CN115506232A - 预制桥面板湿接缝结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁工程技术领域，公开了预制桥面板湿接缝结构及其施工方法，其中湿接缝结构包括多块预制桥面板，相邻的预制桥面板之间间隔形成接缝，两侧的预制桥面板近接缝侧均设置有延伸至预制桥面板外侧的多个钢筋组件，钢筋组件均包括沿预制桥面板厚度方向分布的长拼接钢筋与短拼接钢筋，两侧的长拼接钢筋互相搭接形成主环状钢筋框架，一侧的短拼接钢筋与另一侧的长拼接钢筋互相搭接形成副环状钢筋框架。本发明长拼接钢筋与短拼接钢筋搭接完成后形成闭合环状钢筋框架，传力路径明确；现场无需焊接，缩短了施工周期；现场无需放置横向贯穿钢筋，提高了施工效率，且整体性能更好，提高了湿接缝的承载能力。

Description

预制桥面板湿接缝结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体是一种预制桥面板湿接缝结构及其施工方法。

背景技术

桥梁建设速度，尤其是桥梁更换和桥梁维修的时间，已经成为减小对交通和贸易阻断时间的关键问题。对于快速建造而言，一个有广阔前景的系统是预制装配式桥梁。这种类型的桥梁是在工厂里完成桥面板的预制，运送到施工现场通过湿接缝进行预制桥面板之间的连接，预制桥面板之间通过湿接缝进行传力。

传统预制桥面板湿接缝处钢筋常采用焊接，施工作业量大；对于U形钢筋湿接缝连接，在现场U形钢筋拼接完成后，需放置横向贯穿钢筋并进行绑扎，以加强连接进行整体受力，降低了施工效率，湿接缝承载力较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中预制桥面板湿接缝采用横向贯穿钢筋绑扎导致湿接缝承载力较差、施工效率低的缺陷，提供一种预制桥面板湿接缝结构及其施工方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种预制桥面板湿接缝结构，包括多块预制桥面板，相邻的所述预制桥面板之间间隔形成接缝，两侧的所述预制桥面板近接缝侧均设置有延伸至预制桥面板外侧的多个钢筋组件，多个所述钢筋组件沿预制桥面板横向分布，其中，所述钢筋组件均包括沿预制桥面板厚度方向分布的长拼接钢筋与短拼接钢筋，两侧的所述长拼接钢筋互相搭接形成主环状钢筋框架，一侧的短拼接钢筋与另一侧的长拼接钢筋互相搭接形成副环状钢筋框架，两侧的所述预制桥面板和所述主环状钢筋框架以及所述副环状钢筋框架通过混凝土浇筑形成为一体。

在本方案中，钢筋组件包括沿预制桥面板厚度方向分布的长拼接钢筋与短拼接钢筋，可形成沿预制桥面板厚度方向分布的双层钢筋，并且通过两侧的长拼接钢筋互相搭接形成主环状钢筋框架，一侧的短拼接钢筋与另一侧的长拼接钢筋互相搭接形成副环状钢筋框架，通过主环状钢筋框架和副环状钢筋框架的双重钢筋框架，提高湿接缝内承载力；减少了传统横向贯穿钢筋绑扎的工序，施工效率提高。

较佳地，所述长拼接钢筋与所述短拼接钢筋均包括两平直段、两弯折段以及一等效横筋段，两所述弯折段分别连接两平直段的末端，所述等效横筋段沿预制桥面板的横向延伸，且等效横筋段两端分别连接两弯折段的末端。

在本方案中，等效横筋段可以等效于传统U形筋的横向贯穿钢筋，传统U形筋的横向贯穿钢筋是与纵向U筋进行绑扎连接的，而本方案的等效横筋段是与纵向钢筋(短拼接钢筋/长拼接钢筋的平直段)是一根整体的钢筋，整体抗弯刚度以及抗裂强度得以提高，整体性更好，承载能力可以得到提高，结构抗震性能更好。

较佳地，所述钢筋组件中，短拼接钢筋的等效横筋段和长拼接钢筋的等效横筋段两者其中至少一个位于所述闭合环状钢筋框架的圆周面上。

在本方案中，将等效横筋段设置于闭合环状钢筋框架的圆周面上，等效横筋段能够增强闭合环状钢筋框架内的核心混凝土柱的抗剪切破坏能力。

较佳地，所述闭合环状钢筋框架内的各等效横筋段沿所述闭合环状钢筋框架的圆周面的周向均匀分布。

在本方案中，钢筋在预制桥面板厚度方向分布更为均匀，可提高结构承载能力，以及有效控制混凝土裂缝宽度。

较佳地，互相搭接的两个钢筋组件中其中一个钢筋组件的长拼接钢筋位于短拼接钢筋的上方、另一个钢筋组件的长拼接钢筋位于短拼接钢筋的下方。

在本方案中，每个钢筋组件中的长拼接钢筋与短拼接钢筋均采用上下布置，相邻两块预制桥面板采用左右对位的方式即可实现拼接，拼接操作方便。

较佳地，所述预制桥面板一侧的长拼接钢筋均位于短拼接钢筋的上方、另一侧的长拼接钢筋均位于短拼接钢筋的下方。

在本方案中，预制桥面板两侧的长拼接钢筋与短拼接钢筋布置方式相同，便于预制桥面板安装时预制桥面板同一侧的所有长拼接钢筋/短拼接钢筋与另一预制桥面板上同一侧的所有短拼接钢筋/长拼接钢筋拼接。

较佳地，所述弯折段均呈半圆形。

在本方案中，两个半圆形的弯折段拼接后即可形成闭合的环状空间。

较佳地，所述短拼接钢筋的弯折段沿预制桥面板厚度方向的高度为长拼接钢筋弯折段沿预制桥面板厚度方向的高度的1/2。

在本方案中，便于实现短拼接钢筋的等效横筋段位于闭合环状钢筋框架的高度位置的中部。

较佳地，所述短拼接钢筋的弯折段的水平投影贴于长拼接钢筋的弯折段的水平投影的内侧。

在本方案中，左右的钢筋组件拼接后，短拼接钢筋的弯折段的侧部恰好贴于长拼接钢筋的侧部内侧，便于拼接后的长拼接钢筋和短拼接钢筋之间的绑扎。

较佳地，所述闭合环状钢筋框架位于所述湿接缝沿顺桥方向的中部。

在本方案中，湿接缝内受力更加平衡。

一种湿接缝结构的施工方法，用于所述的预制桥面板湿接缝结构的施工，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、工厂内预制桥面板，并沿预制桥面板横向预埋各所述长拼接钢筋与所述短拼接钢筋；

步骤2、运输预制桥面板至现场并吊装，两相邻预制桥面板对位拼接；

步骤3、利用钢筋扎丝将两侧的长拼接钢筋与短拼接钢筋一一对应进行绑扎连接；

步骤4、在预制桥面板之间现浇混凝土，形成预制桥面板整体构造。

较佳地，所述步骤2中，吊装时长拼接钢筋在下，短拼接钢筋在上的一侧先安装。

在本方案中，两侧的长拼接钢筋互相搭接时操作更加方便。

本发明的积极进步效果在于：两侧的钢筋组件搭接完成后形成主环状钢筋框架和副环状钢筋框架，传力路径明确；现场无需焊接，缩短了施工周期；现场无需放置横向贯穿钢筋，提高了施工效率，且整体性能更好，整体抗弯刚度以及抗裂强度得以提高，提高了湿接缝的承载能力。

附图说明

图1为本发明预制桥面板湿接缝拼接后构造效果图。

图2为本发明预制桥面板湿接缝拼接前构造效果图。

图3为本发明预制桥面板湿接缝拼接后立面图。

图4为本发明预制桥面板湿接缝拼接前立面图。

图5为本发明预制桥面板湿接缝拼接后平面图。

附图标记：

预制桥面板1

长拼接钢筋2

短拼接钢筋3

现浇混凝土4

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

一种预制桥面板湿接缝结构，如图1至5所示，包括多块预制桥面板1，相邻预制桥面板1之间间隔形成顺桥方向的接缝。

预制桥面板1近接缝侧设置有延伸至预制桥面1板外侧的多个钢筋组件，多个钢筋组件沿预制桥面板1横向分布，每个钢筋组件均包括一长拼接钢筋2与一短拼接钢筋3，长拼接钢筋2与短拼接钢筋3均提前预埋在预制桥面板1内。结合图2所示，预制桥面板1一侧的长拼接钢筋2与短拼接钢筋3的布置方式均为长拼接钢筋2在下、短拼接钢筋3在上，另一侧则相反。

预制桥面板1运输至现场后依次吊装，利用扎丝对长拼接钢筋2与短拼接钢筋3进行绑扎连接，预制桥面板1之间现浇混凝土4，以形成整体构造。

长拼接钢筋2与短拼接钢筋3均伸出预制桥面板1的近接缝侧，两者的形状构造具体如图2和图3所示：长拼接钢筋2外伸部分包括两平直段、两弯折段以及一等效横筋段，两平直段沿顺桥方向延伸；两弯折段均为半圆形，且两弯折段分别连接两平直段的末端；等效横筋段沿预制桥面板1的横向延伸，且等效横筋段两端分别连接两弯折段的末端。其中，每一钢筋组件中，长拼接钢筋2的弯折段均朝向靠近短拼接钢筋3的方向弯折，短拼接钢筋3的弯折段均朝向靠近长拼接钢筋2的方向弯折，且，短拼接钢筋3的弯折段位于长拼接钢筋2的弯折段内侧。

短拼接钢筋3与长拼接钢筋2的形状构造相同，但尺寸上有所差别，具体为：如图3所示，短拼接钢筋3的弯折部的弯折半径为长拼接钢筋2弯折段的弯折半径的1/2，且接缝宽度为短拼接钢筋3的平直段长度、长拼接钢筋2平直段长度以及长拼接钢筋2半径长度三者的总和；再结合图1和图5所示，短拼接钢筋3沿预制桥面板1横向的宽度为长拼接钢筋2沿预制桥面板1横向的宽度减去两倍长拼接钢筋2的直径。

长拼接钢筋2与短拼接钢筋3搭接完成后形成闭合环状钢筋框架，即每一钢筋组件均具有一闭合环状钢筋框架，长拼接钢筋2与短拼接钢筋3的等效横筋段均位于该闭合环状钢筋框架的圆周面上，且每一钢筋组件中四个等效横筋沿该闭合环状钢筋框架的圆周面周向均匀分布。具体的，该闭合环状钢筋框架中，两侧的长拼接钢筋互相搭接形成主环状钢筋框架，一侧的短拼接钢筋与另一侧的长拼接钢筋互相搭接形成副环状钢筋框架。

接缝内填筑现浇混凝土4，相邻两块预制桥面板1和主环状钢筋框架以及副环状钢筋框架通过邻近的现浇混凝土4连接成整体。现浇混凝土4强度为C40～C60或超高性能混凝土。

本发明与传统的U型钢筋采用横向贯穿钢筋绑扎相比的优点如下：

(1)、本发明的等效横筋段可以等效于传统U形筋的横向贯穿钢筋，传统U形筋的横向贯穿钢筋是与纵向U筋进行绑扎连接的，而本发明的等效横筋段是与纵向钢筋(短拼接钢筋3/长拼接钢筋2的平直段)是一根整体的钢筋，整体性更好，承载能力可以得到提高。(2)、本发明的钢筋在预制桥面板1厚度方向分布更为均匀，可提高结构承载能力，以及有效控制混凝土裂缝宽度。

上述预制桥面板湿接缝结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤1、工厂内预制桥面板1，并沿预制桥面板1横向预埋各长拼接钢筋2与短拼接钢筋3；

步骤2、运输预制桥面板1至现场，吊装时长拼接钢筋2在下、短拼接钢筋3在上的一侧先安装，而后依次对位拼接(在其他的实施例中，理论上也可以采用各块预制桥面板1空中对位拼接，此种情况不限于长拼接钢筋2在下、短拼接钢筋3在上的一侧先安装，可以任意选择拼接顺序，但在实际施工作用过程中，预制桥面板1通常是吊装单块进行安装，因此本实施例中吊装时长拼接钢筋2在下、短拼接钢筋3在上的一侧先安装为最优的安装方式)；

步骤3、利用钢筋扎丝将长拼接钢筋2与短拼接钢筋3一一对应进行绑扎连接，绑扎四个部位(左侧长拼接钢筋2与右侧短拼接钢筋3绑扎，左侧短拼接钢筋3与右侧长拼接钢筋2绑扎，左侧长拼接钢筋2与右侧长拼接钢筋2顶部绑扎，左侧长拼接钢筋2与右侧长拼接钢筋2底部绑扎)；

步骤4、在预制桥面板1之间现浇混凝土4，形成桥面板整体构造，按要求养护后即可投入使用。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于装置或组件在附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组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发明的限制。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种预制桥面板湿接缝结构，包括多块预制桥面板，相邻的所述预制桥面板之间间隔形成接缝，其特征在于，两侧的所述预制桥面板近接缝侧均设置有延伸至预制桥面板外侧的多个钢筋组件，多个所述钢筋组件沿预制桥面板横向分布，其中，所述钢筋组件均包括沿预制桥面板厚度方向分布的长拼接钢筋与短拼接钢筋，两侧的所述长拼接钢筋互相搭接形成主环状钢筋框架，一侧的短拼接钢筋与另一侧的长拼接钢筋互相搭接形成副环状钢筋框架，所述主环状钢筋框架与所述副环状钢筋框架构成一闭合环状钢筋框架，两侧的所述预制桥面板和所述主环状钢筋框架以及所述副环状钢筋框架通过混凝土浇筑形成为一体。

2.根据权利要求1所述的预制桥面板湿接缝结构，其特征在于，所述长拼接钢筋与所述短拼接钢筋均包括两平直段、两弯折段以及一等效横筋段，两所述弯折段分别连接两平直段的末端，所述等效横筋段沿预制桥面板的横向延伸，且等效横筋段两端分别连接两弯折段的末端。

3.根据权利要求2所述的预制桥面板湿接缝结构，其特征在于，所述钢筋组件中，短拼接钢筋的等效横筋段和长拼接钢筋的等效横筋段两者其中至少一个位于所述闭合环状钢筋框架的圆周面上。

4.根据权利要求3所述的预制桥面板湿接缝结构，其特征在于，所述闭合环状钢筋框架内的各等效横筋段沿所述闭合环状钢筋框架的圆周面的周向均匀分布。

5.根据权利要求1所述的预制桥面板湿接缝结构，其特征在于，互相搭接的两个钢筋组件中其中一个钢筋组件的长拼接钢筋位于短拼接钢筋的上方、另一个钢筋组件的长拼接钢筋位于短拼接钢筋的下方。

6.根据权利要求5所述的预制桥面板湿接缝结构，其特征在于，所述预制桥面板一侧的长拼接钢筋均位于短拼接钢筋的上方、另一侧的长拼接钢筋均位于短拼接钢筋的下方。

7.根据权利要求2所述的预制桥面板湿接缝结构，其特征在于，所述弯折段均呈半圆形。

8.根据权利要求7所述的预制桥面板湿接缝结构，其特征在于，所述短拼接钢筋的弯折段沿预制桥面板厚度方向的高度为长拼接钢筋弯折段沿预制桥面板厚度方向的高度的1/2。

9.根据权利要求8所述的预制桥面板湿接缝结构，其特征在于，所述短拼接钢筋的弯折段的水平投影贴于长拼接钢筋的弯折段的水平投影的内侧。

10.根据权利要求1-9任一项所述的预制桥面板湿接缝结构，其特征在于，所述闭合环状钢筋框架位于所述湿接缝沿顺桥方向的中部。

11.一种湿接缝结构的施工方法，用于如权利要求1-10任一项所述的预制桥面板湿接缝结构的施工，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、工厂内预制桥面板，并沿预制桥面板横向预埋各所述长拼接钢筋与所述短拼接钢筋；

步骤2、运输预制桥面板至现场并吊装，两相邻预制桥面板对位拼接；

步骤3、利用钢筋扎丝将两侧的长拼接钢筋与短拼接钢筋一一对应进行绑扎连接；

步骤4、在预制桥面板之间现浇混凝土，形成预制桥面板整体构造。

12.根据权利要求11所述的湿接缝结构的施工方法，其特征在于，所述步骤2中，吊装时长拼接钢筋在下，短拼接钢筋在上的一侧先安装。

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