CN203096594U

CN203096594U - 一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥

Info

Publication number: CN203096594U
Application number: CN 201320069833
Authority: CN
Inventors: 鞠金荧
Original assignee: CCCC Second Highway Consultants Co Ltd
Current assignee: CCCC Second Highway Consultants Co Ltd
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2023-02-06

Abstract

本实用新型公开了公路工程中一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥。剪力钉设置在装配式混凝土预制铰接板的侧面，剪力钉内埋设剪力钢筋。横桥向装配式混凝土预制铰接板之间设置铰缝，当预制铰接板安装到位后，剪力钉位于铰缝内，两板的剪力钉按固定的间距交错排列。预制铰接板顶侧连接钢筋需要扳平绑扎，浇筑自密实UEA补偿收缩混凝土，并需要一定时间的养护，浇筑桥面现浇层混凝土，摊铺沥青混凝土桥面铺装，安装其他附属设施，形成完整桥梁。本实用新型构思新颖，构造简单，实施操作容易，结构受力明确，有效地提高了板间的抗剪能力，解决了单板受力的问题，提高了桥梁的整体性和耐久性，对公路桥梁是极为有用的新构造。

Description

一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥

技术领域

本实用新型属于桥梁领域，具体涉及一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥，适用于一般公路和高速公路桥梁，主要适用于装配式铰接板桥梁范围。

背景技术

近年来，在公路特别是高速公路上实际运行车辆总重和轴重荷载的增加，所形成的超载现象对桥梁的破坏日益严重，由此产生的对常规结构的中小跨径桥梁破坏现象普遍，各种病害严重，尤其是装配式钢筋混凝土铰接板桥、预应力混凝土铰接板桥出现的单板受力现象特别突出。

装配式混凝土铰接板桥，该种结构按平面杆系的铰接板理论进行计算分析，在设计满足要求的情况下，在实际运营中确又频繁出问题，除实际荷载效应超出承载能力原因外，还有一个重要的原因就是分析的假定与实际的构造之间存在较大误差。按铰接板理论，桥梁是通过板与板之间铰缝混凝土横向传递剪力的，理论计算假定铰缝混凝土有足够的能力承担所赋予的要求，但是由于构造设计、施工失误，结果使其并不能满足要求，不能很好地传力，形成“单板受力”现象。影响了桥梁的承载能力和安全。

装配式混凝土铰接板桥的铰缝构造即在两块板之间留有一个窄缝，通常为上小下大的一个异形缝隙，当装配式板安装就位后，二次浇注混凝土将缝隙填满，从而形成铰缝（混凝土）。板与板之间主要是靠装配式板的侧面与铰缝混凝土之间的摩擦来传力，这种仅靠摩擦力传力的方式并不可靠，如果再出现铰缝混凝土松散、与板的交界面有间隙，就不能很好地完成传力，会出现“单板受力”现象。

本实用新型通过综合改造原有铰接板的铰缝构造和工艺的方法，能够保证铰缝受力的合理性、传力的有效性，加之增加铰缝混凝土的密实性，使板与板之间横向很好地传力，基本解决铰接板桥的“单板受力”现象。可有效地避免原有病害的发生，大大提高桥梁承载能力、耐久性和整体安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对公路工程中小跨径装配式混凝土铰接板桥梁的铰缝构造缺陷，尤其是铰接板桥常见“单板受力”现象的技术问题，提供一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥。本实用新型的结构构造简单、可靠，施工方便。通过对装配式混凝土铰接板桥铰缝构造特殊设计，在装配式板的侧面设置一定数量的“剪力钉”，提供抗剪构造，以增加两个面之间可靠地传力，达到足够满足剪力传递的需要；还采取增加桥面现浇层混凝土的厚度，提高其整体性能；二次浇注的铰缝混凝土采用“自密实UEA补偿收缩混凝土及工艺措施，保证铰缝混凝土浇筑密实和施工简便。加之装配式板的侧面与铰缝混凝土之间的摩擦力传力，使装配式混凝土铰接板桥梁的抗剪承载能力极大的提高，桥梁的整体性、耐久性大大提高。

为了实现上述的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥，包括装配式铰接板，还包括铺设在装配式铰接板上的装配式铰接板顶混凝土桥面现浇层、铺设在装配式铰接板顶混凝土桥面现浇层上的沥青混凝土桥面铺装和设置在装配式铰接板两侧桥侧防撞护栏，装配式铰接板之间构成横向铰缝，横向铰缝内填充有自密实UEA补偿收缩混凝土，装配式铰接板的侧面设置有剪力钉。

如上所述的剪力钉中心距离装配式铰接板顶部的距离为装配式铰接板高度的2/5。

如上所述的装配式铰接板的侧面等距离设置不少于3个剪力钉，相邻装配式铰接板的剪力钉在横向铰缝内错开分布。

如上所述的装配式铰接板的顶部埋设有板顶预埋钢筋，装配式铰接板的底部埋设有弯折平置的板底预埋钢筋，相邻装配式铰接板的板顶预埋钢筋绑扎固定，相邻装配式铰接板的板底预埋钢筋则不绑扎固定。

如上所述的剪力钉内设置有不少于4根预埋剪力钉钢筋。

如上所述的装配式铰接板顶混凝土桥面现浇层厚度大于等于10cm。

本实用新型的技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、桥梁结构的剪力钉构造简单；

2、铰缝自密实混凝土采用自密实UEA补偿收缩混凝土，可以有效保证铰缝混凝土的浇筑密实、结合面不会开裂，保证施工质量和施工方便，保证日后运营效果；

3、剪力钉构造对提供铰接板之间的抗剪能力极为有效，可充分发挥铰接板传力性能特点，改善了桥梁结构受力，避免出现单板受力的病害现象，从而减少了养护维修费用，降低了全寿命造价；

4、提高了整个桥梁的安全性和耐久性，延长桥梁的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的横断面结构图；

图2为本实用新型的横断面A部放大结构图；

图3为本实用新型的板顶预埋钢筋的安装结构图；

图4为本实用新型的板底预埋钢筋的安装结构图；

图5为本实用新型的横向铰缝俯视放大结构图；

图6为本实用新型的横向铰缝立面结构图。

图中：1-装配式铰接板；2-装配式铰接板顶混凝土桥面现浇层；3-沥青混凝土桥面铺装；4-桥侧防撞护栏；5-1-横向铰缝；5-2-自密实UEA补偿收缩混凝土；6-剪力钉；7-预埋剪力钉钢筋；8-板顶预埋钢筋；9-板底预埋钢筋。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

实施例：

如图1~5所示，一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥，包括装配式铰接板1，还包括铺设在装配式铰接板1上的装配式铰接板顶混凝土桥面现浇层2、铺设在装配式铰接板顶混凝土桥面现浇层2上的沥青混凝土桥面铺装3和设置在装配式铰接板1两侧桥侧防撞护栏4，装配式铰接板1之间构成横向铰缝5-1，横向铰缝5-1内填充有自密实UEA补偿收缩混凝土5-2，装配式铰接板1的侧面设置有剪力钉6。

剪力钉6中心距离装配式铰接板1顶部的距离为装配式铰接板1高度的2/5。

装配式铰接板1的侧面等距离设置不少于3个剪力钉6，相邻装配式铰接板1的剪力钉6在横向铰缝5-1内错开分布。

装配式铰接板1的顶部埋设有板顶预埋钢筋8，装配式铰接板1的底部埋设有弯折平置的板底预埋钢筋9，相邻装配式铰接板1的板顶预埋钢筋8绑扎固定，相邻装配式铰接板1的板底预埋钢筋9则不绑扎固定。

剪力钉6内设置有不少于4根预埋剪力钉钢筋7。

装配式铰接板顶混凝土桥面现浇层2厚度大于等于10cm。

预制装配式铰接板1：

步骤1：预埋剪力钉钢筋7、板顶预埋钢筋8、板底预埋钢筋9；

步骤2：预埋板内受力钢筋、构造钢筋及预应力钢束（或管道）；

步骤3：浇筑装配式铰接板1、常规方法养生；

步骤4：张拉预应力钢束（此指装配式铰接板1为后张法预应力混凝土板；当装配式铰接板1为先张法预应力混凝土板时，则在浇筑混凝土之前张拉；装配式铰接板1为钢筋混凝土板时则无此步骤4）。

运输、吊装到位：

步骤5：扳平板顶预埋钢筋8、板底预埋钢筋9，并绑扎板顶预埋钢筋8；

步骤6：浇筑横向铰缝自密实UEA补偿收缩混凝土5-2、进行不少于14天的保湿养生；

步骤7：浇筑装配式铰接板顶混凝土桥面现浇层2；

步骤8：浇筑桥侧防撞护栏4；

步骤9：摊铺沥青混凝土桥面铺装3；

装配式铰接板1的一个侧面剪力钉6的布置数量不得少于3个，各个剪力钉6间距为2m，一个铰缝中相邻两个装配式铰接板1的剪力钉6交错布置，其间距1m。剪力钉6的高度位置不能随意变动。

步骤1还包括：预埋剪力钉钢筋7须满足HRB335规格要求、直径大于等于12mm，每个剪力钉6内布置不少于4根预埋剪力钉钢筋7，并与板内构造钢筋进行绑扎；

步骤2包括以下步骤：

步骤2.1：如果为后张法铰接装配式铰接板1，须要事先预埋好预应力钢束管道；

步骤2.2：如果为先张法铰接装配式铰接板1，须要布置安装预应力钢束，然后张拉；

步骤4包括以下步骤：

步骤4.1：如果为后张法铰接装配式铰接板1，须要张拉预应力钢束；

步骤4.2：如果为先张法铰接装配式铰接板1，则在浇筑板混凝土之前已张拉；

步骤4.3：如果装配式铰接板1为钢筋混凝土板，则没有预应力钢束张拉步骤；

步骤6还包括：横向铰缝5-1内必须采用自密实UEA补偿收缩混凝土5-2，自密实补偿收缩混凝土中掺加UEA膨胀剂，UEA膨胀剂占自密实UEA补偿收缩混凝土5-2中水泥用量的8%~12%，自密实补偿收缩混凝土的保湿养护天数不得小于14天。

步骤7还包括：混凝土桥面现浇层的厚度一般为12cm ，不得小于10cm，其中须按常规布置一层钢筋网。

本实用新型包括设置剪力钉的装配式铰接板1的预制，在常规的装配式铰接空（实）心板桥上增设了剪力钉6，在板的侧面、距预制板的板顶2/5高度处设置剪力钉6，剪力钉6中设置剪力钉钢筋7，形成棱台形钢筋混凝土凸起构件。在每块装配式铰接板1的左、右侧面所设置的剪力钉不是对称的，但在一个铰缝中形成等间距交错布置。装配式铰接板1的顶处设置的板顶预埋钢筋8预制时为竖直，板底预埋钢筋9预制时为与板的侧面密贴，板中所需其它预应力钢束和普通受力和构造钢筋按照常规方法设置。针对后张法施工的装配式铰接板1，浇筑板的混凝土，并养生，之后张拉预应力钢束。如为先张法装配式铰接板1，则需要在浇筑混凝土之前张拉预应力钢筋，然后浇筑板的混凝土，并养生。

装配式铰接板1运输、安装到位后，应严格按以下施工工序要求进行：横桥向的装配式铰接板1与装配式铰接板1之间形成横向铰缝5-1，须将板顶的板顶预埋钢筋8和板底预埋钢筋9扳平搭接、并绑扎钢筋8，形成板间连接。浇筑自密实UEA补偿收缩混凝土，该混凝土中掺加UEA膨胀剂，其占水泥总重量的8%~12%，并替代等量的水泥，自密实补偿收缩混凝土的保湿养护天数不得少于14天，使装配式铰接板1与横向铰缝5-1中的自密实UEA补偿收缩混凝土5-2有效地结合。浇筑装配式铰接板顶混凝土桥面现浇层2，此层厚度一般为12cm，最小不得小于10cm，其中须布置一层钢筋网，养护，在该层顶面做一层防水层。浇筑桥侧防撞护栏4。摊铺沥青混凝土桥面铺装3，安装附属设施，形成完整的桥梁。

横向铰缝5-1中的自密实UEA补偿收缩混凝土5-2，掺加UEA膨胀剂，形成补偿收缩混凝土，保证混凝土与板之间有效地结合，该混凝土同时又为“自密实”，不需要振捣，使施工简便，同时又能保证混凝土密实。

剪力钉6在横向铰缝5-1中与混凝土密切结合，当桥梁受到外荷载作用时，横向铰缝5-1处承受剪力、并在板与板之间通过剪力钉6和铰缝自密实UEA补偿收缩混凝土5-2进行传递，加强了剪力的传递效果，极大地保证了剪力传递的可靠性和稳定性，极大的提升了结构整体性能，从而避免发生铰接板桥的单板受力现象。满足不同形式重载交通。

由上所述本实用新型，针对目前国内大约30万座的同类型桥梁，所出现结构剪力传递的构造缺陷和不足问题，提供了改进的思路、方法和构造，有效地解决板与板之间剪力传递问题，对改善了结构受力，提高了这种结构的可靠度，避免病害，延长使用寿命等具有积极的意义。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥，包括装配式铰接板（1），其特征在于，还包括铺设在装配式铰接板（1）上的装配式铰接板顶混凝土桥面现浇层（2）、铺设在装配式铰接板顶混凝土桥面现浇层（2）上的沥青混凝土桥面铺装（3）和设置在装配式铰接板（1）两侧桥侧防撞护栏（4），装配式铰接板（1）之间构成横向铰缝（5-1），横向铰缝（5-1）内填充有自密实UEA补偿收缩混凝土（5-2），装配式铰接板（1）的侧面设置有剪力钉（6）。

2.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥，其特征在于：所述的剪力钉（6）中心距离装配式铰接板（1）顶部的距离为装配式铰接板（1）高度的2/5。

3.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥，其特征在于：所述的装配式铰接板（1）的侧面等距离设置不少于3个剪力钉（6），相邻装配式铰接板（1）的剪力钉（6）在横向铰缝（5-1）内错开分布。

4.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥，其特征在于：所述的装配式铰接板（1）的顶部埋设有板顶预埋钢筋（8），装配式铰接板（1）的底部埋设有弯折平置的板底预埋钢筋（9），相邻装配式铰接板（1）的板顶预埋钢筋（8）绑扎固定，相邻装配式铰接板（1）的板底预埋钢筋（9）则不绑扎固定。

5.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥，其特征在于：所述的剪力钉（6）内设置有不少于4根预埋剪力钉钢筋（7）。

6.根据权利要求1所述的一种装配式混凝土剪力钉铰接板桥，其特征在于：所述的装配式铰接板顶混凝土桥面现浇层（2）厚度大于等于10cm。