CN216339028U - 一种π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种π型预制钢‑UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，π型预制钢‑UHPC组合梁包括设置在上部的UHPC桥面板和设置在下部的工字型钢梁，纵向接缝为位于两片π型预制钢‑UHPC组合梁之间的锯齿形结构接缝，纵向接缝包括：位于UHPC桥面板翼缘末端的锯齿形连接部以及连接相对两个锯齿形连接部的钢板条，设置于UHPC桥面板底端部的钢板以及焊接在钢板上的栓钉，铺设在钢板之上位于两片UHPC桥面板之间的钢筋网，浇筑于两片UHPC桥面板之间、钢板之上的湿接缝，钢筋网和锯齿形连接件埋覆在湿接缝内。

Description

一种π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝

技术领域

本实用新型涉及桥梁结构技术领域，特别涉及一种π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝。

背景技术

超高性能UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，简称UHPC，是一种具有超高韧性、超长耐久性的水泥基复合材料。具有优异的抗拉，抗压性能的力学性能，并且具有优异的耐久性能，在桥梁工程领域要求大跨度，轻质，高强度，预制，耐久等的要求下，应用越来越广泛，在桥梁领域具有广阔的前景。

钢结构在桥梁工程的领域中应用也越来越广泛钢结构桥梁由于采用高强度的材料，匀质性好，易于加工，故而构件轻、运输架设方便，为大跨度桥梁理想材料。便于架设，可以事先在工厂预制好零部件，最后现场组装完成，施工快捷，工期较短，广泛的应用于快速化施工的桥梁结构里面。

钢-UHPC组合梁具有制造方便、性能优异等优点，充分发挥了钢结构的抗拉性能和UHPC的综合受力性能，有效地提升了公路桥梁的建设速度和建设品质。在钢结构工厂完成钢梁的加工制造，进而在预制场完成钢-混组合梁预制体的预制，最后进行现场组装，浇筑纵横接缝，施工桥面系。常规的UHPC预制桥面板的接缝处面临，新旧UHPC在湿接缝界面钢纤维不连续，造成新老混凝土易出现裂缝，在承受车辆荷载时出现变化幅度较大的动荷载，容易出现局部应力过大的问题，进而造成桥面板容易出现裂缝，漏水等问题，导致下部钢结构生锈，影响下部钢结构的使用寿命，阻碍了组合梁的应用发展。一、UHPC桥面板经常采用部分预制，然后浇筑湿接缝的方式，现浇桥面板纵桥向接缝处薄弱，UHPC桥面板厚度过薄在桥面接缝正弯矩处，容易出现接缝,出现漏水等情况，影响下部钢结构的安全性和耐久性，从而导致整个桥梁的使用寿命降低，增加了后期养护的工作量。二、传统的湿接缝技术，对于UHPC桥面板轻质，超薄的特点，其应用于UHPC桥面板具有一定的技术局限性，无法在限定厚度的情况下满足UHPC桥面板的受力要求，容易导致开裂等问题，并且施工过程相对繁琐。

因此，需要寻求需要寻找一种适用于预制体钢-混组合梁的桥面板纵向接缝形式，从根本上解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，该纵向接缝能有效的改善预制UHPC桥面板接缝的力学性能，提高了UHPC桥面板接缝的抗裂能力，解决了UHPC桥面板接缝薄弱，容易开裂的问题，疲劳能力，提高了结构的耐久性，具有结构简单，受力明确，施工方便的优点。为了解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：

本实用新型的一种π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，所述π型预制钢-UHPC组合梁包括设置在上部的UHPC桥面板和设置在下部的工字型钢梁，纵向接缝为位于两片所述π型预制钢-UHPC组合梁之间的锯齿形结构接缝，所述纵向接缝包括：位于所述UHPC桥面板翼缘末端的锯齿形连接部以及连接相对两个所述锯齿形连接部的钢板条，设置于所述UHPC桥面板底端部的钢板以及焊接在所述钢板上的栓钉，铺设在所述钢板之上位于两片所述UHPC桥面板之间的钢筋网，浇筑于两片所述UHPC桥面板之间、所述钢板之上的湿接缝，所述钢筋网和所述锯齿形连接件埋覆在所述湿接缝内。在湿接缝的下缘，设置了钢板，既有利于增加截面的刚度和抗弯能力，又可以作为模板使用，提高了施工效率。在湿接缝的下缘，钢板上焊接有钢板条，增加了截面配筋率，提高截面的整体性和抗弯能力。在湿接缝的接缝形式为锯齿形接缝，既有矩形接缝防止纵向滑动的优点，又有T型接缝防止新旧UHPC层出现分层现象。湿接缝的接缝形式为锯齿形接缝，接缝内部存在连接底部钢板、预制UHPC板、现浇UHPC湿接缝的栓钉，大大增强了接缝部分的整体性能。接缝形式由一段T型接缝和一段矩形接缝前后交叉而形成，两根所述π型预制钢-UHPC组合梁通过锯齿形接缝连接，所述桥面板翼缘末端设有锯齿形接缝形式，翼缘底板接缝位置设有钢板，钢板上焊接用于提高抗弯能力的钢板条，UHPC桥面板与钢板通过栓钉连接。

进一步地，所述UHPC桥面板的厚度为10cm-15cm，所述钢板的厚度为0.6cm-1.2cm，所述钢板条的厚度为0.6cm-1.2cm；所述钢板条的宽度为3cm-5cm，每两条所述钢板条之间的间距为15cm-25cm。

进一步地，所述栓钉用于连固所述UHPC桥面板与所述钢板，所述栓钉的直径为16mm-20mm；所述栓钉沿横桥向设置6-10排，所述栓钉之间的横桥向间距和纵桥向间距为20cm-30cm。

进一步地，所述栓钉之间的横桥向间距和纵桥向间距相等，每一列所述栓钉位于相邻的两条所述钢板条位置正中。

进一步地，所述钢筋网的横向钢筋是由所述UHPC桥面板内部钢筋横桥向伸出而构成的，相邻的两片所述UHPC桥面板在横桥向伸出与所述湿接缝相适配长度的钢筋，与另行铺设的纵桥钢筋组合形成所述钢筋网。

进一步地，所述钢筋网包括上层钢筋网和下层钢筋网，所述钢筋网的网距为9cm-12cm；所述上层钢筋网伸出所述UHPC桥面板的长度为80cm-120cm，所述下层钢筋网伸出所述UHPC桥面板的长度为50cm-100cm，所述上层钢筋网与所述下层钢筋网的间距为2cm-5cm。

锯齿形接缝包括矩形接缝和T型接缝两种，T形接缝呈现阶梯型，增加了湿接缝与桥面板的接触面积，更加有利于桥梁的横向受力；矩形接缝形式弥补了T型接缝顺桥向受力能力相对横桥向较弱的问题，接缝下缘的钢板和钢板上焊接的钢条带提高了截面的配筋率，有效的避免了桥面板底部因为受力或疲劳而开裂的问题。UHPC是一种高强度、高韧性、低孔隙率的超高强水泥基材料。UHPC具有良好的流动性和自密实性，使得UHPC材料作为湿接缝材料时UHPC的湿接缝与预制梁体的混凝土块之间具有良好的粘结性能，由于自密实的特点，湿接缝的尺寸，钢筋间距等问题也可以得到优化。采用UHPC作为湿接缝材料使得施工更加简单，方便，从而保证了结构的质量。UHPC桥面板相对于普通桥面铺装材料，由于内部存在钢纤维，具有良好的力学性能和韧性，从而避免了桥面板因为各种问题而产生开裂，导致漏水等问题，从而避免下部钢结构遭受腐蚀，增加了桥梁结构的耐久性

本实用新型的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝具体的施工方式是：

S1，工字型钢梁的组件在钢结构加工厂由顶板、底板和腹板焊接成工字型主梁，并运至组合梁预制场。

S2，在组合梁预制场完成工字型钢梁的拼接，焊接两工字型钢梁之间的横向联系和剪力钉。

S3，在组合梁预制场台座和钢梁上搭设桥面板的模板，安装桥面板钢筋，浇筑桥面UHPC，根据设计要求进行保湿养护和蒸汽养护，形成钢-UHPC组合梁预制单元

S4，将π型预制钢-UHPC组合梁预制完成，预制π型预制钢-UHPC组合梁时在桥面板上预留出足够长度的槽口钢筋；在施工现场将两片π型预制钢-UHPC组合梁吊装，精准定位之后，整理好槽口钢筋。

S5，在底部钢板上焊接湿接缝部分的底部钢板条，焊接湿接缝处的栓钉，绑扎上下两层的钢筋网；浇筑湿接缝部分的UHPC，并进行养护，即完成纵向接缝施工过程。

本实用新型提供的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝的有益效果是：

一、π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，通过设置锯齿形的预制UHPC桥面板的湿接缝槽口形式，有效地提高了横向和纵向的受力性能，UHPC内部致密并掺入了钢纤维，显著提高了湿接缝的抗弯性能，抗裂性，通过配筋，钢板，焊接钢板条等措施增加了截面的配筋率和截面刚度，其韧性，耐久性提升明显，省去了后期桥梁养护的费用。

二、π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，通过UHPC湿接缝下钢板及钢板上焊接的形式，增加了湿接缝的抗弯性能，通过钢板使得湿接缝和预制UHPC板更好的连接在一起，增强了桥梁中间截面的刚度和抗裂性，使得桥梁结构的承载力提升，避免了湿接缝这一薄弱区的开裂问题。

三、π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，通过设置T型接缝和矩形接缝的间隔布置形式，避免界面出现收缩裂缝，避免出现渗漏病害，提高了π型预制钢-UHPC组合梁UHPC桥面板和钢梁的耐久性，延长了桥梁结构的使用寿命。

四、π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，桥面板湿接缝底部钢板，在浇筑湿接缝时可以充当底模板，使施工更加方便，加快了π型预制钢-UHPC组合梁的施工进度，有效的缩短了工期。

五、π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝施工设备和施工工艺，无需增加新的设备投入和人员培训，施工方法简便，施工速度快捷。由于π型预制钢-UHPC组合梁可以在预制场提前做好，在现场只需要吊装，然后直接进行湿接缝浇筑，提高了结构的装配化效率，提高了施工速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝的立面结构示意图；

图2是本实用新型实施例的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝截面示意图；

图3是本实用新型实施例的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝中UHPC桥面板的示意图；

图4是本实用新型实施例的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝截施工时浇筑湿接缝之前的装配结构示意图；

图5是本实用新型实施例的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝一种平面结构示意图；

图6是本实用新型实施例的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝另一种平面结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，并使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参考图1至图6，本实施例的一种π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，π型预制钢-UHPC组合梁1包括设置在上部的UHPC桥面板11和设置在下部的工字型钢梁12，纵向接缝2为位于两片π型预制钢-UHPC组合梁1之间的锯齿形结构接缝，纵向接缝2包括：位于UHPC桥面板11翼缘末端的锯齿形连接部21以及连接相对两个锯齿形连接部21的钢板条211，设置于UHPC桥面板2底端部的钢板22以及焊接在钢板22上的栓钉23，铺设在钢板22之上位于两片UHPC桥面板11之间的钢筋网24，浇筑于两片UHPC桥面板11之间、钢板22之上的湿接缝25，钢筋网24和锯齿形连接件21埋覆在湿接缝25内。

作为优选的实施方式，UHPC桥面板11的厚度为10cm-15cm，钢板22的厚度为0.6cm-1.2cm，钢板条211的厚度为0.6cm-1.2cm；钢板条211的宽度为3cm-5cm，每两条钢板条211之间的间距为15cm-25cm。

进一步优选地，栓钉23用于连固UHPC桥面板11与钢板22，栓钉23的直径为16mm-20mm；栓钉23沿横桥向设置6-10排，栓钉23之间的横桥向间距和纵桥向间距为20cm-30cm。

进一步优选地，栓钉23之间的横桥向间距和纵桥向间距相等，每一列栓钉23位于相邻的两条钢板条211位置正中。

进一步优选地，钢筋网24的横向钢筋是由UHPC桥面板11内部钢筋横桥向伸出而构成的，相邻的两片UHPC桥面板11在横桥向伸出与湿接缝25相适配长度的钢筋，与另行铺设的纵桥钢筋243组合形成钢筋网24。

进一步优选地，钢筋网24包括上层钢筋网241和下层钢筋网242，钢筋网24的网距为9cm-12cm；上层钢筋网241伸出UHPC桥面板11的长度为80cm-120cm，下层钢筋网242伸出UHPC桥面板11的长度为50cm-100cm，上层钢筋网241与下层钢筋网242的间距为2cm-5cm。

本实用新型的一个具体施工案例：

一座钢-UHPC组合梁桥，本跨线车行天桥本桥平面位于直线上，纵断面位于4％单向纵坡上，总体桥跨布置为3×30m，桥面全宽为8.0m。上部结构采用3×30m＝90m钢-UHPC组合梁结构，主梁全宽8.0m。横向由两片钢-UHPC预制π梁组成，单片预制梁采用两片工字钢梁组合，单片梁标准宽度为4.0m。钢梁在钢结构制造工厂加工，运至预制场后，与混凝土板形成π形组合梁；然后运至桥位处，利用吊装设备安装组合梁；主梁架设就位后，依次浇筑桥面板纵向湿接缝及墩顶横梁混凝土。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，所述π型预制钢-UHPC组合梁(1)包括设置在上部的UHPC桥面板(11)和设置在下部的工字型钢梁(12)，其特征在于，纵向接缝(2)为位于两片所述π型预制钢-UHPC组合梁(1)之间的锯齿形结构接缝，所述纵向接缝(2)包括：

位于所述UHPC桥面板(11)翼缘末端的锯齿形连接部(21)以及连接相对两个所述锯齿形连接部(21)的钢板条(211)，

设置于所述UHPC桥面板(11)底端部的钢板(22)以及焊接在所述钢板(22)上的栓钉(23)，

铺设在所述钢板(22)之上位于两片所述UHPC桥面板(11)之间的钢筋网(24)，

浇筑于两片所述UHPC桥面板(11)之间、所述钢板(22)之上的湿接缝(25)，所述钢筋网(24)和所述锯齿形连接部(21)埋覆在所述湿接缝(25)内。

2.根据权利要求1所述的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，其特征在于，所述UHPC桥面板(11)的厚度为10cm-15cm，所述钢板(22)的厚度为0.6cm-1.2cm，所述钢板条(211)的厚度为0.6cm-1.2cm；

所述钢板条(211)的宽度为3cm-5cm，每两条所述钢板条(211)之间的间距为15cm-25cm。

3.根据权利要求2所述的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，其特征在于，所述栓钉(23)用于连固所述UHPC桥面板(11)与所述钢板(22)，所述栓钉(23)的直径为16mm-20mm；

所述栓钉(23)沿横桥向设置6-10排，所述栓钉(23)之间的横桥向间距和纵桥向间距为20cm-30cm。

4.根据权利要求3所述的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，其特征在于，所述栓钉(23)之间的横桥向间距和纵桥向间距相等，每一列所述栓钉(23)位于相邻的两条所述钢板条(211)位置正中。

5.根据权利要求4所述的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，其特征在于，所述钢筋网(24)的横向钢筋是由所述UHPC桥面板(11)内部钢筋横桥向伸出而构成的，相邻的两片所述UHPC桥面板(11)在横桥向伸出与所述湿接缝(25)相适配长度的钢筋，与另行铺设的纵桥钢筋(243)组合形成所述钢筋网(24)。

6.根据权利要求5所述的π型预制钢-UHPC组合梁的桥面板纵向接缝，其特征在于，所述钢筋网(24)包括上层钢筋网(241)和下层钢筋网(242)，所述钢筋网(24)的网距为9cm-12cm；

所述上层钢筋网(241)伸出所述UHPC桥面板(11)的长度为80cm-120cm，所述下层钢筋网(242)伸出所述UHPC桥面板(11)的长度为50cm-100cm，所述上层钢筋网(241)与所述下层钢筋网(242)的间距为2cm-5cm。

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