CN219490641U - 一种采用uhpc外包普通混凝土箱梁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构，包括普通混凝土梁，所述普通混凝土梁的外表面包裹有UHPC外壳，所述UHPC外壳由若干个分段预制的UHPC外壳节段拼装组成，两相邻的UHPC外壳节段之间均经UHPC后浇段进行固定连接。该结构受力合理、强度高、施工便利，利用UHPC耐侵蚀性能，可有效沿海避免环境对普通混凝土的腐蚀问题，充分保证了混凝土箱梁的结构强度，有利于预应力箱梁施工方法的发展与推广。

Description

一种采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构

技术领域

本实用新型涉及一种采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构。

背景技术

由于近海大桥处在海洋环境中，受到氯离子侵蚀、干湿作用、海浪冲击等复杂作用的影响，钢筋锈蚀情况比较严重，混凝土结构的耐久性会随时间显著降低，出现不同程度腐蚀破坏、达不到使用寿命的现象。以下为一些普通混凝土耐久性提高方法。

海工混凝土替代普通混凝土，是提高混凝土耐久性的一种方法。化学外加剂和矿物掺合料的使用，是海工高性能混凝土的重要标志。海工混凝土中粉煤灰除了能改善混凝土拌合物的工作性，降低混凝土的水化热提高抗裂性能，还具有细化孔隙，改善界面结构，抑制碱-骨料反应，提高抗海水侵蚀能力等优点，为海工混凝土提高耐久性的主要成分。

混凝土表面涂层处理：引起混凝土内钢筋腐蚀最主要的原因是混凝土的碳化和氯化物的渗透。使用长效防腐涂层来保护钢筋混凝土是较为方便实用的方法，它可有效阻止氯化物、溶解性盐类、氧气、二氧化碳和海水等腐蚀介质的侵入，从根本上切断腐蚀的源头。

UHPC中无粗骨料，基体致密，且掺入了大量钢纤维，当基体开裂后，钢纤维能够传递应力并有效阻止裂缝扩展，从而表现出很强的应力与变形重分布能力。另一方面，UHPC极低的水胶比和合理的颗粒级配使其具有极小的孔隙率和良好的微观结构，抗渗系数高，有害物质难以侵入，有着优异的耐久性能。

UHPC材料优良的力学性能和耐久性使得桥梁结构可以做到跨径更长、构件尺寸更小、施工更方便、工期更短、对环境的不良影响更小，其卓越的耐久性更是可以大幅减小后期维护保养成本，有效延长桥梁的使用寿命。

针对混凝土结构耐久性问题，UHPC加固桥墩的施工方法已经运用于实际工程中，利用UHPC优异的强度性能、韧性性能、耐久性性能等特性及合理加固方法，对既有的低强、低配筋、及灾后的桥梁柱式桥墩进行加固修复，使其满足现行的安全使用要求。国内学者通过试验研究利用不同强度UHPC加固混凝土柱，研究结果表明，利用UHPC加固可以极大的提高柱承载力，且原高强混凝土小偏压柱裂缝得到改善，说明试件的延性也具有提升。也有学者依托平潭大桥为背景，提出采用UHPC为模板制成U-RC组合墩在实际工程应用中具有效率高，造价低、耐久性强、并且承载力提高明显等优点，具有相当可观的工程应用研究价值。基于上述施工方法以及UHPC高昂的价格难以使用全UHPC梁，提出该UHPC外包普通混凝土箱梁施工方法，既发挥了UHPC高强度和高耐久性的特点，又避免高昂造价，有利于梁桥的发展。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构，包括普通混凝土梁，所述普通混凝土梁的外表面包裹有UHPC外壳，所述UHPC外壳由若干个分段预制的UHPC外壳节段拼装组成，两相邻的UHPC外壳节段之间均经UHPC后浇段进行固定连接。

优选的，所述UHPC外壳节段的衔接端部均伸出有连接钢筋，连接钢筋均为“∣”形或“∩”形，两相邻UHPC外壳节段的衔接端部之间的连接钢筋通过环形钢筋绑扎连接，所述UHPC后浇段位于两相邻UHPC外壳节段的衔接端部之间的连接钢筋处。

优选的，所述UHPC外壳节段的底部均设有横向分段处，横向分段处均伸出有连接钢筋，连接钢筋均为“∣”形或“∩”形，两横向分段处之间的连接钢筋通过环形钢筋绑扎连接，所述UHPC后浇段位于两横向分段处之间的连接钢筋处。

优选的，所述UHPC外壳节段在与普通混凝土梁的交界面上均布置有锚固钢筋，用于加强UHPC外壳与普通混凝土之间的连接，所述锚固钢筋均为“∩”形。

优选的，所述UHPC外壳节段的内部包含混凝土梁最外层钢筋网或不包含。

优选的，所述UHPC外壳节段的内部包含高强钢丝网做骨架。

优选的，所述UHPC外壳节段的衔接端部均伸出有高强钢丝网，两UHPC外壳节段间的高强钢丝网通过高强钢丝网绑扎连接，所述UHPC后浇段位于两相邻UHPC外壳节段的衔接端部之间的高强钢丝网处。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

该结构受力合理、强度高、施工便利，利用UHPC耐侵蚀性能，可有效沿海避免环境对普通混凝土的腐蚀问题，充分保证了混凝土箱梁的结构强度，有利于预应力箱梁施工方法的发展与推广。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构断面图（未显示钢筋）。

图2为本实用新型实施例1的梁端接缝钢筋构造图一。

图3为本实用新型实施例1的梁端接缝钢筋构造图二。

图4为本实用新型实施例1的梁底接缝钢筋构造图一。

图5为本实用新型实施例1的梁底接缝钢筋构造图二。

图6为本实用新型实施例1的施工步骤图一。

图7为本实用新型实施例1的施工步骤图二。

图8为本实用新型实施例1的施工步骤图三。

图9为本实用新型实施例1的施工步骤图四。

图10为本实用新型实施例1的施工步骤图五。

图11为本实用新型实施例1的施工步骤图六。

图12为本实用新型实施例1的施工步骤图七。

图13为本实用新型实施例2的高强钢丝网UHPC模板构造图一。

图14为本实用新型实施例2的高强钢丝网UHPC模板构造图二。

图15为本实用新型实施例3的翼缘板端部构造图。

图中：1-UHPC外壳；2-普通混凝土结构；3-1-内横隔板；3-2-外横隔板外壳；4-连接钢筋；5-环形钢筋；6-锚固钢筋；7-高强钢丝网。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1~15所示，本实施例1提供了一种采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构，包括普通混凝土梁，所述普通混凝土梁的外表面包裹有UHPC外壳，所述UHPC外壳由若干个分段预制的UHPC外壳节段拼装组成，两相邻的UHPC外壳节段之间均经UHPC后浇段进行固定连接。所述UHPC外壳分段预制，UHPC外壳节段间进行连接后，作为外模板浇筑内部普通混凝土结构，形成超高性能混凝土外包普通混凝土梁。

在本实用新型实施例1中，所述UHPC外壳节段的衔接端部均伸出有连接钢筋，连接钢筋均为“∣”形或“∩”形，两相邻UHPC外壳节段的衔接端部之间的连接钢筋通过环形钢筋绑扎连接，所述UHPC后浇段位于两相邻UHPC外壳节段的衔接端部之间的连接钢筋处。完成UHPC箱梁外壳节段间的连接。

在本实用新型实施例1中，所述UHPC外壳节段的底部均设有横向分段处，横向分段处均伸出有连接钢筋，连接钢筋均为“∣”形或“∩”形，两横向分段处之间的连接钢筋通过环形钢筋绑扎连接，所述UHPC后浇段位于两横向分段处之间的连接钢筋处，完成UHPC外壳节段间的连接。

在本实用新型实施例中1，所述UHPC外壳节段在与普通混凝土梁的交界面上均布置有锚固钢筋，用于加强UHPC外壳与普通混凝土之间的连接，所述锚固钢筋均为“∩”形。

在本实用新型实施例1中，所述UHPC外壳的厚度为2cm~8cm，其内部包含混凝土梁最外层钢筋网或不包含。

在本实用新型实施例1中，所述UHPC外壳节段的内部包含高强钢丝网做骨架。

在本实用新型实施例1中，所述UHPC外包普通混凝土箱梁的截面由上翼缘板、腹板或上翼缘板、腹板、下翼缘组成，各梁间通过横隔板连接，UHPC外壳在横隔板处划分节段，UHPC外壳节段包括部分横隔板外壳。

在本实用新型实施例2中，所述UHPC外壳节段的衔接端部均伸出有高强钢丝网，两UHPC外壳节段间的高强钢丝网通过高强钢丝网绑扎连接，所述UHPC后浇段位于两相邻UHPC外壳节段的衔接端部之间的高强钢丝网处，完成UHPC外壳节段间的连接。

在本实用新型实施例3中，所述UHPC外壳延伸到翼缘端部，端部提供环形连接钢筋开的竖向圆孔。

一种采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构的施工方法，按以下步骤进行：

1）UHPC外壳节段预制：绑扎UHPC外壳节段的钢丝网或钢筋，布置模板，浇筑UHPC，对其进行充分振捣，并做好UHPC养护工作，养护完成后拆除模板，完成UHPC外壳节段预制工作；

2）UHPC外壳节段安装：将UHPC外壳节段置于安装平台上，UHPC外壳两侧用桁架支撑，并做好UHPC外壳定位工作；

3）UHPC外壳节段钢筋连接：绑扎UHPC外壳节段间连接处环形钢筋或高强钢丝网，完成UHPC外壳节段钢筋连接工作；

4）UHPC外壳节段混凝土连接：浇筑UHPC外壳节段连接处及横隔梁连接处UHPC，对混凝土进行充分振捣，并做好UHPC养护工作，养护完成后拆除模板，完成UHPC外壳节段连接工作；

5）绑扎普通混凝土钢筋：绑扎普通混凝土部分钢筋，并布置预应力钢筋波纹管，完成箱梁普通混凝土钢筋绑扎工作；

6）箱梁普通混凝土施工：以UHPC外壳为外模，并布置箱梁内模，浇筑内部普通混凝土部分，对混凝土进行充分振捣，并做好混凝土养护工作，养护完成后拆除内模，完成UHPC外壳内部的普通混凝土浇筑工作；

7）混凝土梁安装：通过吊车或架桥机将混凝土梁分片吊装至桥墩支座上，并做好定位工作；

8）混凝土梁间横隔板施工：在预制横隔板模板基础上布置剩余部分模板，绑扎横隔板钢筋，浇筑混凝土。

在本实用新型实施例中，将步骤（6）箱梁普通混凝土施工部分分为以下两个步骤：

1）梁普通混凝土底板施工：以UHPC外壳为外模，浇筑普通混凝土底板部分，对混凝土进行充分振捣，并做好混凝土养护工作，养护完成后拆除模板，完成箱梁普通混凝土底板浇筑工作；

2）箱梁剩余普通混凝土施工：在上一步完成的箱梁普通混凝土底板上布置内模，浇筑箱梁剩余普通混凝土，即腹板及顶板部分，对混凝土进行充分振捣，并做好混凝土养护工作，养护完成后拆除模板，完成箱梁剩余普通混凝土浇筑工作。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构，其特征在于：包括普通混凝土梁，所述普通混凝土梁的外表面包裹有UHPC外壳，所述UHPC外壳由若干个分段预制的UHPC外壳节段拼装组成，两相邻的UHPC外壳节段之间均经UHPC后浇段进行固定连接。

2.根据权利要求1所述的采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构，其特征在于：所述UHPC外壳节段的衔接端部均伸出有连接钢筋，连接钢筋均为“∣”形或“∩”形，两相邻UHPC外壳节段的衔接端部之间的连接钢筋通过环形钢筋绑扎连接，所述UHPC后浇段位于两相邻UHPC外壳节段的衔接端部之间的连接钢筋处。

3.根据权利要求1所述的采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构，其特征在于：所述UHPC外壳节段的底部均设有横向分段处，横向分段处均伸出有连接钢筋，连接钢筋均为“∣”形或“∩”形，两横向分段处之间的连接钢筋通过环形钢筋绑扎连接，所述UHPC后浇段位于两横向分段处之间的连接钢筋处。

4.根据权利要求1所述的采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构，其特征在于：所述UHPC外壳节段在与普通混凝土梁的交界面上均布置有锚固钢筋，用于加强UHPC外壳与普通混凝土之间的连接，所述锚固钢筋均为“∩”形。

5.根据权利要求1所述的采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构，其特征在于：所述UHPC外壳节段的内部包含混凝土梁最外层钢筋网或不包含。

6.根据权利要求1所述的采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构，其特征在于：所述UHPC外壳节段的内部包含高强钢丝网做骨架。

7.根据权利要求6所述的采用UHPC外包普通混凝土箱梁结构，其特征在于：所述UHPC外壳节段的衔接端部均伸出有高强钢丝网，两UHPC外壳节段间的高强钢丝网通过高强钢丝网绑扎连接，所述UHPC后浇段位于两相邻UHPC外壳节段的衔接端部之间的高强钢丝网处。