隙通过密封条密封。

钢梁2，设置于带孔预制桥面板1之下，钢梁2通过螺栓剪力键3配合垂直预留孔与带孔预制桥面板1固定，螺栓剪力键3包括两端的螺栓盒，以及两端埋设在螺栓盒中的螺栓，螺栓盒中还填充有黄油。

本申请以高强浆体和预应力系统配合实现相邻带孔预制桥面板1的预应力铰缝连接，并在带孔预制桥面板1对接侧之间预留环形钢筋11确保高强浆体的粘合强度。各部件的尺寸和构造布置，根据结构形式，通过现有规范计算确定；灌浆结束之后，先要对接缝表面外露的浆体进行找平处理，之后再进行防腐处理。

一种全装配式组合梁桥预制桥面板预应力铰缝连接构造的施工方法，包括如下步骤：

1)根据设计图纸加工带孔预制桥面板1、钢梁2、螺栓剪力键3、预应力系统，确定带孔预制桥面板1的U形槽口、预留环形钢筋11以及注浆孔5的位置，将处理好的环形钢筋11暴露在带孔预制桥面板1的对接侧；

2)根据设计要求，待带孔预制桥面板1的钢筋制作完成后，安装模板，浇筑带孔预制桥面板1混凝土，对带孔预制桥面板1进行养护，待混凝土板强度达到后，拆除带孔预制桥面板1的模板体系；

3)根据设计要求，制作钢梁2，钢梁2制作完成后，进行防腐处理；

4)将带孔预制桥面板1运至施工现场，先吊装第一块预制桥面板，将其安装到位，然后在第一块带孔预制桥面板1的对接侧的端部敷设密封条；

5)吊装第二块带孔预制桥面板1，调整相邻两块预制桥面板之间的环形钢筋11和密封条，保证预留环形钢筋11的正常绑扎和灌浆的密闭性，再将第二块带孔预制桥面板1用螺栓剪力键3固定在钢梁2上；

6)通过预留的通道在带孔预制桥面板穿设预应力索4，并根据需求做相应的张拉调节，并灌浆、封锁锚具41；

7)两块带孔预制桥面板1安装完成后，在铰缝灌入高强浆体之前，需用堵头12将U形槽口两端密封，然后在注浆孔5注入高强浆体；

8)完成以上准备工作后，开始通过对接侧上翼缘预留的注浆孔5进行灌浆，灌浆的过程中要缓慢进行，防止气泡的产生，可以进行分段灌浆；在上部第一个注浆孔5处灌入高强浆体，同时观察第二个注浆孔5的情况，当第二个灌浆孔充满后，用堵头12堵住，从而使高强浆体继续向后灌输并控制灌输速度，以此类推直至最后的注浆孔5；

9)待灌浆完成后，对接缝表面进行找平，并进行防腐处理。

在安装第一块带孔预制桥面板1时密封条安装在对接端，在安装第二块带孔预制桥面板1时与密封条进行密闭对接，相邻带孔预制桥面板1预留的环形钢筋11完成绑扎，再用堵头12密封U形槽口两端；制作桥面板时，在带孔预制桥面板11接面预留注浆孔5和环形钢筋11，以便有利于灌浆的进行和提高预制桥面板铰缝灌胶的连接强度；在带孔预制桥面板1安装前，先在预留环形钢筋11上，涂上防腐涂料，最后进行铰缝连接将两块预制桥面板形成整体。

上述仅为本发明的具体实施例，同时凡本发明中所涉及的如“上、下、左、右、中间”等词，仅作参考用，并非绝对限定，凡利用本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (3)

1.一种全装配组合梁桥预制桥面板预应力铰缝构造，其特征在于：包括带孔预制桥面板，相邻带孔预制桥面板间通过预应力系统连接，带孔预制桥面板的边界设置有垂直预留孔，带孔预制桥面板四周设置U形槽口，U形槽口预设有环形钢筋，在相邻两块带孔预制桥面板之间形成的U形槽口两端设置有堵头，通过带孔预制桥面板上开设的注浆孔注入高强浆体形成封堵；

钢梁，设置于带孔预制桥面板之下，钢梁通过螺栓剪力键配合垂直预留孔与带孔预制桥面板固定；

预应力系统包括预应力索和锚具，预应力索穿设于带孔预制桥面板之间，锚具位于预应力索两端；

在相邻两块带孔预制桥面板之间的环形钢筋叠合处设置有纵向钢筋，带孔预制桥面板间的缝隙通过密封条密封。

2.根据权利要求1所述的一种全装配组合梁桥预制桥面板预应力铰缝构造，其特征在于：螺栓剪力键包括两端的螺栓盒，以及两端埋设在螺栓盒中的螺栓，螺栓盒中还填充有黄油。

3.一种全装配式组合梁桥预制桥面板预应力铰缝连接构造的施工方法，包括如下步骤：

1)根据设计图纸加工带孔预制桥面板、钢梁、螺栓剪力键、预应力系统，确定带孔预制桥面板的U形槽口、预留环形钢筋以及注浆孔的位置，将处理好的环形钢筋暴露在带孔预制桥面板的对接侧；

2)根据设计要求，待带孔预制桥面板的钢筋制作完成后，安装模板，浇筑带孔预制桥面板混凝土，对带孔预制桥面板进行养护，待混凝土板强度达到后，拆除带孔预制桥面板的模板体系；

3)根据设计要求，制作钢梁，钢梁制作完成后，进行防腐处理；

4)将带孔预制桥面板运至施工现场，先吊装第一块预制桥面板，将其安装到位，然后在第一块带孔预制桥面板的对接侧的端部敷设密封条；

5)吊装第二块带孔预制桥面板，调整相邻两块预制桥面板之间的环形钢筋和密封条，保证预留环形钢筋的正常绑扎和灌浆的密闭性，再将第二块带孔预制桥面板用螺栓剪力键固定在钢梁上；

6)通过预留的通道在带孔预制桥面板穿设预应力索，并根据需求做相应的张拉调节，并灌浆、封锁锚具；

7)两块带孔预制桥面板安装完成后，在铰缝灌入高强浆体之前，需用堵头将U形槽口两端密封，然后在注浆孔注入高强浆体；

8)完成以上准备工作后，开始通过对接侧上翼缘预留的注浆孔进行灌浆，灌浆的过程中要缓慢进行，防止气泡的产生，可以进行分段灌浆；在上部第一个注浆孔处灌入高强浆体，同时观察第二个注浆孔的情况，当第二个灌浆孔充满后，用堵头堵住，从而使高强浆体继续向后灌输并控制灌输速度，以此类推直至最后的注浆孔；

9)待灌浆完成后，对接缝表面进行找平，并进行防腐处理。

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