本發(fā)明涉及一種橋梁及其施工方法，特別涉及一種受拉面層復(fù)合增強(qiáng)的鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋及其施工方法。

背景技術(shù)：
針對(duì)某些地區(qū)大縱坡、小半徑平曲線的中、小跨徑的彎、坡、斜連續(xù)剛構(gòu)橋，為避免混凝土結(jié)構(gòu)受拉開裂引起鋼筋銹蝕，常規(guī)設(shè)計(jì)通常采用施加預(yù)應(yīng)力的方式來抵消橋梁在荷載作用下產(chǎn)生的拉應(yīng)力，由于中、小跨徑的彎、坡、斜連續(xù)剛構(gòu)橋空間力學(xué)行為復(fù)雜，即或采用平、豎、橫三維彎曲的空間預(yù)應(yīng)力束或長(zhǎng)短預(yù)應(yīng)力束相結(jié)合的復(fù)雜預(yù)應(yīng)力布束體系，尤其是施工技術(shù)力量薄弱的山區(qū)，實(shí)際施工得到的橋梁與設(shè)計(jì)理想結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布常常存在明顯的差異，從而導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)意外變形和開裂病害。尤其是主梁負(fù)彎矩區(qū)段橋道板頂面裂縫的存在，其上瀝青鋪裝面層使結(jié)構(gòu)裂縫不易被發(fā)現(xiàn)并難以維修，橋面雨水易于透過橋道板頂面裂縫滲入對(duì)負(fù)彎矩主筋起到直接腐蝕作用，加之預(yù)應(yīng)力鋼絲對(duì)裂縫腐蝕的敏感性會(huì)使得橋梁存在耐久性問題隱患。在建橋條件和技術(shù)力量都十分有限的山區(qū)修建這種非重大橋梁的施工隊(duì)伍很難滿足如此高的施工技術(shù)要求，易使實(shí)際橋梁與設(shè)計(jì)理想橋梁存在明顯差異而導(dǎo)致橋梁后期病害隱患。因此，針對(duì)建橋條件和技術(shù)力量都十分有限的山區(qū)，就需要一種受拉面層復(fù)合增強(qiáng)的鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，既施工簡(jiǎn)單、受力明確，又能滿足混凝土橋梁耐久性所需要的抗裂和阻裂性要求，使其適宜應(yīng)用于難以用預(yù)應(yīng)力布束來克服混凝土受拉開裂的中、小跨徑的彎、坡、斜連續(xù)剛構(gòu)橋。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種受拉面層復(fù)合增強(qiáng)的鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，既施工簡(jiǎn)單、受力明確，又能滿足混凝土橋梁耐久性所需要的抗裂和阻裂性要求，使其適宜應(yīng)用于難以用預(yù)應(yīng)力布束來克服混凝土受拉開裂的中、小跨徑的彎、坡、斜連續(xù)剛構(gòu)橋。本發(fā)明的受拉面層復(fù)合增強(qiáng)的鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，包括橋墩、橋臺(tái)、鋼筋混凝土主梁及橋面，所述主梁的墩頂負(fù)彎矩區(qū)段為箱形截面梁結(jié)構(gòu)，所述主梁的正彎矩區(qū)段為Π形截面梁結(jié)構(gòu)，正彎矩區(qū)段梁肋的底面設(shè)置有與箍筋固定連接的鋼板增強(qiáng)層；并且所述主梁由均勻摻有柔性纖維的復(fù)合混凝土澆注而成。進(jìn)一步，所述鋼板增強(qiáng)層與各箍筋底邊以焊接方式相連。進(jìn)一步，所述柔性纖維為聚丙烯纖維，所述主梁中復(fù)合混凝土的纖維摻量為0.9kg/m3-1.2kg/m3。進(jìn)一步，所述主梁負(fù)彎矩區(qū)段的箱形截面梁結(jié)構(gòu)的底邊逐漸挖空過渡變化為正彎矩區(qū)段的Π形截面梁結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述主梁正彎矩區(qū)段Π形截面梁結(jié)構(gòu)承受拉應(yīng)力區(qū)域的梁肋下部鋼筋骨架兩外側(cè)表面設(shè)有帶肋鋼筋網(wǎng)。進(jìn)一步，所述主梁負(fù)彎矩區(qū)段箱形截面梁結(jié)構(gòu)承受拉應(yīng)力區(qū)域的頂板鋼筋骨架下側(cè)表面設(shè)有帶肋鋼筋網(wǎng)。進(jìn)一步，所述橋面包括從上往下依次設(shè)置的瀝青面層、防水層和鋼纖維混凝土鋪裝層，鋼纖維混凝土鋪裝層內(nèi)還設(shè)置有帶肋鋼筋網(wǎng)；所述鋼纖維混凝土鋪裝層的鋼纖維摻量大于2％。進(jìn)一步，所述主梁的兩端與橋臺(tái)之間設(shè)有伸縮縫；所述伸縮縫中的填料原料按重量份包括20-25份赤泥、6-10份氯丁橡膠、10-20份聚甲基丙烯酸甲酯、2-8份十二烷基硫酸鈉、3-8份羥丙基甲基纖維素、2-6份FERRO纖維、5-10份鋼纖維、4-9份正丁醇、3-7份單烷氧基焦磷酸酯、1-4份甲基三丁酮肟基硅烷、 1-4份三羥甲基丙烷和0.5-3份鄰苯二甲酸二異辛酯。進(jìn)一步，所述伸縮縫中的填料原料按重量份包括22份赤泥、8份氯丁橡膠、15份聚甲基丙烯酸甲酯、5份十二烷基硫酸鈉、6份羥丙基甲基纖維素、4份FERRO纖維、7份鋼纖維、6份正丁醇、5份單烷氧基焦磷酸酯、3份甲基三丁酮肟基硅烷、3份三羥甲基丙烷和1.5份鄰苯二甲酸二異辛酯。本發(fā)明還公開了一種受拉面層復(fù)合增強(qiáng)的鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的施工方法，包括以下步驟：A、橋梁基礎(chǔ)及墩臺(tái)施工；B、在支架上完成正彎矩區(qū)段Π形截面梁底增強(qiáng)鋼板的安裝，安裝梁肋鋼筋骨架，完成增強(qiáng)鋼板與梁肋箍筋底邊的焊接，綁扎橋道板鋼筋骨架，完成主梁混凝土澆筑；C、待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，拆除支架，完成防撞欄桿施工；D、完成鋼纖維混凝土鋪裝層施工；E、待鋼纖維混凝土橋面鋪裝層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，完成橋面防水層、瀝青面層、伸縮縫及其它附屬設(shè)施施工。本發(fā)明的有益效果：第一，本發(fā)明的受拉面層復(fù)合增強(qiáng)的鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，采用在主梁正彎矩區(qū)段梁肋的底面設(shè)置鋼板增強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)，能夠明顯提高主梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂彎矩，增大結(jié)構(gòu)的負(fù)載能力和延性抗震能力，抑制裂縫的發(fā)展速度，顯著減小裂縫寬度，有效提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性；主梁由均勻摻有柔性纖維的復(fù)合混凝土澆注而成，有效抑制混凝土早期細(xì)微裂縫的產(chǎn)生；第二，當(dāng)進(jìn)一步采用在主梁正彎矩區(qū)段Π形截面梁的梁肋受拉區(qū)域的表層設(shè)置帶肋鋼筋網(wǎng)，在主梁負(fù)彎矩區(qū)段箱形截面梁的受拉區(qū)橋道板的底層設(shè)置帶肋鋼筋網(wǎng)，并在主梁頂面設(shè)置高摻量的混雜鋼纖維混凝土鋪裝層結(jié)構(gòu)，其主要采用普通鋼筋混凝土施工工藝，較預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁避免了彎、坡、斜連續(xù)剛構(gòu)橋復(fù)雜的預(yù)應(yīng)力體系施工，克服了難以避免的由實(shí)際結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)理想結(jié)構(gòu)偏 差而引起的意外變形和開裂病害；較普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠明顯提高主梁的抗裂和阻裂性能，增大橋梁的負(fù)載能力和延性抗震能力，抑制裂縫的發(fā)展速度，顯著減小裂縫寬度，有效提高了橋梁的安全性和耐久性；第三，本發(fā)明公開的施工方法中，支架拆除后再在主梁頂面澆筑抗拉強(qiáng)度很高的混雜鋼纖維混凝土鋪裝層，能夠確保該鋼纖維混凝土鋪裝層不開裂，從而避免了在中、小跨徑的彎、坡、斜連續(xù)剛構(gòu)橋中采用常規(guī)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)由施工與設(shè)計(jì)偏差引起的橋道板意外裂縫對(duì)負(fù)彎矩主筋的腐蝕隱患；第四，本發(fā)明的受拉面層復(fù)合增強(qiáng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，根據(jù)已有的試驗(yàn)研究表明，其較常規(guī)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂強(qiáng)度可提高1倍，復(fù)合混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫寬度同比約為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的1/2-1/3，尤其適宜應(yīng)用于難以用預(yù)應(yīng)力布束來克服混凝土受拉開裂的復(fù)雜型混凝土結(jié)構(gòu)。附圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：圖1為本發(fā)明的立面圖；圖2為本發(fā)明的主梁的俯視圖；圖3為圖1中A-A剖視圖；圖4為圖1中B-B剖視圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例一如圖所示：本實(shí)施例的受拉面層復(fù)合增強(qiáng)的鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，包括橋墩、橋臺(tái)7、鋼筋混凝土主梁1及橋面6，所述主梁1的墩頂負(fù)彎矩區(qū)段為箱形截面梁結(jié)構(gòu)，所述主梁1的正彎矩區(qū)段為Π形截面梁結(jié)構(gòu)，正彎矩區(qū)段梁肋的底面設(shè)置有與箍筋11固定連接的鋼板增強(qiáng)層2；并且所述主梁1由均勻摻有柔性纖維的復(fù)合混凝土澆注而成；所述鋼板增強(qiáng)層2與各箍筋11底邊以焊接方 式相連；鋼板增強(qiáng)層2可包括鋼板體及縱向固定設(shè)置在鋼板體上的肋板，肋板上設(shè)有供箍筋11穿過連接孔，成橋后連接孔內(nèi)的鋼筋與混凝土能夠有效的保證肋板與周圍混凝土之間的可靠聯(lián)接。本實(shí)施例中，所述柔性纖維為聚丙烯纖維，所述主梁1中復(fù)合混凝土的纖維摻量為0.9kg/m3-1.2kg/m3；采用聚丙烯纖維可以有效的減小因?yàn)榛炷潦湛s徐變等產(chǎn)生的次內(nèi)力，而良好的抗?jié)B能力也能有效防止內(nèi)部鋼筋銹蝕，重要的一點(diǎn)是能夠增強(qiáng)混凝土的韌性，避免混凝土在開裂后即退出工作，有效改善了橋梁結(jié)構(gòu)的承載力和耐久性；具體地說，聚丙烯纖維在攪拌的過程中會(huì)亂相分布于混凝土內(nèi)，所以混凝土在塑性收縮時(shí)會(huì)受到成千上萬纖維絲的影響，纖維絲將能有效的抑制混凝土內(nèi)部細(xì)微裂縫的發(fā)生；由于纖維的襯托作用會(huì)使混凝土內(nèi)部的集料處于均勻分布的狀態(tài)，這將有效減小混凝土離析現(xiàn)象的發(fā)生，增強(qiáng)了密實(shí)性；而且，采用聚丙烯纖維還能增加混凝土的保水性，減少了表面泌水，使得混凝土水化反應(yīng)能夠充分的進(jìn)行。本實(shí)施例中，所述主梁1負(fù)彎矩區(qū)段的箱形截面梁結(jié)構(gòu)的底邊逐漸挖空過渡變化為正彎矩區(qū)段的Π形截面梁結(jié)構(gòu)；在正彎矩作用下，箱梁截面下緣開裂，底板混凝土不僅沒參與承擔(dān)拉力，還增加了整個(gè)結(jié)構(gòu)的恒載重量，故在橋梁正彎矩區(qū)段內(nèi)采用Π形截面梁結(jié)構(gòu)，可在保證橋梁有效承載的基礎(chǔ)上減輕橋梁重量，簡(jiǎn)化施工工藝。本實(shí)施例中，所述主梁正彎矩區(qū)段Π形截面梁結(jié)構(gòu)承受拉應(yīng)力區(qū)域的梁肋下部鋼筋骨架兩外側(cè)表面設(shè)有帶肋鋼筋網(wǎng)5；所述主梁負(fù)彎矩區(qū)段箱形截面梁結(jié)構(gòu)承受拉應(yīng)力區(qū)域的頂板鋼筋骨架下側(cè)表面設(shè)有帶肋鋼筋網(wǎng)5；帶肋鋼筋網(wǎng)5由鋼筋按一定的間距相互焊接而成，帶肋鋼筋網(wǎng)5能進(jìn)一步增強(qiáng)主梁1的抗裂性能；具體地說，單根鋼筋對(duì)于混凝土的增強(qiáng)作用為有限區(qū)域的線增強(qiáng)，而帶肋鋼筋網(wǎng)5則由線增強(qiáng)提升到面增強(qiáng)，帶肋鋼筋網(wǎng)5可限制混凝土裂縫的開展，可以將混凝土外側(cè)的開口裂縫轉(zhuǎn)為閉口裂縫，提高主梁1耐久性。本實(shí)施例中，所述橋面6包括從上往下依次設(shè)置的瀝青面層、防水層和鋼 纖維混凝土鋪裝層61，鋼纖維混凝土鋪裝層61內(nèi)還設(shè)置有帶肋鋼筋網(wǎng)5；所述鋼纖維混凝土鋪裝層61的鋼纖維摻量大于2％，或者也可以采用在普通鋼纖維常規(guī)摻量1％的基礎(chǔ)上，另加4-5％超細(xì)超短鋼纖維的混雜鋼纖維混凝土；鋼纖維混凝土鋪裝層61中的混凝土可用C40防水混凝土，防水纖維也可采用聚丙烯纖維，其纖維摻量可為1.2kg/m3；瀝青層的厚度可為5.0cm，鋼纖維混凝土鋪裝層61的厚度可為10.0cm，防水層則采用標(biāo)準(zhǔn)的DPS防水層。本實(shí)施例中，所述主梁1的兩端與橋臺(tái)7之間設(shè)有伸縮縫8；所述伸縮縫8中的填料原料按重量份包括20份赤泥、6份氯丁橡膠、10份聚甲基丙烯酸甲酯、2份十二烷基硫酸鈉、3份羥丙基甲基纖維素、2份FERRO纖維、5份鋼纖維、4份正丁醇、3份單烷氧基焦磷酸酯、1份甲基三丁酮肟基硅烷、1份三羥甲基丙烷和0.5份鄰苯二甲酸二異辛酯；該填料原料通過赤泥與其他組分的協(xié)同作用，增強(qiáng)和改善伸縮縫8填料的物理力學(xué)性能，提高回彈值，通過正丁醇提高嵌縫料的機(jī)械強(qiáng)度和彈性，通過三羥甲基丙烷和鄰苯二甲酸二異辛酯的協(xié)同作用，提高延伸性和斷裂伸長(zhǎng)率，改進(jìn)柔軟性，提高抗老化性和耐候性，通過采用FERRO纖維與鋼纖維的協(xié)同作用，可提高填料的抗沖擊能力，各物質(zhì)間相互增強(qiáng)和促進(jìn)，使伸縮縫8填料具有彈性、粘結(jié)性及耐久、耐候性，能長(zhǎng)期經(jīng)受拉伸、壓縮和振動(dòng)作用，粘結(jié)力強(qiáng)，能經(jīng)受接縫處熱脹冷縮反復(fù)拉伸、壓縮而不被破壞以及施工方便等優(yōu)點(diǎn)；經(jīng)過測(cè)試，該組成的填料原料28d抗壓強(qiáng)度為75MPa，28d抗折強(qiáng)度為6MPa，滿足C55/65要求。本實(shí)施例還公開了一種受拉面層復(fù)合增強(qiáng)的鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的施工方法，包括以下步驟：A、橋梁基礎(chǔ)及墩臺(tái)施工；橋臺(tái)采用輕型式橋臺(tái)，下設(shè)直徑150cm單排樁，墩樁采用四柱式薄壁墩，樁基為4根直徑120cm群樁基礎(chǔ)；采用鉆孔灌注樁；在工廠整體制作開孔帶肋結(jié)構(gòu)的鋼板增強(qiáng)層，并進(jìn)行外露部分鋼板的防護(hù)涂裝處理，運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)；B、在預(yù)壓過的支架上完成正彎矩區(qū)段Π形截面梁底增強(qiáng)鋼板的安裝，安 裝梁肋鋼筋骨架，注意指定箍筋11應(yīng)穿過增強(qiáng)鋼板的相應(yīng)連接孔，完成鋼板增強(qiáng)層與梁肋箍筋11底邊的焊接，綁扎橋道板鋼筋骨架，完成主梁混凝土澆筑；增強(qiáng)鋼板安裝完成后即形成鋼板增強(qiáng)層；C、待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，拆除支架，完成防撞欄桿施工；D、完成鋼纖維混凝土鋪裝層施工；E、待鋼纖維混凝土鋪裝層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，完成橋面防水層、瀝青面層伸縮縫及其它附屬設(shè)施施工。實(shí)施例二本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別僅在于伸縮縫8填料原料的組成，本實(shí)施例中，所述伸縮縫8中的填料原料按重量份包括22份赤泥、8份氯丁橡膠、15份聚甲基丙烯酸甲酯、5份十二烷基硫酸鈉、6份羥丙基甲基纖維素、4份FERRO纖維、7份鋼纖維、6份正丁醇、5份單烷氧基焦磷酸酯、3份甲基三丁酮肟基硅烷、3份三羥甲基丙烷和1.5份鄰苯二甲酸二異辛酯；經(jīng)過測(cè)試，該組成的填料原料28d抗壓強(qiáng)度為86MPa，28d抗折強(qiáng)度為8MPa，滿足C55/65要求。實(shí)施例三本實(shí)施例與實(shí)施例一、二的區(qū)別僅在于伸縮縫8填料原料的組成，本實(shí)施例中，所述伸縮縫8中的填料原料按重量份包括25份赤泥、10份氯丁橡膠、20份聚甲基丙烯酸甲酯、8份十二烷基硫酸鈉、8份羥丙基甲基纖維素、6份FERRO纖維、10份鋼纖維、9份正丁醇、7份單烷氧基焦磷酸酯、4份甲基三丁酮肟基硅烷、4份三羥甲基丙烷和3份鄰苯二甲酸二異辛酯；經(jīng)過測(cè)試，該組成的填料原料28d抗壓強(qiáng)度為82MPa，28d抗折強(qiáng)度為7MPa，滿足C55/65要求。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。