CN212561138U - 一种连续桥梁接缝构造以及连续箱梁桥结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种连续桥梁接缝构造以及连续箱梁桥结构，包括两个预制箱梁和浇筑在两个预制箱梁之间的接缝处的超高性能混凝土；其特征在于，在连续墩处仅将两个预制箱梁的顶板通过现浇超高性能混凝土连接实现桥梁结构由简支变为部分结构连续状态；所述连续箱梁桥结构采用上述连续桥梁接缝构造。与现有技术相比，本实用新型对传统简支变连续结构桥梁墩顶接缝进行优化设计，接缝处仅需连接顶板，并省去了设置临时支座后再顶升拆除的繁琐工序，大幅降低了施工难度，减少了施工现场浇筑混凝土方量，从而提高了接缝处施工效率和桥梁建设的经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种桥梁工程技术领域，尤其是涉及一种连续桥梁接缝构造以及连续箱梁桥结构。
背景技术
常规简支变连续结构体系桥梁在施工时涉及体系转换，连续墩顶要先设置临时支座，在桥梁转变为连续结构体系后再拆除临时支座转为由永久支座支承。并且，连续墩顶接缝处通常采用现浇普通混凝土，浇筑方量大，现场钢筋焊接工作量大，施工过程比较繁琐，施工工期较长。
为提高接缝性能及施工效率，现已将超高性能混凝土(UHPC)应用于桥梁接缝，但目前UHPC单价较高，对于常用的整孔跨度大于50m的箱梁截面，梁高较大，接缝处全断面浇筑的方量较大，造价较高。
中国专利CN108316132 A公布了一种简支变连续桥梁结构构造，在连续墩顶两侧分别设置一段预制梁，两侧的预制梁的梁端面之间设有间距，其特征在于：在简支变连续结构的连续墩顶，仅将所述两段预制梁的顶板和底板连接，梁体腹部部分不连接，形成由简支状态变为连续状态的转变。该专利技术是用于小跨径的横向多根主梁的小箱梁桥，活载弯矩占比相对较高，仅由顶板抗弯无法满足受力要求，需由顶板受拉、底板受压形成力矩以抵抗支点负弯矩，因此需将预制梁的顶板和底板均连接才可满足受力要求。另外，该专利技术的连接构造为板状结构，接缝处连接强度相对较薄弱，施工相对较复杂。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的混凝土浇筑方量大、施工难度高、施工效率低缺陷而提供一种连续桥梁接缝构造以及连续箱梁桥结构。本实用新型提供一种采用现浇超高性能混凝土的部分结构的连续桥梁接缝构造，通过UHPC的使用，在保证接缝受力性能的前提下最大程度地对传统简支变连续结构桥梁墩顶接缝进行优化设计，以达到简化施工和提高施工效率及经济性的目的，本实用新型还相应提供利用上述接缝构造得到的部分结构连续箱梁桥。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种连续桥梁接缝构造，包括两个预制箱梁和浇筑在两个预制箱梁之间的接缝处的超高性能混凝土；其特征在于，在连续墩处仅将两个预制箱梁的顶板通过现浇超高性能混凝土连接实现桥梁结构由简支变为部分结构连续状态。
在简支变连续桥梁中，当跨径增大，结构自重占设计荷载的比例显著增大，二期恒载及活载所占比例较低，墩顶接缝处基本只承受二期恒载、汽车活载和其他荷载可能产生的负弯矩；基于此分析，本实用新型对简支变连续桥梁墩顶接缝进行优化设计，从而简化施工，提高施工效率和经济性。
相比于现有技术，本实用新型主要适用于跨度大于50m的整孔大箱梁，其结构自重占总荷载比例高，墩顶活载弯矩相对较小，通过顶板的局部结构连接即可承担这部分负弯矩，现浇混凝土方量更少，施工快速；本实用新型的接缝为T型结构，通过在预制箱梁顶板设置L型槽口增大了现浇UHPC接缝与预制梁段的接触面，使梁段内力过渡平顺，提高了连接强度，在保证结构性能的同时进一步减少混凝土现浇方量。
进一步地，所述预制箱梁的顶板的端面和上表面交界处设有槽口，两个预制箱梁的槽口以及顶板端面形成浇筑超高性能混凝土的浇筑空间。
进一步地，所述槽口为L型，所述浇筑空间为T型结构。
进一步地，两个预制箱梁的顶板端面之间的间距为30～90cm。
进一步地，沿着连续桥梁的纵向方向，所述浇筑空间的宽度为两个预制箱梁的顶板端面之间的间距的2～4倍，优选为3倍。
进一步地，所述预制箱梁的顶板的端部为厚度均匀的板状结构，所述浇筑空间的高度与所述顶板的端部的板状结构的厚度相同，并且在连续桥梁的横向方向上所述浇筑空间的高度保持不变。
进一步地，所述顶板的槽口的高度为浇筑空间的高度的四分之一到三分之一，且不小于20cm。
进一步地，所述预制箱梁为预制整孔箱梁。
上述连续桥梁接缝构造的施工方法包括以下步骤：
(S-1)在工厂预制整孔箱梁；
(S-2)将预制箱梁运至桥位现场，在连续墩顶纵桥向摆放两排永久支座，吊装使预制整孔箱梁于对应支座上，形成简支状态，就位后在槽口及预制箱梁的顶板端面间安装现浇UHPC接缝的模板；
(S-3)绑扎接缝处钢筋并安装顶板预应力管道及穿钢束后，将拌制好的UHPC浇筑于接缝模板内；
(S-4)UHPC养护，待接缝UHPC达到强度后拆除模板并张拉顶板预应力束，即完成施工。
本实用新型还提供了一种采用上述的连续桥梁接缝构造的连续箱梁桥结构。
进一步地，所述连续墩的顶部沿连续桥梁的纵向方向设置两排永久支座，所述预制箱梁在简支状态下的采用所述永久支座支撑。
进一步地，所述预制箱梁的两端均设有端横梁。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
(1)本实用新型通过采用超高性能混凝土(UHPC)，利用其优异的力学性能，简化了传统简支变连续桥梁的墩顶接缝构造，省去了设置临时支座后再顶升拆除的繁琐工序，在简支梁的基础上仅连接顶板形成部分结构连续桥梁，既保留了传统简支变连续桥梁的优点，同时构造简单，大大降低了施工难度；
(2)接缝处仅需连接顶板，施工现场浇筑混凝土方量大大减少，且由于UHPC与钢筋的锚固性能好，可以简化钢筋布置，因此经济性较好；
(3)在预制整孔箱梁顶板处设置的槽口，使UHPC与预制梁段的接触面增大，提高了连接强度，有利于接缝处受力；
(4)由于UHPC具有早强特性，一般在浇筑后1～5天即可张拉预应力，可使接缝施工效率得到大幅提高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的剖视图；
图3为图2的中A-A处剖面图；
图4为图2中B-B处剖面图；
图5为图2中C-C处剖面图；
图6为图2中D-D处剖面图；
图中，1为预制箱梁，2为槽口，3为超高性能混凝土，4为支座中心线，5为人孔，6为永久支座，h1为浇筑空间的高度，h2为槽口的高度，L1为两个预制箱梁的顶板端面之间的间距，L2为浇筑空间的宽度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
实施例1
一种连续桥梁接缝构造，为一种采用现浇超高性能混凝土的部分结构连续的桥梁接缝构造，如图1所示，包括两个预制整孔箱梁1和浇筑在两个预制箱梁1之间的接缝处的超高性能混凝土3，在连续墩处，将两个预制箱梁1间隔设置，通过在预制箱梁1的顶板间现浇超高性能混凝土3，即在连续墩处仅将两个预制箱梁1的顶板连接，实现桥梁结构由简支变为部分结构连续状态，本实施例中预制箱梁1为预制整孔大箱梁，预制箱梁1包括顶板、中间的梁体腹部和底板，两个预制箱梁1的底板处设有间隔。此处需要具体说明的是，超高性能混凝土(UHPC)，具有优异的力学性能，且与普通混凝土界面的粘结强度较高，与钢筋的锚固性能也比普通混凝土更好。因此将其用于连续墩顶接缝构造中可以最大程度地优化接缝设计，在简支梁的基础上仅连接顶板形成部分结构连续桥梁，简化施工步骤，大大减少混凝土现浇方量，从而降低施工难度、提高施工效率。
如图1和图2所示，预制箱梁1的顶板的端面和上表面交界处设有槽口2，槽口的结构为L型，两个预制箱梁1的槽口2以及顶板端面形成浇筑超高性能混凝土的浇筑空间，本实施例中浇筑空间为T型结构。该槽口2的设置增加了UHPC与预制梁段的接触面，可以平顺过渡梁段内力，提高了连接强度，有利于接缝处受力。本实施例中，两个预制箱梁的顶板端面之间的间距L1为60cm；沿着连续桥梁的纵向方向，浇筑空间的宽度L2为两个预制箱梁的顶板端面之间的间距L1的2倍。
结合图1、图2、图3和图4所示，可以看出预制箱梁1的顶板的端部为厚度均匀的板状结构，浇筑空间的高度h1与顶板的端部的板状结构的厚度相同，并且在连续桥梁的横向方向上浇筑空间的高度h1保持不变；本实施例中顶板的槽口的高度h2为浇筑空间的高度h1的三分之一，且不小于20cm。如图5所示，槽口2为沿着预制箱梁的宽度方向布置，并且为贯通槽口。
本实施例中预制箱梁为预制整孔大箱梁，靠近预制箱梁1端部处设有人孔5。
上述的连续桥梁接缝构造的施工方法包括以下步骤：
(S-1)在工厂预制整孔大箱梁，并存放3个月；
(S-2)将预制好的梁段运至桥位现场，在连续墩的顶部纵桥向摆放两排永久支座6，吊装各孔预制整孔箱梁于对应支座6上，预制整孔箱梁的支座中心线4如图1所示，形成简支状态，就位后在槽口及预制箱梁的顶板端面间安装现浇超高性能混凝土(UHPC)接缝的模板；
(S-3)绑扎接缝处钢筋并安装顶板预应力管道及穿钢束后，将拌制好的超高性能混凝土(UHPC)浇筑于接缝模板内；
(S-4)超高性能混凝土(UHPC)养护，待接缝超高性能混凝土(UHPC)达到强度后拆除模板并张拉顶板预应力束，即完成施工。
该接缝构造施工过程简单，采用本实用新型的技术方案，简化了传统简支变连续桥梁的墩顶接缝构造，大大降低施工难度，提高施工效率和经济性。
上述的连续桥梁接缝构造对传统简支变连续结构桥梁墩顶接缝进行优化设计，接缝处仅需连接顶板，并省去了设置临时支座后再顶升拆除的繁琐工序，大幅降低了施工难度，减少了施工现场浇筑混凝土方量，从而提高了接缝处施工效率和桥梁建设的经济性。
采用以上连续桥梁接缝构造的连续箱梁桥结构中，如图6所示，连续墩的顶部沿连续桥梁的纵向方向设置两排永久支座6，预制箱梁1在简支状态下的支座即为永久支座6，并且预制箱梁1按简支梁设计，两端均设有端横梁。
实施例2
一种连续桥梁接缝构造，为一种采用现浇超高性能混凝土的部分结构的连续桥梁接缝构造，如图1所示，包括两个预制箱梁1和浇筑在两个预制箱梁1之间的接缝处的超高性能混凝土3，在连续墩处，将两个预制箱梁1间隔设置，通过在预制箱梁1的顶板间现浇超高性能混凝土3，即在连续墩处仅将两个预制箱梁1的顶板连接，实现桥梁结构由简支变为部分结构连续状态。如图1和图2所示，预制箱梁1的顶板的端面和上表面交界处设有槽口2，两个预制箱梁1的槽口2以及顶板端面形成浇筑超高性能混凝土的浇筑空间，本实施例中浇筑空间为T型结构。该槽口2的设置增加了UHPC与预制梁段的接触面，可以平顺过渡梁段内力，提高了连接强度，有利于接缝处受力。本实施例中，两个预制箱梁的顶板端面之间的间距L1为30cm；沿着连续桥梁的纵向方向，浇筑空间的宽度L2为两个预制箱梁的顶板端面之间的间距L1的4倍。
结合图1、图2、图3和图4所示，可以看出预制箱梁1的顶板的端部为厚度均匀的板状结构，浇筑空间的高度h1与顶板的端部的板状结构的厚度相同，并且在连续桥梁的横向方向上浇筑空间的高度h1保持不变；本实施例中顶板的槽口的高度h2为浇筑空间的高度h1的三分之一，且不小于20cm。
实施例3
一种连续桥梁接缝构造，为一种采用现浇超高性能混凝土的部分结构的连续桥梁接缝构造，如图1所示，包括两个预制箱梁1和浇筑在两个预制箱梁1之间的接缝处的超高性能混凝土3，在连续墩处，将两个预制箱梁1间隔设置，通过在预制箱梁1的顶板间现浇超高性能混凝土3，即在连续墩处仅将两个预制箱梁1的顶板连接，实现桥梁结构由简支变为部分结构连续状态。如图1和图2所示，预制箱梁1的顶板的端面和上表面交界处设有槽口2，两个预制箱梁1的槽口2以及顶板端面形成浇筑超高性能混凝土的浇筑空间，本实施例中浇筑空间为T型结构。该槽口2的设置增加了UHPC与预制梁段的接触面，可以平顺过渡梁段内力，提高了连接强度，有利于接缝处受力。本实施例中，两个预制箱梁的顶板端面之间的间距L1为90cm；沿着连续桥梁的纵向方向，浇筑空间的宽度L2为两个预制箱梁的顶板端面之间的间距L1的4倍。
结合图1、图2、图3和图4所示，可以看出预制箱梁1的顶板的端部为厚度均匀的板状结构，浇筑空间的高度h1与顶板的端部的板状结构的厚度相同，并且在连续桥梁的横向方向上浇筑空间的高度h1保持不变；本实施例中顶板的槽口的高度h2为浇筑空间的高度h1的四分之一，且不小于20cm。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
Claims (10)
1.一种连续桥梁接缝构造，包括两个预制箱梁（1）和浇筑在两个预制箱梁（1）之间的接缝处的超高性能混凝土（3）；其特征在于，在连续墩处仅将两个预制箱梁（1）的顶板通过现浇超高性能混凝土（3）连接实现桥梁结构由简支变为部分结构连续状态。
2.根据权利要求1所述的一种连续桥梁接缝构造，其特征在于，所述预制箱梁（1）的顶板的端面和上表面交界处设有槽口（2），两个预制箱梁（1）的槽口（2）以及顶板端面形成浇筑超高性能混凝土（3）的浇筑空间。
3.根据权利要求2所述的一种连续桥梁接缝构造，其特征在于，所述槽口为L型，所述浇筑空间为T型结构。
4.根据权利要求2所述的一种连续桥梁接缝构造，其特征在于，两个预制箱梁的顶板端面之间的间距（L1）为30～90cm。
5.根据权利要求2所述的一种连续桥梁接缝构造，其特征在于，沿着连续桥梁的纵向方向，所述浇筑空间的宽度（L2）为两个预制箱梁的顶板端面之间的间距（L1）的2~4倍。
6.根据权利要求2所述的一种连续桥梁接缝构造，其特征在于，所述预制箱梁（1）的顶板的端部为厚度均匀的板状结构，所述浇筑空间的高度（h1）与所述顶板的端部的板状结构的厚度相同，并且在连续桥梁的横向方向上所述浇筑空间的高度（h1）保持不变。
7.根据权利要求1所述的一种连续桥梁接缝构造，其特征在于，所述顶板的槽口的高度（h2）为浇筑空间的高度（h1）的四分之一到三分之一，且不小于20cm。
8.一种连续箱梁桥结构，其特征在于，该连续箱梁桥结构采用如权利要求1所述的连续桥梁接缝构造。
9.根据权利要求8所述的一种连续箱梁桥结构，其特征在于，所述连续墩的顶部沿连续桥梁的纵向方向设置两排永久支座（6），所述预制箱梁（1）在简支状态下的采用所述永久支座（6）支撑。
10.根据权利要求8所述的一种连续箱梁桥结构，其特征在于，所述预制箱梁（1）的两端均设有端横梁。
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| CN114414784A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-04-29 | 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 | 一种桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置及模拟方法 |
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