CN114753248A - 一种桥面板的施工方法及桥面板、桥梁 - Google Patents
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Abstract
一种桥面板的施工方法及桥面板、桥梁，涉及组合结构桥梁设计和建造领域。本申请的桥面为具有两个UHPC段与一个NC段的UHPC‑NC桥面板，并且NC段位于两个UHPC段之间。在UHPC‑NC桥面板的制作过程中，UHPC和NC同步浇筑，使两种材料的分界处存在适当交融，两种材料的分界处无开裂风险，可以解决UHPC‑NC桥面板容易开裂的问题，从而提升桥梁整体的舒适性和使用寿命。此外，UHPC段位于UHPC‑NC桥面板的两端，由于UHPC段的强度高，可以弥补预应力筋回缩的问题，从而保证UHPC‑NC桥面板的整体结构稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及组合结构桥梁设计和建造领域，特别涉及一种桥面板的施工方法及桥面板、桥梁。
背景技术
随着我国大力发展标准化、工业化建造技术的进程，预制混凝土桥面板在钢-混组合梁和预应力混凝土组合梁中的应用越来越广泛。预制桥面板一般采用工厂预制、现场吊装的施工方法，工厂预制可使钢筋骨架绑扎精度和混凝土浇筑质量得到保证，现场吊装就位后仅需浇筑少量的湿接缝，大大减少了现场的湿接作业，提升了施工效率。
现有技术中常采用预制混凝土桥面板，该构造形式的桥面板存在较大的开裂风险，桥面板容易形成病害，影响到桥梁整体的舒适性和使用寿命。因此，亟需一种新型的UHPC-NC桥面板构造形式和施工方法，来解决组合桥面板容易开裂的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种桥面板的施工方法及桥面板、桥梁，以解决桥面板容易开裂，影响桥梁整体舒适性和使用寿命的问题。
一种桥面板的施工方法，所述施工方法包括桥面板的制作方法，所述制作方法包括：
支设模板形成待浇筑区域，绑扎钢筋骨架，并使所述钢筋骨架贯穿待浇筑区域；
在模板内同步浇筑UHPC和NC，沿纵桥向形成具有两个UHPC段与一个NC段的UHPC-NC桥面板，且所述NC段位于两个UHPC段之间。
进一步的，所述支设模板形成待浇筑区域，绑扎钢筋骨架，并使所述钢筋骨架贯穿待浇筑区域还包括：
将预应力筋安装于张拉设备，使预应力筋贯穿待浇筑区域，并对预应力筋进行预先张拉和临时锚固。
进一步的，所述支设模板形成待浇筑区域，绑扎钢筋骨架，并使所述钢筋骨架贯穿待浇筑区域还包括：
在UHPC待浇筑区域与NC待浇筑区域的交界处设置用于分隔的钢丝网片。
进一步的，所述钢筋骨架包括纵向钢筋，所述施工方法还包括多块所述桥面板的安装方法，所述安装方法包括：
对每块UHPC-NC桥面板的UHPC段的端部进行凿毛，形成凿毛面；
将多块UHPC-NC桥面板吊装就位，使部分相邻两块UHPC-NC桥面板的端部之间在沿纵桥向形成湿接缝；
搭接湿接缝处的纵向钢筋，并在湿接缝内浇筑接缝材料，待养护完成后，形成桥梁整体桥面板。
进一步的，所述对每块UHPC-NC桥面板的UHPC段的端部进行凿毛，形成凿毛面包括：
将UHPC段凿毛至钢纤维裸露。
进一步的，所述湿接内的接缝材料为UHPC。
还提供一种采用上述桥面板的施工方法制成的桥面板，其包括：
沿纵桥向设置的至少两个UHPC段和一个NC段，且所述NC段位于两个UHPC段之间；
钢筋骨架，贯穿于两个UHPC段和NC段。
进一步的，还包括预先张拉的预应力筋，所述预应力筋贯穿于所述UHPC段和NC段，所述预应力筋位于所述钢筋骨架内。
进一步的，所述UHPC段与NC段的交界面设置有钢丝网片，用于将UHPC段和NC段分隔。
还提供一种桥梁，其包括：
如权利要求7所述的多块桥面板，部分相邻两块UHPC-NC桥面板的端部之间在沿纵桥向形成湿接缝；
所述桥面板的钢筋骨架包括纵向钢筋，所述湿接缝相对两侧的纵向钢筋均延伸至所述湿接缝，并于所述湿接缝内错位搭接，所述湿接缝内浇筑有接缝材料。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种桥面板的施工方法及桥面板、桥梁，该桥面板为UHPC-NC桥面板，包括两个UHPC段和一个NC段，在桥面板的制作时，UHPC和NC同步浇筑，使两种材料的分界处适当交融，保证了两种材料的分界处无开裂风险，。
此外，UHPC段位于UHPC-NC桥面板的两端，在预应力筋放张后，预应力筋回缩，导致端部的UHPC段有一部分没有预应力筋，由于UHPC段的强度高，可以弥补预应力筋回缩问题，从而提高结构的抗裂性，保证UHPC-NC桥面板的整体结构稳定性，从而提升桥梁整体的舒适性和使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例桥面板的整体结构示意图；
图2为图1中是A-A剖面示意图；
图3为图1中的桥面板安装过程中，形成湿接缝的结构示意图；
图4为图3中的B-B剖面示意图；
图5为图1中的桥面板在张拉设备上浇筑示意图。
附图标记：
1、UHPC段；2、NC段；3、钢丝网片；4、预应力筋；5、钢筋骨架；51、纵向钢筋；52、箍筋；53、竖向钢筋；6、湿接缝；7、凿毛面；8、张拉设备；9、临时锚固装置。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种桥面板的施工方法及桥面板、桥梁，其能解决桥面板容易开裂，影响桥梁整体舒适性和使用寿命的问题。
如图1、图2和图5所示，一种桥面板的施工方法，该施工方法包括桥面板的制作方法，上述制作方法包括如下步骤：
步骤1：支设模板形成待浇筑区域，绑扎钢筋骨架5，并使钢筋骨架5贯穿待浇筑区域。
步骤2：在模板内同步浇筑UHPC和NC，沿纵桥向形成具有两个UHPC段1与一个NC段2的UHPC-NC桥面板，并且一个NC段2位于两个UHPC段1之间。
具体的，UHPC指的是超高新能混凝土材料，UHPC的抗压强度不低于120MPa，抗折强度不低于22MPa，极限抗拉强度不低于8MPa，弹性模量不低于40MPa，材料组分不含粗骨料，并且UHPC应具有较好的工作性能、耐久性能和体积稳定性。NC指的是普通混凝土材料，NC的强度等级为C40～C80。UHPC段1指的是用超高新能混凝土材料浇筑而成，NC段2指的是用普通混凝土材料浇筑而成的。
在本实施例中，UHPC-NC桥面板的长度和宽度均为3～5m，厚度为180～300mm。其中，每个UHPC段1的长度为200～500mm，NC段2的长度为2.5～4.5m。在其他实施例中，UHPC-NC桥面板的尺寸、UHPC段1的长度和NC段2的长度等可以根据实际情况来设定。
于上述步骤1中，待浇筑区域分为两个UHPC待浇筑区域和一个NC待浇筑区域，三个浇筑区域在水平方向上连续，并且NC待浇筑区域位于两个UHPC待浇筑区域之间。
进一步的，上述步骤1还可以包括，将预应力筋4安装于张拉设备8，使预应力筋4贯穿待浇筑区域，并对预应力筋4进行预先张拉和临时锚固。也就是说，先对预应力筋4进行预先张拉，并且临时锚固，再浇筑UHPC和NC。该方法施工工艺简单，预压应力施加效率高，施工质量稳定，可以增强桥面板的抗裂强度。预先张拉的预应力筋4，使UHPC段1和NC段2的交界面产生预压应力，可以增加UHPC段1和NC段2的连接强度，从而使UHPC-NC桥面板的开裂风险。
具体的，上述预应力筋4为螺纹钢筋、刻痕钢丝或钢绞线，每相邻两根预应力筋4之间的间距为200～500mm，净保护层厚度不低于40mm。在其他实施例中，预应力筋4的尺寸、间距可以根据实际情况确定。
在其他实施例中，可以先浇筑UHPC和NC，并且预留通道，待UHPC段1和NC段2的强度达到要求时，将预应力筋4贯穿于预留通道，再对预应力筋4进行张拉。
进一步的，上述步骤1还可以包括，在UHPC待浇筑区域与NC待浇筑区域的交界处设置用于分隔的钢丝网片3。
具体的，钢丝网可以将两个UHPC待浇筑区域和一个NC待浇筑区域分隔，保证浇筑过程中，UHPC和NC两种材料适当交融，有助于提高UHPC段1和NC段2的连接强度，使交界面处受力均匀。
具体的，钢丝网片3的数量为两个，分别放在两个交界面处。可选的，钢丝网片3可以为细孔钢丝网片3，并且为不锈钢材料，钢丝网片3的孔径可以为1～5mm。
以本申请实施例为例，介绍桥面板的制作方法的具体步骤，如下所述：
S1、将预应力筋4安装于张拉设备8，对预应力筋4进行先张拉，并进行临时锚固，临时锚固装置9位于张拉设备。支设模板形成待浇筑区域，在UHPC待浇筑区域与NC待浇筑区域的交界处设置两个用于分隔的钢丝网片3，将待浇筑区域分为两个UHPC待浇筑区域和一个NC待浇筑区域。绑扎钢筋骨架5，并使预应力筋4和钢筋骨架5贯穿待浇筑区域，并且预应力筋4和钢筋骨架5贯穿钢丝网片3。
S2、在模板内同步并且同高度浇筑UHPC和NC，形成具有两个UHPC段1与一个NC段2的UHPC-NC桥面板，并且一个NC段2位于两个UHPC段1之间，浇筑完成后进行养护。
养护结束后，拆除模板，放张预应力筋4，切断UHPC-NC桥面板端部多余的预应力筋4，UHPC-NC桥面板施工完成。
进一步的，如图3和图4所示，上述钢筋骨架5包括纵向钢筋51，上述施工方法还包括桥面板的安装方法，上述安装方法包括：
步骤3：对每块UHPC-NC桥面板的UHPC段1的端部进行凿毛，形成凿毛面7。在本实施例中，UHPC段1的端部的凿毛的宽度可以为5～10mm，在其它实施例中，凿毛的宽度可以根据实际情况设定。
步骤4：将多块UHPC-NC桥面板吊装就位，使部分相邻两块UHPC-NC桥面板的端部之间在沿纵桥向形成湿接缝6。
步骤5：搭接湿接缝6内的纵向钢筋51，并在湿接缝6内浇筑接缝材料，待养护完成后，形成桥梁整体桥面板。
在上述安装方法中，可以先进行步骤3，再进行步骤4，可以减少桥上作业量，并且提高施工效率。在一些实施例中，可以先进行步骤4，再进行步骤3。
在上述安装方法中，上述桥梁整体桥面板可以具有多排UHPC-NC桥面板，每一排具有多块UHPC-NC桥面板，并且每一排的多块UHPC-NC桥面板沿纵桥向排布。上述湿接缝6的个数和湿接缝6的宽度可以根据实际工程来设定，在本实施例中，湿接缝宽度为180～300mm。
在上述步骤3中，对每块UHPC-NC桥面的UHPC段1的端部进行凿毛的过程中，鉴于UHPC具有较高的硬度和耐磨性，可以采用专用的凿毛设备，如UHPC凿毛机、冲刷凿毛机等。
进一步的，上述步骤3还包括，将湿接缝6两侧的UHPC段1凿毛至钢纤维裸露，钢纤维可以起到加强的作用，使得湿接缝6内的浇筑材料与湿接缝6两端的UHPC段1连接更牢固，并且保证连接界面的强度。
上述钢筋骨架5包括纵向钢筋51、箍筋52和竖向钢筋53，箍筋52在纵向钢筋51外，箍筋52的净保护层厚度为15～25mm。
其中，纵向钢筋51可以为两排，也可以多于两排。当纵向钢筋51为两排时，一排设置于UHPC-NC桥面板的顶部，另一排设置于UHPC-NC桥面板的底部。当纵向钢筋51多于两排时，其中一排设置于UHPC-NC桥面板的顶部，另一排设置于UHPC-NC桥面板的底部，其它排设置于中部。每一排的纵向钢筋51相互平行且并排设置，每一排纵向钢筋51的数量可以为两根，也可以多于两根。在本实施例中，纵向钢筋51为两排，每一排中，每相邻两根纵向钢筋51之间的间距为75～150mm，每一根纵向钢筋51的直径12～25mm。
在本实施例中，箍筋52的数量大于2个，箍筋52为环形箍，每相邻两个箍筋52的间隔为100～200mm，每个箍筋52直径12～16mm。
在本实施例中，竖向钢筋53的数量大于2根，每相邻两根竖向钢筋53的间隔为300～500mm，每根竖向钢筋53的直径为12～16mm。
上述钢筋骨架5的尺寸大小、纵向钢筋51的数量及尺寸、箍筋52的数量及尺寸、竖向钢筋53的数量及尺寸等等，均可以根据实际情况来设定。
具体的，于上述步骤5中，湿接缝6两侧的每个钢筋骨架5的纵向钢筋51均延伸至湿接缝6内，湿接缝6内的纵向钢筋51钢筋采用直线、交错搭接布置。纵向钢筋51的搭接长度＞10d(d为纵向钢筋51的直径)，并且在湿接缝6内设置插筋，插筋与纵向钢筋51绑扎即可。
进一步的，上述湿接缝6内的接缝材料为UHPC，湿接缝6两侧均为UHPC段1，因此接缝材料和两侧的UHPC段1的材料一致，能够更好地融合，从而保证湿接缝6整体结构连接牢固性和强度，减少接缝界面的开裂风险。
此外，接缝材料选用UHPC，可使湿接缝6的宽度缩减，在本实施例中，湿接缝6的宽度缩减至180～300mm。大大减少了现场湿接作业量，大大简化了钢筋构造形式，直线、交错搭接布置即可，保证湿接缝6的承载力和抗裂性的同时，使施工过程更为便捷。
本申请还提供一种采用上述桥面板的施工方法制成的桥面板，其可以包括：沿纵桥向设置的至少两个UHPC段1和一个NC段2，并且该NC段2位于两个UHPC段1之间，钢筋骨架5贯穿于UHPC段1和NC段2。具体的，上述钢筋骨架5沿纵桥向设置。
进一步的，本申请实施例还包括预先张拉的预应力筋4，预应力筋4位于钢筋骨架5的内部，保证在预应力筋4的张拉过程中、以及预应力筋4放张后，桥面板整体受力均匀。
具体的，预应力筋4沿纵桥向设置，并且可以根据桥面板的受力情况和实际设计需求，来调整预应力筋4在钢筋骨架5内部的位置。优选的，预应力筋4位于钢筋骨架5的内部，不仅可以对钢筋5起到加强的作用，还可以充分发挥预应力筋4对UHPC段1和一个NC段2的作用，增强UHPC段1和一个NC段2的强度和承载能力。
进一步的，UHPC段1与NC段2的交界面设置有钢丝网片3，用于将UHPC段1和NC段2分隔。
在本实施例中，每块桥面板均具有两个UHPC段1和一个NC段2，并且该NC段2位于两个UHPC段1。在其他实施例中，考虑到施工效率和桥面板的所需强度等因素，每块桥面板也可以具有多于两个UHPC段1或多于一个NC段2，但应保证每块桥面板中，沿纵桥向的两个端部均为UHPC段1。
具体的，钢丝网片3可以将两个UHPC待浇筑区域和一个NC待浇筑区域分隔，可以保证浇筑过程中，UHPC和NC两种材料适当交融，有助于UHPC段1和NC段2的连接强度，使交界面处受力均匀。
本申请还提供一种桥梁，其包括多块上述桥面板，并且部分相邻两块UHPC-NC桥面板的端部之间在沿纵桥向形成湿接缝(6)；上述桥面板的钢筋骨架5包括纵向钢筋51，湿接缝6相对两侧的纵向钢筋51均延伸至湿接缝6，并于湿接缝6内错位搭接，湿接缝6内浇筑有接缝材料。
优选的，湿接缝6内浇筑有接缝材料为UHPC，也就是超高新能混凝土，湿接缝6两侧均为UHPC段1，因此接缝材料为UHPC，可以增强接缝材料与两侧的UHPC段1连接牢固性，从而保证湿接缝6整体结构的强度。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语″上″、″下″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如″第一″和″第二″等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语″包括″、″包含″或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句″包括一个......″限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种桥面板的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括桥面板的制作方法，所述制作方法包括：
支设模板形成待浇筑区域，绑扎钢筋骨架(5)，并使所述钢筋骨架(5)贯穿待浇筑区域；
在模板内同步浇筑UHPC和NC，沿纵桥向形成具有两个UHPC段(1)与一个NC段(2)的UHPC-NC桥面板，且所述NC段(2)位于两个UHPC段(1)之间。
2.如权利要求1所述的桥面板的施工方法，其特征在于，所述支设模板形成待浇筑区域，绑扎钢筋骨架(5)，并使所述钢筋骨架(5)贯穿待浇筑区域还包括：
将预应力筋(4)安装于张拉设备(8)，使预应力筋(4)贯穿待浇筑区域，并对预应力筋(4)进行预先张拉和临时锚固。
3.如权利要求1所述的桥面板的施工方法，其特征在于，所述支设模板形成待浇筑区域，绑扎钢筋骨架(5)，并使所述钢筋骨架(5)贯穿待浇筑区域还包括：
在UHPC待浇筑区域与NC待浇筑区域的交界处设置用于分隔的钢丝网片(3)。
4.如权利要求1所述的桥面板的施工方法，其特征在于：所述钢筋骨架(5)包括纵向钢筋(51)，所述施工方法还包括多块所述桥面板的安装方法，所述安装方法包括：
对每块UHPC-NC桥面板的UHPC段(1)的端部进行凿毛，形成凿毛面(7)；
将多块UHPC-NC桥面板吊装就位，使部分相邻两块UHPC-NC桥面板的端部之间在沿纵桥向形成湿接缝(6)；
搭接湿接缝(6)处的纵向钢筋(51)，并在湿接缝(6)内浇筑接缝材料，待养护完成后，形成桥梁整体桥面板。
5.如权利要求4所述的桥面板的施工方法，其特征在于：所述对每块UHPC-NC桥面板的UHPC段(1)的端部进行凿毛，形成凿毛面(7)包括：
将UHPC段(1)凿毛至钢纤维裸露。
6.如权利要求4所述的桥面板的施工方法，其特征在于：所述湿接缝(6)内的接缝材料为UHPC。
7.一种采用权利要求1所述的桥面板的施工方法制成的桥面板，其特征在于，包括：
沿纵桥向设置的至少两个UHPC段(1)和一个NC段(2)，且所述NC段(2)位于两个UHPC段(1)之间；
钢筋骨架(5)，贯穿于两个UHPC段(1)和NC段(2)。
8.如权利要求7所述的桥面板，其特征在于：还包括预先张拉的预应力筋(4)，所述预应力筋(4)贯穿于所述UHPC段(1)和NC段(2)，所述预应力筋(4)位于所述钢筋骨架(5)内。
9.如权利要求7所述的桥面板，其特征在于：所述UHPC段(1)与NC段(2)的交界面设置有钢丝网片(3)，用于将UHPC段(1)和NC段(2)分隔。
10.一种桥梁，其特征在于，其包括：
如权利要求7所述的多块桥面板，部分相邻两块UHPC-NC桥面板的端部之间在沿纵桥向形成湿接缝(6)；
所述桥面板的钢筋骨架(5)包括纵向钢筋(51)，所述湿接缝(6)相对两侧的纵向钢筋(51)均延伸至所述湿接缝(6)，并于所述湿接缝(6)内错位搭接，所述湿接缝(6)内浇筑有接缝材料。
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2022
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