CN211256620U - 一种装配式组合箱梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装配式组合箱梁，属于桥梁工程技术领域，所述装配式组合箱梁包括预埋有钢筋簇的U型箱梁，U型箱梁的开口端设有顶板，U型箱梁内设有横隔板；顶板上设有长条形孔洞；U型箱梁与顶板通过高强承压型螺栓结构和穿过长条形孔洞的钢筋簇连接。该装配式组合箱梁，U型箱梁配合顶板和横隔板，所得装配式组合箱梁的高度小于传统的预应力混凝土梁，可提供较多的桥下净空；该装配式组合箱梁可在工厂预制，有利于标准化生产，质量可靠，分批运输至现场拼装吊装，施工速度快，大幅提升了施工的效率。

Description

一种装配式组合箱梁

技术领域

本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种装配式组合箱梁。

背景技术

我国高速公路以及国省道公路桥梁的上部结构中，预应力混凝土箱梁较为常见。然而，在役的箱梁普遍出现开裂现象，这些裂缝主要集中在跨中底板或支点附近的腹板位置，不仅存在严重的结构安全隐患，而且由于结构开裂导致桥梁刚度下降、跨中位置持续下挠，影响了桥梁的正常使用。这些裂缝长期暴露在腐蚀性的大气环境中，进一步加剧了箱梁钢筋的锈蚀和混凝土的碳化。这些桥梁多处于通车状态，桥下或是江河或是深谷地带，箱梁距离地面很高，修复难度很大且效果不佳。

传统箱梁由于普通混凝土抗拉能力低，受收缩徐变、施工不当等因素的影响，在施工期间就已经不可避免地出现一些微裂缝，在运营期由于超载、温度变化等作用下，进一步加剧了裂缝的发展。

超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete，UHPC)是一种超高强、高韧性、高耐久性和体积稳定性良好的水泥基复合材料，箱梁腹板和底板采用预应力UHPC(Prestressing Force Ultra-High Performance Concrete，PUHPC)且顶板采用普通钢筋混凝土(RC)结构的组合箱梁，与传统的RC箱梁相比，能显著减少及减小箱梁受拉区结构的裂缝和裂缝宽度；减薄腹、底板厚度，减轻结构自重，使箱梁轻型化，方便吊装。但这种RC-PUHPC组合箱梁，装配式施工时，RC顶板和PUHPC腹板接合部位的施工较为复杂。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种便于施工的，且能减少箱梁开裂问题的装配式组合箱梁。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种装配式组合箱梁，包括U型箱梁、顶板、多个钢筋簇、多个高强承压型螺栓结构和多个横隔板；

所述U型箱梁的上预埋有多个钢筋簇，所述钢筋簇的一端外露，所述顶板设置于U型箱梁的开口端，多个所述横隔板等间距设置于U型箱梁内；

所述顶板上设有与钢筋簇数量相同的长条形孔洞；

所述U型箱梁与顶板通过高强承压型螺栓结构和穿过长条形孔洞的钢筋簇连接。

其中，所述U型箱梁包括底板和两个腹板，两个所述腹板分别连接于底板的两边，两个所述腹板相对设置，所述底板内设有多个预应力钢绞线，所述预应力钢绞线的轴向与底板的长度方向相互平行。

其中，所述底板的厚度为0.12-0.25m，所述腹板的厚度为0.10-0.15m。

其中，所述高强承压型螺栓结构包括高强承压型螺栓、钢垫板和螺母，所述高强承压型螺栓预埋于腹板的顶部，所述钢垫板设置于螺母和顶板之间。

其中，所述顶板包括多个预制节段，所述预制节段上设有多个与高强承压型螺栓结构数量相同的圆形通孔，所述预制节段内设有预应力通道，所述预应力通道的轴向与顶板的长度方向相互垂直。

其中，所述U型箱梁的材质为超高性能混凝土，所述顶板的材质为普通混凝土。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的装配式组合箱梁，U型箱梁配合顶板和横隔板，所得装配式组合箱梁的高度小于传统的预应力混凝土梁，可提供较多的桥下净空；该装配式组合箱梁可在工厂预制，有利于标准化生产，质量可靠，分批运输至现场拼装吊装，施工速度快，大幅提升了施工的效率。

附图说明

图1所示为本实用新型具体实施方式的装配式组合箱梁的结构示意图；

图2所示为本实用新型具体实施方式的装配式组合箱梁的部分结构示意图；

图3所示为本实用新型具体实施方式的装配式组合箱梁的横截面示意图；

图4所示为本实用新型具体实施方式的装配式组合箱梁设有横隔板处的横截面示意图；

标号说明：1、U型箱梁；11、底板；12、腹板；13、预应力钢绞线；

2、顶板；21、预制节段；22、长条形孔洞；23、预应力通道；

3、钢筋簇；

4、高强承压型螺栓结构；41、高强承压型螺栓；42、钢垫板；43、螺母；

5、横隔板。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：采用装配式结构，设置可预制的U型箱梁、顶板、横隔板，便于运输至现场拼装。

请参照图1至图4所示，本实用新型的一种装配式组合箱梁，包括U型箱梁1、顶板2、多个钢筋簇3、多个高强承压型螺栓结构4和多个横隔板5；

所述U型箱梁1上预埋有多个钢筋簇3，所述钢筋簇3的一端外露，所述顶板2设置于U型箱梁1的开口端，多个所述横隔板5等间距设置于U型箱梁1内；

所述顶板2上设有与钢筋簇3数量相同的长条形孔洞22；

所述U型箱梁1与顶板2通过高强承压型螺栓结构4和穿过长条形孔洞22的钢筋簇3连接。

本实用新型的工作原理为：将顶板2置于U型箱梁1的开口端，放置过程中将钢筋簇3从长条形孔洞22中穿过，然后使用高强承压型螺栓结构4将顶板2与U型箱梁1锁定，然后通过兜托，用汽车吊或架桥机将拼装成型组合箱梁吊装至桥位，再将从长条形孔洞22中穿过的钢筋簇3与桥体其他机构连接。

从上述描述可知，本实用新型提供的装配式组合箱梁，U型箱梁配合顶板和横隔板，所得装配式组合箱梁的高度小于传统的预应力混凝土梁，可提供较多的桥下净空；该装配式组合箱梁可在工厂预制，有利于标准化生产，质量可靠，分批运输至现场拼装吊装，施工速度快，大幅提升了施工的效率。

进一步的，所述U型箱梁1包括底板11和两个腹板12，两个所述腹板12分别连接于底板11的两边，两个所述腹板12相对设置，所述底板11内设有多个预应力钢绞线13，所述预应力钢绞线13的轴向与底板11的长度方向相互平行，所述预应力钢绞线13的两端锚固在底板11的左右两个端部。

从上述描述可知，通过在U型箱梁的底板内设有多个预应力钢绞线，可以提升底板的刚度和耐久性，使整个U型箱梁结构不易产生断裂的问题。

进一步的，所述底板11的厚度为0.12-0.25m，所述腹板12的厚度为0.10-0.15m。

进一步的，所述高强承压型螺栓结构4包括高强承压型螺栓41、钢垫板42和螺母43，所述高强承压型螺栓41预埋于腹板12的顶端，所述钢垫板42设置于螺母43和顶板2之间。

从上述描述可知，通过使用包括高强承压型螺栓的高强承压型螺栓结构将U型箱梁和顶板连接，在钮紧螺母时给高强承压螺栓施加很大的预拉力，使连接处的接触面之间产生挤压力，在螺栓轴向产生较大的摩擦力，进而来传递连接剪力，使连接结构更加稳固。

进一步的，所述顶板2包括多个预制节段21，所述预制节段21上设有多个与高强承压型螺栓结构4数量相同的圆形通孔，所述预制节段21内设有预应力通道23，所述预应力通道23的轴向与顶板2的长度方向相互垂直。

从上述描述可知，通过将多个预制节段组成顶板，便于预制和运输，可在现场进行顶板的拼装，设置圆形通孔可方便高强承压型螺栓穿过；通过设置预应力通道，可在顶板拼装完成后，将预应力筋从预应力通道内穿过，并张拉灌浆，保证板横向受力。

进一步的，所述U型箱梁的材质为超高性能混凝土，所述顶板的材质为普通混凝土。

进一步的，所述U型箱梁1由直拉强度8MPa以上、抗压强度130MPa以上的UHPC材料制成。

从上述描述可知，U型箱梁在结构受拉区采用预应力UHPC制成，能显著减小结构的裂缝宽度，提高结构的安全性、耐久性，改善结构的使用性能；配合RC顶板，所得RC-PUHPC组合箱梁的自重小于传统的预应力混凝土梁，吊装重量低，方便施工。

请参照图1至图4所示，本实用新型的实施例一为：

一种装配式组合箱梁，包括U型箱梁1、顶板2、多个钢筋簇3、多个高强承压型螺栓结构4和多个横隔板5；

所述U型箱梁1包括底板11和两个腹板12，两个所述腹板12分别连接于底板11的两边，两个所述腹板12相对设置，所述底板11内设有多个预应力钢绞线13，所述预应力钢绞线13的轴向与底板11的长度方向相互平行；

所述U型箱梁1的腹板12的顶端预埋有多个钢筋簇3，所述钢筋簇3的一端外露，所述顶板2设置于U型箱梁1的开口端，多个所述横隔板5等间距设置于U型箱梁1内；

所述顶板2上设有与钢筋簇3数量相同的长条形孔洞22；

所述U型箱梁1与顶板2通过高强承压型螺栓结构4和穿过长条形孔洞22的钢筋簇3连接。

请参照图1至图4所示，本实用新型的实施例二为：

一种装配式组合箱梁，包括U型箱梁1、顶板2、多个钢筋簇3、多个高强承压型螺栓结构4和多个横隔板5；

所述U型箱梁1包括底板11和两个腹板12，两个所述腹板12分别连接于底板11的两边，两个所述腹板12相对设置，所述底板11内设有多个预应力钢绞线13，所述预应力钢绞线13的轴向与底板11的长度方向相互平行；

所述顶板2包括多个预制节段21，所述预制节段21上设有多个与高强承压型螺栓结构4数量相同的圆形通孔，以及与钢筋簇3数量相同的长条形孔洞22，所述预制节段21内设有预应力通道23，所述预应力通道23的轴向与顶板2的长度方向相互垂直；

所述高强承压型螺栓结构4包括高强承压型螺栓41、钢垫板42和螺母43，所述高强承压型螺栓41预埋于腹板12的顶端，所述钢垫板42设置于螺母43和顶板2之间；

所述U型箱梁1的腹板12的顶端预埋有多个钢筋簇3，所述钢筋簇3的一端外露，所述顶板2设置于U型箱梁1的开口端，多个所述横隔板5等间距的设置于U型箱梁1内；

所述U型箱梁1与顶板2通过高强承压型螺栓结构4和穿过长条形孔洞22的钢筋簇3连接；

所述U型箱梁的材质为超高性能混凝土，所述顶板的材质为普通混凝土；

所述U型箱梁1由直拉强度8MPa以上、抗压强度130MPa以上的UHPC材料制成；

所述底板11的厚度为0.12-0.25m，所述腹板12的厚度为0.10-0.15m。

上述实施例的工作原理为：将预制节段21逐个置于U型箱梁1的开口端，放置过程中将高强承压型螺栓41从圆形通孔中穿过，将钢筋簇3从长条形孔洞22中穿过，待所有预制节段21拼装完成后，将预应力筋从预应力通道23内穿过，并张拉灌浆，然后使用高强承压型螺栓结构4将顶板2与U型箱梁1锁定，再将从长条形孔洞22中穿过的钢筋簇3与桥面铺装层钢筋连接形成整体，浇筑铺装层混凝土，填满长条形孔洞22，使桥面结构浇筑成整体。

综上所述，U型箱梁配合顶板和横隔板，所得装配式组合箱梁的高度小于传统的预应力混凝土梁，可提供较多的桥下净空；该装配式组合箱梁可在工厂预制，有利于标准化生产，质量可靠，分批运输至现场拼装吊装，施工速度快，大幅提升了施工的效率；

通过在U型箱梁的底板内设有多个预应力钢绞线，可以提升底板的刚度和耐久性，是整个U型箱梁结构不易产生断裂的问题；

通过使用包括高强承压型螺栓的高强承压型螺栓结构将U型箱梁和顶板连接，在钮紧螺母时给高强承压螺栓施加很大的预拉力，使连接处的接触面之间产生挤压力，在螺栓轴向产生较大的摩擦力，进而来传递连接剪力，使连接结构更加稳固；

通过将多个预制节段组成顶板，便于预制和运输，可在现场进行顶板的拼装，设置圆形通孔可方便高强承压型螺栓穿过；通过设置预应力通道，可在顶板拼装完成后，将预应力筋从预应力通道内穿过，并张拉灌浆，保证板横向受力。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种装配式组合箱梁，其特征在于，包括U型箱梁、顶板、多个钢筋簇、多个高强承压型螺栓结构和多个横隔板；

所述U型箱梁上预埋有多个钢筋簇，所述钢筋簇的一端外露，所述顶板设置于U型箱梁的开口端，多个所述横隔板等间距设置于U型箱梁内；

所述顶板上设有与钢筋簇数量相同的长条形孔洞；

所述U型箱梁与顶板通过高强承压型螺栓结构和穿过长条形孔洞的钢筋簇连接。

2.根据权利要求1所述的装配式组合箱梁，其特征在于，所述U型箱梁包括底板和两个腹板，两个所述腹板分别连接于底板的两边，两个所述腹板相对设置，所述底板内设有多个预应力钢绞线，所述预应力钢绞线的轴向与底板的长度方向相互平行。

3.根据权利要求2所述的装配式组合箱梁，其特征在于，所述底板的厚度为0.12-0.25m，所述腹板的厚度为0.10-0.15m。

4.根据权利要求2所述的装配式组合箱梁，其特征在于，所述高强承压型螺栓结构包括高强承压型螺栓、钢垫板和螺母，所述高强承压型螺栓预埋于腹板的顶部，所述钢垫板设置于螺母和顶板之间。

5.根据权利要求1所述的装配式组合箱梁，其特征在于，所述顶板包括多个预制节段，所述预制节段上设有多个与高强承压型螺栓结构数量相同的圆形通孔，所述预制节段内设有预应力通道，所述预应力通道的轴向与顶板的长度方向相互垂直。

6.根据权利要求1所述的装配式组合箱梁，其特征在于，所述U型箱梁的材质为超高性能混凝土，所述顶板的材质为普通混凝土。

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