CN114411521A - 一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造及其工艺,本发明的构造包括上部的钢箱梁和下部的柱式桥墩,所述的钢箱梁包括腹板、顶板和底板,腹板之间构成通气孔,底板上沿其板长方向开设泄水孔;所述的顶板上自内而外依次设置内防水混凝土、内防水粘结层、外防水混凝土、外防水粘结层和沥青混凝土。本发明施工工序进一步简化,一次现浇的工程量成本大大减少,桥面的抗疲劳性、稳定性和防水性都得到显著提高。
Description
技术领域
本发明属于桥梁施工技术领域,具体涉及一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造及其工艺。
背景技术
钢箱梁桥面具有自重轻,跨越能力大、施工简便、经济性显著等优势,尤其适用于大跨径桥梁,目前得到了非常广泛的应用。其中,(钢箱梁)桥面铺装层是钢箱梁桥体系的重要组成部分,它对桥梁耐久性,保证行车安全、舒适度以及经济效益和社会效益有着极其重要的作用。
铺装叠合是桥梁施工的一种新应用工艺,中国专利《钢混叠合的混合梁桥施工方法》(申请号:201810200693.7;申请日:2018.03.12)公开了一种混合叠合梁的应用,形成了结构自重轻、增大跨越能力的钢混叠合的混合梁桥,其采用的方案是分节段构造,避免了大型浮吊的投入和施工风险,但是其采用先现浇混凝土梁段再顶推的方案,实际上应用这种方案工序成本投入并未减少多少,还须要分节段之间的再装配浇筑,即工序简化了但是工程量仍较大、有待改进。且现有的铺装面层包括抗疲劳性、稳定性和防水性都有待提高。
发明内容
本发明目的是提供一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造及其工艺,施工工序进一步简化,一次现浇的工程量成本大大减少,桥面的抗疲劳性、稳定性和防水性都得到显著提高。
为了实现以上目的,本发明采用的技术方案为:一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造,包括上部的钢箱梁和下部的柱式桥墩,所述的钢箱梁包括腹板、顶板和底板,腹板之间构成通气孔,底板上沿其板长方向开设泄水孔;所述的顶板上自内而外依次设置内防水混凝土、内防水粘结层、外防水混凝土、外防水粘结层和沥青混凝土。
进一步的,所述的内防水混凝土、外防水混凝土均为-厚的防水混凝土,所述的沥青混凝土厚度为-。
再进一步的,所述的柱式桥墩包括自下而上依次布置的桩底柱、桩顶台和承台柱。
再进一步的,所述的桩底柱、桩顶台为一体式构造,一体式构造的内部为支撑内衬件,所述的支撑内衬件外浇筑混凝土构成所述的一体式构造。
再进一步的,所述的支撑内衬件包括钢筋笼体,所述的钢筋笼体包括顶部的扩张筋部和底部的收缩筋部,扩张筋部和收缩筋部之间设置主筋体,支撑内衬件的上部和底部设置强度加强筋,主筋体的外侧设置有浇筑加强筋。
再进一步的,支撑内衬件外套置有钢护筒,所述的浇筑加强筋位于钢护筒外壁。
再进一步的,承台柱的底部设置定位收口筋部,定位收口筋部的中轴线处设置定位钢筋,扩张筋部的中轴线处设置辅位钢筋,所述的定位钢筋正对辅位钢筋,所述的定位收口筋部插置于扩张筋部中与扩张筋部的内部钢筋交叉盘置。
再进一步的,承台柱的浇筑混凝土与桩顶台处扩张筋部顶部的浇筑混凝土一体浇筑。
基于上述构造,
一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造的工艺,包括以下步骤:
1)、桩底柱、桩顶台一体式构造的钢筋笼体的底部的收缩筋部架置于柱式桥墩的地基上,浇筑桩底柱、桩顶台的一体式构造,吊机吊装承台柱,承台柱的钢筋笼体底部的定位钢筋与所述的一体式构造顶部的辅位钢筋与正对,定位收口筋部插置于扩张筋部中与扩张筋部的内部钢筋交叉盘置;
2)、相邻的钢箱梁依次架接,形成梁段的前悬臂段及梁段的后悬臂段;
3)、在梁段的前悬臂段及梁段的后悬臂段之间连接结合钢梁构成节段梁,节段梁之间连接结合钢梁,多节段梁依次装配,形成铺装叠合的整体骨架构造架置于柱式桥墩上;
4)、铺装桥面、一次现浇:按照内防水混凝土、内防水粘结层、外防水混凝土、外防水粘结层、沥青混凝土依次现浇。
进一步的,步骤4)中,钢箱梁每个箱室底板低端处设置泄水孔,浇注混凝土时用木塞堵住,混凝土初凝后拔出木塞并清理通气孔;
钢箱梁钢桥面浇筑前,喷砂除锈处理;喷砂除锈进行后,进行防腐蚀底层施工,施工完成后进行干燥处理;待防腐蚀底层固化后,用甲基丙烯酸树脂防水材料喷涂,再浇筑内防水混凝土,再用甲基丙烯酸树脂防水材料喷涂,再浇筑外防水混凝土,再用甲基丙烯酸树脂防水材料喷涂,甲基丙烯酸树脂防水层施工完成后,施工胶粘剂,施工完成后固化处理;浇筑聚合沥青混合料。
本发明具有以下技术效果:本发明在桩基构造强度改进的基础上,保证桩基的强度下采用多节段梁装配一次现浇的工艺。即柱式桥墩的桩底柱、桩顶台采用一体式构造,利用一体的钢筋笼体在此基础上承台柱采用配合的钢筋交叉盘置的构造,且该配合的钢筋交叉盘置位再浇筑混凝土,保证桩基的高强度。在此基础上多节段梁依次装配、一次现浇,工序进一步改进简化,一次现浇的工程量成本大大减少。且在此基础上,采用内防水混凝土、内防水粘结层、外防水混凝土、外防水粘结层和沥青混凝土的铺装面层构造,该铺装面层构造同样依托改进的高强度桩基构造,桥面的抗疲劳性、稳定性和防水性都得到显著提高。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的结构图;
图2为本发明的另一个实施例的结构图;
图3为本发明的桩底柱、桩顶台一体式构造的结构示意图;
图4为本发明的柱式桥墩的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造,包括上部的钢箱梁10和下部的柱式桥墩20,所述的钢箱梁10包括腹板10a、顶板10b和底板10c,腹板10a之间构成通气孔,底板10c上沿其板长方向开设泄水孔;所述的顶板10b上自内而外依次设置内防水混凝土11、内防水粘结层12、外防水混凝土14、外防水粘结层15和沥青混凝土13。
进一步的,所述的内防水混凝土11、外防水混凝土14均为4-8cm厚的防水混凝土,所述的沥青混凝土13厚度为8-10cm。
再进一步的,所述的柱式桥墩20包括自下而上依次布置的桩底柱21、桩顶台22和承台柱23。
再进一步的,所述的桩底柱21、桩顶台22为一体式构造,一体式构造的内部为支撑内衬件30,所述的支撑内衬件30外浇筑混凝土构成所述的一体式构造。
再进一步的,所述的支撑内衬件30包括钢筋笼体,所述的钢筋笼体包括顶部的扩张筋部31和底部的收缩筋部32,扩张筋部31和收缩筋部32之间设置主筋体33,支撑内衬件30的上部和底部设置强度加强筋34,主筋体33的外侧设置有浇筑加强筋35。
再进一步的,支撑内衬件30外套置有钢护筒,所述的浇筑加强筋35位于钢护筒外壁。
再进一步的,承台柱23的底部设置定位收口筋部23a,定位收口筋部23a的中轴线处设置定位钢筋,扩张筋部31的中轴线处设置辅位钢筋,所述的定位钢筋正对辅位钢筋,所述的定位收口筋部23a插置于扩张筋部31中与扩张筋部31的内部钢筋交叉盘置。
再进一步的,承台柱23的浇筑混凝土与桩顶台22处扩张筋部31顶部的浇筑混凝土一体浇筑。
基于上述构造,
一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造的工艺,包括以下步骤:
1)、桩底柱21、桩顶台22一体式构造的钢筋笼体的底部的收缩筋部32架置于柱式桥墩20的地基上,浇筑桩底柱21、桩顶台22的一体式构造,吊机吊装承台柱23,承台柱23的钢筋笼体底部的定位钢筋与所述的一体式构造顶部的辅位钢筋与正对,定位收口筋部23a插置于扩张筋部31中与扩张筋部31的内部钢筋交叉盘置;
2)、相邻的钢箱梁10依次架接,形成梁段的前悬臂段及梁段的后悬臂段;
3)、在梁段的前悬臂段及梁段的后悬臂段之间连接结合钢梁构成节段梁,节段梁之间连接结合钢梁,多节段梁依次装配,形成铺装叠合的整体骨架构造架置于柱式桥墩20上;
4)、铺装桥面、一次现浇:按照内防水混凝土11、内防水粘结层12、外防水混凝土14、外防水粘结层15、沥青混凝土13依次现浇。
进一步的,步骤4)中,钢箱梁10每个箱室底板10c低端处设置泄水孔,浇注混凝土时用木塞堵住,混凝土初凝后拔出木塞并清理通气孔;
钢箱梁10钢桥面浇筑前,喷砂除锈处理;喷砂除锈进行后,进行防腐蚀底层施工,施工完成后进行干燥处理;待防腐蚀底层固化后,用甲基丙烯酸树脂防水材料喷涂,再浇筑内防水混凝土11,再用甲基丙烯酸树脂防水材料喷涂,再浇筑外防水混凝土14,再用甲基丙烯酸树脂防水材料喷涂,甲基丙烯酸树脂防水层施工完成后,施工胶粘剂,施工完成后固化处理;浇筑聚合沥青混合料。
参照附图,本发明构造上部结构采用现浇箱梁、钢箱梁10,下部结构采用柱式桥墩20,钢箱梁10的顶板10b依次铺设4-8cm防水混凝土、防水粘结层、4-8cm防水混凝土、防水粘结层、10cm沥青混凝土。
柱式桥墩20的强度加强筋34设在主筋(支撑内衬件30)内侧,自身搭接部分采用双面焊。柱式桥墩20的桩基钢筋笼体分段插入桩孔中,钢筋接头按要求错开布置。桩底柱21、桩顶台22一体式构造的底部也设有定位钢筋,每组定位钢筋均匀设于桩基上,桩基上设置钢护筒。钢箱梁10的腹板之间间隔设置一排通气孔,钢箱梁10每个箱室底板10c低端处设置泄水孔,浇注混凝土时用木塞堵住,混凝土初凝后拔出木塞并清理通气孔,使其发挥通气及泄水作用。
钢箱梁10主梁外露面线条平顺,棱角完整,主梁顶面垂直行车方向拉毛。桥梁按道路定线关系放线。施工时按道路纵段及横坡或等高线控制梁顶高程。钢箱梁10除主梁,还包括端横梁。端横梁预应力钢束采用符合GB/T5224-2014国家标准的φ15.2mm的钢绞线,每股公称面积140mm,钢绞线标准强度为f=1860MPa,弹性模量Ep=1.95×10Mpa;张拉端锚具为M15-17锚具,成孔材料为内径φ100mm塑料波纹管,采用C50混凝土现浇,锚下张拉控制应力为σ=0.75f=1395MPa,待实测孔道摩阻后再确定每束张拉力。张拉程序:0-->初应力=15%σ(划线作标记)-->100%σ(持荷5分钟锚固)-->测伸长量-->油缸回0,测回缩量,钢束下料长度施工根据钢束所在具体平面位置及张拉设备情况进行增减;双端张拉,混凝土强度达到100%且龄期不低于7天张拉;钢束张拉完毕后,孔道用压浆料压浆,张拉端用C50混凝土封锚,预应力钢束张拉采用应力与伸长量双控,并以应力控制为主,同时控制保证实际伸长量与理论伸长量之差在±6%以内,张拉时对各种钢束测试预应力孔道摩阻系数,计算所用摩阻系数为0.2,施工过程中若存在横向钢束与纵向钢束有冲突时,在局部移动横向钢束;预应力钢束孔道与普通钢筋有冲突时,移动普通钢筋;张拉端普通钢筋有碍张拉时,临时弯起,但在浇注该部分混凝土时钢筋必须恢复。
此外,钢箱梁10钢桥面浇筑前,喷砂除锈处理;喷砂除锈进行后,进行防腐蚀底层施工,施工完成后进行干燥处理;待防腐蚀底层固化后,用甲基丙烯酸树脂防水材料喷涂,再浇筑内防水混凝土11,再用甲基丙烯酸树脂防水材料喷涂,再浇筑外防水混凝土14,再用甲基丙烯酸树脂防水材料喷涂,甲基丙烯酸树脂防水层施工完成后,施工胶粘剂,施工完成后固化处理;浇筑聚合沥青混合料。
所述的聚合沥青混合料加热温度为300-320℃,搅拌后的沥青混合料温度为220-250℃,采用摊铺方案进行施工,浇筑式摊铺后及时撒布沥青预拌碎石,并使其嵌入浇筑式沥青混合料表面,铺设,铺设后进行压实处理,压实处理包括初压、复压和终压。
综上所述,本发明在桩基构造强度改进的基础上,保证桩基的强度下采用多节段梁装配一次现浇的工艺。即柱式桥墩20的桩底柱21、桩顶台22采用一体式构造,利用一体的钢筋笼体在此基础上承台柱23采用配合的钢筋交叉盘置的构造,且该配合的钢筋交叉盘置位再浇筑混凝土,保证桩基的高强度。在此基础上多节段梁依次装配、一次现浇,工序进一步改进简化,一次现浇的工程量成本大大减少。且在此基础上,采用内防水混凝土11、内防水粘结层12、外防水混凝土14、外防水粘结层15和沥青混凝土13的铺装面层构造,该铺装面层构造同样依托改进的高强度桩基构造,桥面的抗疲劳性、稳定性和防水性都得到显著提高。
在不脱离本发明原理的情况下,与本发明具有相同或相近的计算方案,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造,包括上部的钢箱梁(10)和下部的柱式桥墩(20),所述的钢箱梁(10)包括腹板(10a)、顶板(10b)和底板(10c),腹板(10a)之间构成通气孔,底板(10c)上沿其板长方向开设泄水孔;其特征在于,所述的顶板(10b)上自内而外依次设置内防水混凝土(11)、内防水粘结层(12)、外防水混凝土(14)、外防水粘结层(15)和沥青混凝土(13)。
2.根据权利要求1所述的一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造,其特征在于:所述的内防水混凝土(11)、外防水混凝土(14)均为4-8cm厚的防水混凝土,所述的沥青混凝土(13)厚度为8-10cm。
3.根据权利要求1或2所述的一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造,其特征在于:所述的柱式桥墩(20)包括自下而上依次布置的桩底柱(21)、桩顶台(22)和承台柱(23)。
4.根据权利要求3所述的一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造,其特征在于:所述的桩底柱(21)、桩顶台(22)为一体式构造,一体式构造的内部为支撑内衬件(30),所述的支撑内衬件(30)外浇筑混凝土构成所述的一体式构造。
5.根据权利要求4所述的一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造,其特征在于:所述的支撑内衬件(30)包括钢筋笼体,所述的钢筋笼体包括顶部的扩张筋部(31)和底部的收缩筋部(32),扩张筋部(31)和收缩筋部(32)之间设置主筋体(33),支撑内衬件(30)的上部和底部设置强度加强筋(34),主筋体(33)的外侧设置有浇筑加强筋(35)。
6.根据权利要求5所述的一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造,其特征在于:支撑内衬件(30)外套置有钢护筒,所述的浇筑加强筋(35)位于钢护筒外壁。
7.根据权利要求6所述的一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造,其特征在于:承台柱(23)的底部设置定位收口筋部(23a),定位收口筋部(23a)的中轴线处设置定位钢筋,扩张筋部(31)的中轴线处设置辅位钢筋,所述的定位钢筋正对辅位钢筋,所述的定位收口筋部(23a)插置于扩张筋部(31)中与扩张筋部(31)的内部钢筋交叉盘置。
8.根据权利要求7所述的一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造,其特征在于:承台柱(23)的浇筑混凝土与桩顶台(22)处扩张筋部(31)顶部的浇筑混凝土一体浇筑。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造的工艺,其特征在于,包括以下步骤:
1)、桩底柱(21)、桩顶台(22)一体式构造的钢筋笼体的底部的收缩筋部(32)架置于柱式桥墩(20)的地基上,浇筑桩底柱(21)、桩顶台(22)的一体式构造,吊机吊装承台柱(23),承台柱(23)的钢筋笼体底部的定位钢筋与所述的一体式构造顶部的辅位钢筋与正对,定位收口筋部(23a)插置于扩张筋部(31)中与扩张筋部(31)的内部钢筋交叉盘置;
2)、相邻的钢箱梁(10)依次架接,形成梁段的前悬臂段及梁段的后悬臂段;
3)、在梁段的前悬臂段及梁段的后悬臂段之间连接结合钢梁构成节段梁,节段梁之间连接结合钢梁,多节段梁依次装配,形成铺装叠合的整体骨架构造架置于柱式桥墩(20)上;
4)、铺装桥面、一次现浇:按照内防水混凝土(11)、内防水粘结层(12)、外防水混凝土(14)、外防水粘结层(15)、沥青混凝土(13)依次现浇。
10.根据权利要求9所述的一种钢箱梁桥面混凝土铺装叠合构造的工艺,其特征在于,步骤4)中,钢箱梁(10)每个箱室底板(10c)低端处设置泄水孔,浇注混凝土时用木塞堵住,混凝土初凝后拔出木塞并清理通气孔;
钢箱梁(10)钢桥面浇筑前,喷砂除锈处理;喷砂除锈进行后,进行防腐蚀底层施工,施工完成后进行干燥处理;待防腐蚀底层固化后,用甲基丙烯酸树脂防水材料喷涂,再浇筑内防水混凝土(11),再用甲基丙烯酸树脂防水材料喷涂,再浇筑外防水混凝土(14),再用甲基丙烯酸树脂防水材料喷涂,甲基丙烯酸树脂防水层施工完成后,施工胶粘剂,施工完成后固化处理;浇筑聚合沥青混合料。
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2021
- 2021-12-20 CN CN202111565711.XA patent/CN114411521A/zh active Pending
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