施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋的制作方法
【專利摘要】施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，包括主梁層和頂板預(yù)應(yīng)力鋼束，主梁層由多段主梁組成，頂板預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)于主梁層上方，且頂板預(yù)應(yīng)力鋼束兩端分別與相鄰的主梁固定連接。
【專利說明】
施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉橋梁結(jié)構(gòu)及其施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近些年橋梁建設(shè)的迅速發(fā)展，一種兼顧簡支梁橋和連續(xù)梁橋優(yōu)點(diǎn)的橋型一一先簡支后連續(xù)梁橋應(yīng)運(yùn)而生。該種橋梁是先在預(yù)制場將簡支梁預(yù)制后，經(jīng)移運(yùn)吊放到墩臺頂?shù)呐R時(shí)支座上，接著完成澆筑梁間濕接縫混凝土、張拉梁頂濕接縫處的負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力等工序，隨后拆除臨時(shí)支座，將連續(xù)梁落在永久支座上完成由簡支變連續(xù)的體系轉(zhuǎn)換。該種橋型具有簡支梁橋施工簡單、快速高效的特點(diǎn)，又具有連續(xù)梁橋整體受力性能好，橋面接縫少，行車平順等優(yōu)點(diǎn)，已在高速公路上得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]目前先簡支后連續(xù)梁橋負(fù)彎矩區(qū)大多采用后張?bào)w內(nèi)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，即在主梁頂板內(nèi)預(yù)埋預(yù)應(yīng)力鋼束管道，待主梁間濕接縫達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，再張拉頂板預(yù)應(yīng)力鋼束并錨固于主梁頂板。預(yù)制主梁為現(xiàn)有技術(shù)其內(nèi)設(shè)有底板預(yù)應(yīng)力鋼束，主梁可為T梁、箱梁等截面形式，但在現(xiàn)有的技術(shù)中仍存在諸多問題，如:大多先簡支后連續(xù)T梁或箱梁頂板較薄，空間有限，但其內(nèi)布置過于密集的上下層縱向普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力預(yù)埋管道，在預(yù)應(yīng)力張拉后頂板混凝土極易開裂，頂板質(zhì)量不易保證;另外在施工時(shí)為了張拉頂板預(yù)應(yīng)力鋼束，需在主梁頂板預(yù)應(yīng)力張拉和錨固處設(shè)置便于施工的預(yù)留槽口，頂板預(yù)留槽口的存在為施工人員在現(xiàn)場的施工埋下很多安全隱患；梁頂板預(yù)留槽口時(shí)還需要將頂板內(nèi)的縱向鋼筋打斷，待張拉完頂板束后，后期再進(jìn)行板內(nèi)普通鋼筋補(bǔ)強(qiáng)，增添了施工工序，且浪費(fèi)材料;對于先簡支后連續(xù)箱梁橋，施工工人還需進(jìn)入梁箱內(nèi)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉，由于操作空間狹小，給施工帶來諸多不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，不僅施工方便、降低安全隱患、提高梁頂板質(zhì)量，還可以減少施工工序，節(jié)省材料，提高橋梁經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]具體技術(shù)方案為:施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，包括主梁層和頂板預(yù)應(yīng)力鋼束，主梁層由多段主梁組成，頂板預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)于主梁層上方，且頂板預(yù)應(yīng)力鋼束兩端分別與相鄰的主梁固定連接。
[0006]所述主梁兩端的上端面設(shè)有錨塊，頂板預(yù)應(yīng)力鋼束兩端分別與相鄰主梁上的錨塊連接。
[0007]所述錨塊包括相互之間垂直設(shè)置的橫板、豎向端板和加勁板，且橫板水平設(shè)置。
[0008]所述橫板包括相互平行設(shè)置的上頂板和下底板，上頂板設(shè)于豎向端板的腰部，下底板設(shè)于豎向端板的底部，上頂板上設(shè)有螺栓孔，豎向端板上設(shè)有第一通孔和第二通孔，第一通孔位于上頂板上方，第二通孔位于上頂板下方。
[0009]所述加勁板的數(shù)量大于或等于兩個(gè)，且相互之間平行設(shè)置。
[0010]所述主梁層上方由下至上依次設(shè)有混凝土找平層、防水層和瀝青鋪裝層，頂板預(yù)應(yīng)力鋼束位于混凝土找平層內(nèi)，且錨塊上端面位于混凝土找平層上端面的下方。
[0011]所述頂板預(yù)應(yīng)力鋼束由多條預(yù)應(yīng)力鋼絞線組成，且預(yù)應(yīng)力鋼絞線上套設(shè)有聚氯乙烯套管。
[0012]所述錨塊由鋼質(zhì)材料制成。
[0013]本發(fā)明適用范圍廣，可適用于預(yù)制主梁為T梁、箱梁等截面形式的預(yù)制梁。
[0014]在施工期負(fù)彎矩區(qū)采取體外張拉預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，將頂板預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)置在預(yù)制主梁體外，既方便施工人員進(jìn)行負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力的張拉施工，又避免了在預(yù)制主梁頂板設(shè)置張拉孔洞引起的安全問題，提高了施工的便利性和安全可靠性。
[0015]將負(fù)彎矩區(qū)頂板預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)置在預(yù)制主梁體外，避免了在較薄預(yù)制主梁頂板內(nèi)布置過于密集的普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道，而導(dǎo)致主梁頂板混凝土保護(hù)層厚度不易保證，張拉后頂板易開裂等問題的發(fā)生，更利于主梁頂板質(zhì)量的保證。
[0016]將負(fù)彎矩區(qū)頂板預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)置在預(yù)制主梁體外，僅需穿頂板預(yù)應(yīng)力鋼束并進(jìn)行張拉等施工，省略原來在預(yù)制主梁頂板預(yù)留槽口，并打斷槽口處頂板縱向普通鋼筋，頂板預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完后再進(jìn)行槽口處普通鋼筋補(bǔ)強(qiáng)，填補(bǔ)頂板孔洞等繁雜的施工工序，有效提高施工效率。
[0017]將負(fù)彎矩區(qū)頂板預(yù)應(yīng)力鋼束布置在預(yù)制梁體頂板上部，增加了參與受力的頂板預(yù)應(yīng)力鋼束的有效高度，可達(dá)到節(jié)省預(yù)應(yīng)力材料的目的，有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明中錨塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為圖2中A-A向剖視圖；
[0021]圖4為圖2俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，包括主梁層和頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I，主梁層由多段主梁2組成，頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I設(shè)于主梁層上方，且頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I兩端分別與相鄰的主梁2固定連接。
[0023]主梁2兩端的上端面設(shè)有錨塊3，頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I兩端分別與相鄰主梁2上的錨塊3連接。
[0024]錨塊3包括相互之間垂直設(shè)置的橫板、豎向端板4和加勁板7，且橫板水平設(shè)置。
[0025]橫板包括相互平行設(shè)置的上頂板5和下底板6，上頂板5設(shè)于豎向端板4的腰部，下底板6通過焊接設(shè)于豎向端板4的底部，上頂板5上設(shè)有螺栓孔8，豎向端板4上設(shè)有第一通孔9和第二通孔10，第一通孔9位于上頂板5上方，第二通孔10位于上頂板5下方;第一通孔9的數(shù)量應(yīng)與頂板預(yù)應(yīng)力鋼絞線根數(shù)相適應(yīng)，第二通孔10數(shù)量應(yīng)與穿過錨塊3的頂板縱向普通縱向鋼筋跟數(shù)相適應(yīng)。
[0026]加勁板7的數(shù)量大于或等于兩個(gè)，且相互之間平行設(shè)置，從而對豎向端板4提供足夠的支撐力，防止豎向端板4受力變形。
[0027]主梁層上方由下至上依次設(shè)有混凝土找平層11、防水層12和瀝青鋪裝層13，且頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I位于混凝土找平層11內(nèi)，豎向端板4位于上頂板5上方的部分與混凝土找平層11相適應(yīng)，不超出混凝土找平層11的厚度，其一般高度不超過10cm。
[0028]頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I由多條預(yù)應(yīng)力鋼絞線組成，且預(yù)應(yīng)力鋼絞線上套設(shè)有聚氯乙烯套管，聚氯乙烯套管抗壓能力強(qiáng)，摩阻力小，內(nèi)壁光滑可以保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，并有效減少預(yù)應(yīng)力損失，同時(shí)還避免頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I與上層橋面鋪裝層的相互作用;運(yùn)用聚氯乙烯套管具有施工便捷、適應(yīng)性強(qiáng)、綜合費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
[0029]錨塊3由鋼質(zhì)材料制成，使其具有較強(qiáng)的抗拉壓能力。
[0030]施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋施工方法，包括如下工序:(I)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)等級、所受荷載大小、跨徑等設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)，擬定主梁2截面尺寸并選用材料強(qiáng)度等級，確定橋梁主梁2跨中底板預(yù)應(yīng)力鋼束和負(fù)彎矩區(qū)頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I數(shù)量、線形及張拉力大小，據(jù)此確定錨塊3鋼材等級、構(gòu)造尺寸、焊縫等級、螺栓等級及數(shù)量；[0031 ] (2)按照傳統(tǒng)梁的預(yù)制方法進(jìn)行，先支主梁2梁底模，隨后進(jìn)行主梁2鋼筋籠綁扎，將主梁2頂板的普通縱向鋼筋穿過錨塊3的第二通孔10，并將錨塊3固定在頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I的設(shè)計(jì)張拉錨固位置處，并準(zhǔn)確定位，錨塊3下底板6與主梁2頂板內(nèi)的鋼筋籠下層普通鋼筋焊接在一起，形成鋼筋骨架;錨塊3上頂板5的上表面與主梁頂板上表面平齊；隨后對主梁2的側(cè)模和頂模進(jìn)行支護(hù)，澆筑混凝土，養(yǎng)護(hù)，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，張拉主梁2跨中體內(nèi)的底板預(yù)應(yīng)力鋼束并拆模，預(yù)制完成，最后在錨塊3上頂板5的螺栓孔8內(nèi)打入膨脹螺栓，完成錨塊3與主梁2頂板的連接。
[0032](3)預(yù)制主梁2安裝和橫向濕接縫澆筑:現(xiàn)場安裝臨時(shí)支座于設(shè)計(jì)位置，架設(shè)工序
(2)中的預(yù)制主梁2于臨時(shí)支座上，加強(qiáng)定位，使主梁2梁體處于兩點(diǎn)簡支狀態(tài);隨后澆筑相鄰主梁2間橫向濕接縫混凝土，并振搗密實(shí)；
[0033](4)負(fù)彎矩區(qū)頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I張拉:待工序(3)中橫向濕接縫混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，在負(fù)彎矩接頭區(qū)兩主梁2上的預(yù)埋錨塊3第一通孔9內(nèi)穿預(yù)應(yīng)力鋼絞線，并在預(yù)應(yīng)力鋼絞線上套設(shè)聚氯乙烯套管;對頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I進(jìn)行張拉，待張拉達(dá)到設(shè)計(jì)要求后將頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I錨固在錨塊3的豎向端板4上；
[0034](5)體系轉(zhuǎn)換和橋面鋪裝施工:待所有負(fù)彎矩區(qū)頂板預(yù)應(yīng)力鋼束I張拉錨固后，拆除臨時(shí)支座，更換為永久支座，然后澆筑主梁2間縱向濕接縫，完成橋梁橫向連接，隨后將所有錨塊3位于主梁2外部的部分涂抹防銹涂料，最后進(jìn)行橋面混凝土找平層11、防水層12和瀝青鋪裝層13的鋪設(shè)，完成橋梁的施工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，其特征在于:包括主梁層和頂板預(yù)應(yīng)力鋼束，主梁層由多段主梁組成，頂板預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)于主梁層上方，且頂板預(yù)應(yīng)力鋼束兩端分別與相鄰的不同主梁固定連接。2.如權(quán)利要求1所述的施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，其特征在于:所述主梁兩端的上端面設(shè)有錨塊，頂板預(yù)應(yīng)力鋼束兩端分別與相鄰主梁上的錨塊連接。3.如權(quán)利要求2所述的施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，其特征在于:所述錨塊包括相互之間垂直設(shè)置的橫板、豎向端板和加勁板，且橫板水平設(shè)置。4.如權(quán)利要求3所述的施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，其特征在于:所述橫板包括相互平行設(shè)置的上頂板和下底板，上頂板設(shè)于豎向端板的腰部，下底板設(shè)于豎向端板的底部，上頂板上設(shè)有螺栓孔，豎向端板上設(shè)有第一通孔和第二通孔，第一通孔位于上頂板上方，第二通孔位于上頂板下方。5.如權(quán)利要求3所述的施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，其特征在于:所述加勁板的數(shù)量大于或等于兩個(gè)，且相互之間平行設(shè)置。6.如權(quán)利要求3所述的施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，其特征在于:所述主梁層上方由下至上依次設(shè)有混凝土找平層、防水層和瀝青鋪裝層，頂板預(yù)應(yīng)力鋼束位于混凝土找平層內(nèi)，且錨塊上端面位于混凝土找平層上端面的下方。7.如權(quán)利要求3所述的施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，其特征在于:所述頂板預(yù)應(yīng)力鋼束由多條預(yù)應(yīng)力鋼絞線組成，且預(yù)應(yīng)力鋼絞線上套設(shè)有聚氯乙烯套管。8.如權(quán)利要求2或3所述的施工期采用體外預(yù)應(yīng)力的先簡支后連續(xù)梁橋，其特征在于:所述錨塊由鋼質(zhì)材料制成。
【文檔編號】E01D19/14GK205576717SQ201620314109
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】王艷, 趙志有, 趙桂峰, 王文剛, 李明君
【申請人】鄭州大學(xué)