鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋的制作方法
【專利摘要】為避免空心板橋的鉸縫混凝土在新、老混凝土界面上脫粘、開裂，從而降低鉸縫的抗剪能力，本實(shí)用新型提供鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋。所采用的空心板兩側(cè)在相同高度處預(yù)制有凹槽，空心板拼裝并在鉸縫內(nèi)灌注混凝土或砂漿后，鉸縫混凝土嵌入兩側(cè)相對(duì)的凹槽。在豎向穿過凹槽的預(yù)留孔內(nèi)穿入豎筋，可增強(qiáng)鉸縫混凝土與相鄰空心板的連接。預(yù)制時(shí)在底部凹槽內(nèi)伸出環(huán)扣筋或帶彎鉤的水平筋，該筋可鉤住相鄰空心板凹槽內(nèi)的豎筋，從而增加鉸縫底部的抗裂性，提高鉸縫部位抵抗橫橋向彎矩的能力，避免鉸縫底部開裂?？招陌宓哪０逯谱骱?jiǎn)單，也可利用常規(guī)的模板，施工方便，鉸縫傳遞剪力和承擔(dān)橫向彎矩的能力得到極大的提高。
【專利說明】鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋，屬于橋梁工程領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 預(yù)制裝配式空心板橋因其構(gòu)造簡(jiǎn)單、受力明確、施工方便，是中小跨徑橋梁的首選 橋型之一。目前，該橋型已成為高速公路、干線公路上使用最多的橋型，也是里程數(shù)最長(zhǎng)的 橋型。
[0003] 雖然該種橋型具有優(yōu)良的使用性能，但由于我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)鉸縫混凝土強(qiáng)度 驗(yàn)算的缺失、施工上對(duì)鉸縫混凝土的澆筑重視不夠、超載車輛的荷載作用等方面因素的綜 合影響，易出現(xiàn)沿鉸縫的縱向裂縫，這已被國(guó)內(nèi)各地的橋梁病害調(diào)查所證實(shí)。雨水的滲入會(huì) 加劇裂縫對(duì)梁體的整體性和剛度的影響。在超載車輛的反復(fù)作用下，鉸縫極易失效，進(jìn)而出 現(xiàn)"單板受力"現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)僅在2011年就有5座空心板橋出現(xiàn)垮塌事故。
[0004] 空心板鉸縫的受力主要包括板間剪力和橫向彎矩，開裂一般是鉸縫底部在橫向彎 矩的作用下先行開裂。進(jìn)而鉸縫混凝土與空心板腹板側(cè)面脫離，在超載車輛的作用下，鉸縫 發(fā)生剪切破壞。人們常通過增加橫隔板和施加橫向預(yù)應(yīng)力來增加橋梁的橫向整體性。
[0005] 增加橫隔板給施工帶來諸多不便，施加橫向預(yù)應(yīng)力除增加施工作業(yè)量外，也影響 橋梁的觀瞻和橋下凈空。狹小的接縫底部，幾乎不能為采取其他可靠的橫向連接提供空間。 如何提高鉸縫的抗剪能力，一直困擾著相關(guān)技術(shù)人員。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實(shí)用新型為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋。所提供的 技術(shù)方案為：鉸縫兩側(cè)的預(yù)制空心板在高度相同位置，有相對(duì)的、開口朝鉸縫側(cè)的凹槽。從 而提高鉸縫混凝土的抗剪能力。凹槽的下表面如圖1所示，為向上傾斜的斜面或平面，凹槽 的上表面為向下傾斜的斜面或平面?？招陌灏疾蹤M斷面也可為半圓形。
[0007] 凹槽沿空心板縱向也可以不連續(xù)。
[0008] 凹槽內(nèi)有從預(yù)制板伸進(jìn)鉸縫混凝土的橫向連接筋，有堅(jiān)筋穿過凹槽上方和下方的 堅(jiān)向預(yù)留孔。
[0009] 更進(jìn)一步地，橫向連接筋為水平的環(huán)扣筋或帶彎鉤的水平筋。
[0010] 更進(jìn)一步地，橫向連接筋伸過鉸縫中心線，鉤住相鄰空心板凹槽內(nèi)的堅(jiān)筋。
[0011] 從鉸縫底部數(shù)起的第一道凹槽以空心板的馬蹄處的倒角為下斜面，且其內(nèi)的橫向 連接筋靠近凹槽下部。從鉸縫底部數(shù)起的第一道凹槽，也可部分地進(jìn)入馬蹄，且其內(nèi)的橫向 連接筋靠近凹槽下部。目的是在滿足底板受力要求的同時(shí)，盡量使橫向連接筋靠近底板下 表面，發(fā)揮盡量大的抵抗橫橋向彎矩的能力。
[0012] 因橫向拉應(yīng)力主要集中在空心板下部，堅(jiān)筋的頂部可在空心板高度方向的中部， 只滿足下部的抗拉即可。
[0013] 因鉸縫寬度的限制，鉸縫混凝土盡量采用高強(qiáng)砂漿或活性粉末混凝土，也可為小 石子自密實(shí)混凝土。
[0014] 該空心板橋的建造方法包括以下步驟：
[0015] (1)空心板側(cè)模的制作：邊空心板的直邊側(cè)模板為一平板，也可靠近頂部處折向 一側(cè)，對(duì)應(yīng)的邊空心板帶懸臂；其他的側(cè)模板為同一類型，在相同高度位置處安裝有水平向 的凸條，凸條下表面為向上傾斜的斜面或平面，上表面為向下傾斜的斜面或平面；
[0016] (2)預(yù)制空心板：綁扎鋼筋，安放鋼絞線，安裝內(nèi)模，安放橫向水平筋，水平筋沿空 心板縱向彎折，可進(jìn)入模板凸條內(nèi)的預(yù)留空間內(nèi)；安裝并調(diào)整側(cè)模；臨時(shí)堅(jiān)筋穿過側(cè)模凸 條上的堅(jiān)向孔，并用彎筋在模板凹槽內(nèi)箍住臨時(shí)堅(jiān)筋，臨時(shí)堅(jiān)筋表面涂抹脫模劑；采用先張 法施工，先張拉縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，澆筑混凝土，混凝土初凝后多次轉(zhuǎn)動(dòng)臨時(shí)堅(jiān)筋，混凝土強(qiáng) 度滿足拆模要求后拆去側(cè)模，抽出臨時(shí)堅(jiān)向筋，調(diào)整水平連接筋，養(yǎng)護(hù)后放張縱向預(yù)應(yīng)力鋼 筋；
[0017] (3)吊裝空心板：將預(yù)制完成的裝配式空心板運(yùn)輸?shù)綐蛄航ㄔO(shè)場(chǎng)地，再次調(diào)整水 平向連接筋，并吊裝就位；從一側(cè)向另一側(cè)順序吊裝空心板，直至邊空心板；
[0018] (4)澆注高強(qiáng)砂漿或活性粉末混凝土，插入堅(jiān)筋；
[0019] (5)制作防撞護(hù)欄，澆注鋪裝層混凝土，施工面層。
[0020] 本實(shí)用新型所用空心板的側(cè)模制作比常規(guī)空心板的簡(jiǎn)單，施工方便，同時(shí)增強(qiáng)了 鉸縫傳遞剪力和承擔(dān)橫向彎矩的能力。
[0021] 本實(shí)用新型的有益效果為：增強(qiáng)了鉸縫傳遞剪力，同時(shí)也提高了承擔(dān)橫向彎矩的 能力，確保空心板橋鉸縫不開裂，且鉸縫的抗剪能力對(duì)鉸縫混凝土與預(yù)制空心板混凝土的 結(jié)合強(qiáng)弱不敏感；空心板側(cè)面的凹槽結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)空心板工藝，模板制作簡(jiǎn)單，空心板 施工方便；橋面鋪裝和面層鋪筑不需要改變；本實(shí)用新型適合常規(guī)的各種跨徑的預(yù)應(yīng)力混 凝土或鋼筋混凝土裝配式空心板橋。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1絞縫有相對(duì)凹槽的空心板橋的橫斷面不意圖；
[0023] 圖2邊板橫斷面示意圖；
[0024] 圖3中板橫斷面示意圖；
[0025] 圖4凹槽呈半圓形的空心板側(cè)腹板部位橫斷面示意圖；
[0026] 圖5常規(guī)空心板帶凹槽后的橫斷面示意圖；
[0027] 圖6凹槽內(nèi)帶堅(jiān)向彎鉤水平筋的空心板側(cè)腹板部位橫斷面示意圖；
[0028] 圖7凹槽內(nèi)帶環(huán)扣筋的空心板側(cè)腹板部位橫斷面示意圖；
[0029] 圖8有堅(jiān)向筋預(yù)留槽的空心板側(cè)腹板部位橫斷面示意圖；
[0030] 圖9帶水平連接筋及堅(jiān)筋的空心板橋鉸縫部位斷面示意圖。
[0031] 圖中標(biāo)注：1.邊板，2.中板，3.鉸縫，4.凹槽，5.半圓形凹槽， 6.彎鉤筋，7.環(huán)扣筋，8.堅(jiān)向預(yù)留孔，9.堅(jiān)筋，10.水平連接筋，11.鉸縫混凝 土。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例對(duì)應(yīng)如圖1所示的空心板橋，采用圖2所示的邊板（1) 和圖3所示的中板（2)拼裝而成。
[0033] 具體實(shí)施時(shí)，可以采用以下建造方法：
[0034] 1根據(jù)橋梁等級(jí)、跨度、橋面寬度等設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行空心板橋結(jié)構(gòu)分析，計(jì)算確定空 心板的截面尺寸、普通鋼筋及縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，并根據(jù)相鄰板間抗剪設(shè)計(jì)要求計(jì)算確定凹 槽（4)的最小尺寸和數(shù)量；
[0035] 2空心板側(cè)模的制作：邊板（1)的直邊側(cè)模板為一平板，也可靠近頂部處折向一 偵牝?qū)?yīng)的邊板（1)帶懸臂；其他的側(cè)模板為同一類型，在相同高度位置處安裝有水平向的 凸條，如圖1所示，凸條下表面為向上傾斜的斜面或平面，上表面為向下傾斜的斜面或平 面；
[0036] 3預(yù)制空心板：在預(yù)制廠預(yù)制空心板，如圖1所示空心板橋共需要預(yù)制兩塊邊板 (1)、四塊中板（2)。邊板（1)的一側(cè)腹板和中板（2)的兩側(cè)腹板有開口向外的凹槽（4)，它 們相應(yīng)地處于相同高度。綁扎鋼筋，安放鋼絞線，安裝內(nèi)模，安裝并調(diào)整側(cè)模，采用先張法施 工，先張拉縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，澆筑混凝土，混凝土強(qiáng)度滿足拆模要求后拆去側(cè)模，養(yǎng)護(hù)后放 張縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋；
[0037] 4吊裝空心板：將預(yù)制完成的裝配式空心板運(yùn)輸?shù)綐蛄航ㄔO(shè)場(chǎng)地，并吊裝就位； 從一側(cè)向另一側(cè)順序吊裝空心板，直至邊空心板；
[0038] 5鉸縫（3 )內(nèi)澆注高強(qiáng)砂漿或活性粉末混凝土，形成鉸縫混凝土（ 11);
[0039] 6制作防撞護(hù)欄，澆注鋪裝層混凝土，施工面層。
[0040] 本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例改進(jìn)第一個(gè)實(shí)施例，對(duì)應(yīng)的空心板橋鉸縫內(nèi)安裝有如 圖6或圖7所示的水平連接筋，彎鉤筋（6)從預(yù)制板的凹槽（4)內(nèi)伸入鉸縫混凝土（11)。 對(duì)應(yīng)地，在建造方法步驟2中，模板凸條內(nèi)留有水平向的、彎鉤筋（6)預(yù)制期間的進(jìn)入空間； 在建造方法步驟3中，安裝側(cè)模前，綁扎或焊接彎鉤筋（6)，并將彎鉤筋（6)沿空心板縱向彎 折，進(jìn)入模板凸條內(nèi)的預(yù)留空間內(nèi)。在建造方法步驟4中，吊裝空心板前，再次調(diào)整水平向 連接筋。彎鉤筋（6)可增強(qiáng)鉸縫的抗剪能力，并提高鉸縫底部的抗拉能力。
[0041] 本實(shí)用新型的第三個(gè)實(shí)施例改進(jìn)第二個(gè)實(shí)施例，形成的空心板橋在鉸縫內(nèi)有穿過 凹槽的堅(jiān)筋（9)，且水平連接筋的彎鉤或環(huán)扣為水平的。在建造過程中，模板凸條相應(yīng)位置 有臨時(shí)堅(jiān)筋穿過的堅(jiān)向孔。在建造步驟3中，安裝側(cè)模后，臨時(shí)堅(jiān)筋穿過側(cè)模凸條上的堅(jiān)向 孔，并用彎筋在模板凹槽內(nèi)箍住臨時(shí)堅(jiān)筋，臨時(shí)堅(jiān)筋表面涂抹脫模劑。預(yù)制的空心板如圖8 所示。在建造步驟5中，澆筑鉸縫混凝土（11)后，插入堅(jiān)筋（9)。堅(jiān)筋（9)的加入，可以提 高鉸縫抵抗橫橋向負(fù)彎矩的能力。
[0042] 本實(shí)用新型的第四個(gè)實(shí)施例改進(jìn)第三個(gè)實(shí)施例，采用如圖4所示的凹槽，凹槽在 橋梁的橫斷面圖中為半圓形。
[〇〇43] 本實(shí)用新型的第五個(gè)實(shí)施例改進(jìn)第三個(gè)實(shí)施例，空心板模板仍采用常規(guī)的模板， 只是在側(cè)模板內(nèi)側(cè)安裝了凸條，預(yù)制的空心板如圖5所示。
【權(quán)利要求】
1. 鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋，應(yīng)用于橋梁工程領(lǐng)域，其特征在于：鉸縫兩側(cè)的預(yù)制 空心板在高度相同位置，有相對(duì)的、開口朝鉸縫側(cè)的凹槽。
2. 如權(quán)利要求1所述的鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋，其特征在于：凹槽內(nèi)有從預(yù)制板 伸進(jìn)鉸縫混凝土的橫向連接筋。
3. 如權(quán)利要求1所述的鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋，其特征在于：有堅(jiān)筋穿過凹槽上 方和下方的堅(jiān)向預(yù)留孔。
4. 如權(quán)利要求2所述的鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋，其特征在于：橫向連接筋為水平 的環(huán)扣筋或帶彎鉤的水平筋。
5. 如權(quán)利要求4所述的鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋，其特征在于：橫向連接筋伸過鉸 縫中心線，鉤住相鄰空心板凹槽內(nèi)的堅(jiān)筋。
6. 如權(quán)利要求1所述的鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋，其特征在于：從鉸縫底部數(shù)起的 第一道凹槽以空心板的馬蹄處的倒角為下斜面，且其內(nèi)的橫向連接筋靠近凹槽下部。
7. 如權(quán)利要求1所述的鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋，其特征在于：從鉸縫底部數(shù)起的 第一道凹槽，部分地進(jìn)入馬蹄，且其內(nèi)的橫向連接筋靠近凹槽下部。
8. 如權(quán)利要求1所述的鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋，其特征在于：堅(jiān)筋的頂部在空心 板高度方向的中部。
9. 如權(quán)利要求1所述的鉸縫有相對(duì)凹槽的空心板橋，其特征在于：鉸縫混凝土為高強(qiáng) 砂楽或活性粉末混凝土。
【文檔編號(hào)】E01D21/00GK203890868SQ201420233677
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】魏建東 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué)