本發(fā)明涉及橋梁技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種采用體內(nèi)預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的預(yù)制薄壁蓋梁。

背景技術(shù)：

目前在橋梁建設(shè)工程中已廣泛應(yīng)用了預(yù)制拼裝橋梁工藝，現(xiàn)有的預(yù)制橋梁常用的有基于“預(yù)埋套筒連接”或基于“灌漿波紋管”連接的“混凝土預(yù)制蓋梁+混凝土立柱”結(jié)構(gòu)體系。

但是上述結(jié)構(gòu)體系存在著混凝土蓋梁重量偏大的問(wèn)題。尤其是對(duì)于橋梁?jiǎn)慰缈鐝?0m以上、橋?qū)?4m以上的橋梁來(lái)說(shuō)，橋梁無(wú)論采用何種上部結(jié)構(gòu)，一道預(yù)制混凝土蓋梁的重量至少達(dá)到150噸。對(duì)于至少重達(dá)150噸的預(yù)制混凝土蓋梁，現(xiàn)場(chǎng)施工必須配置大型工程機(jī)具，施工措施費(fèi)較高，施工難度較大；同時(shí)，將預(yù)制混凝土蓋梁從預(yù)制工廠運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)論采用何種運(yùn)輸工具，運(yùn)輸途經(jīng)的道路均不堪重負(fù)，道路在重壓之下可能受到毀滅性破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的技術(shù)目的在于提供一種采用體內(nèi)預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的預(yù)制薄壁蓋梁，改善現(xiàn)有技術(shù)蓋梁重量過(guò)重造成的轉(zhuǎn)運(yùn)道路損害大、施工難度大、施工措施費(fèi)高等缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種采用體內(nèi)預(yù)應(yīng)力體系的預(yù)制薄壁蓋梁，包括外層混凝土構(gòu)造和所述外層混凝土構(gòu)造內(nèi)部的空心區(qū)域，所述空心區(qū)域內(nèi)埋置有蓋梁內(nèi)膽；所述外層混凝土構(gòu)造包括蓋梁頂板、蓋梁底板和蓋梁腹板，兩塊所述蓋梁腹板分別垂直設(shè)置于所述蓋梁頂板和所述蓋梁底板的兩個(gè)側(cè)邊之間，所述外層混凝土構(gòu)造的兩端設(shè)有梁端壁；兩端所述梁端壁內(nèi)均設(shè)有預(yù)應(yīng)力鋼筋錨具，所述蓋梁頂板內(nèi)和所述蓋梁腹板內(nèi)均張拉有橫橋向的預(yù)應(yīng)力鋼筋，所述預(yù)應(yīng)力鋼筋從一端所述梁端壁的預(yù)應(yīng)力鋼筋錨具延伸至另一端所述梁端壁的預(yù)應(yīng)力鋼筋錨具。

進(jìn)一步地，所述外層混凝土構(gòu)造與橋梁立柱墩的交匯區(qū)設(shè)置兩道豎向布置的橫隔板，所述橫隔板的頂端與所述蓋梁頂板固定連接，所述橫隔板的底端與所述蓋梁底板固定連接；所述橫隔板內(nèi)設(shè)有預(yù)埋套筒及所述預(yù)埋套筒附帶的錨固鋼筋，所述預(yù)埋套筒接口朝下，用于與所述橋梁立柱墩進(jìn)行連接。

進(jìn)一步地，所述蓋梁頂板、所述蓋梁底板、所述蓋梁腹板和所述橫隔板均由等級(jí)不低于C70級(jí)的高強(qiáng)度混凝土澆筑。

進(jìn)一步地，所述蓋梁頂板、所述蓋梁腹板、所述蓋梁底板和所述橫隔板內(nèi)均配置普通鋼筋；所述蓋梁頂板內(nèi)分別配置橫橋向普通鋼筋和縱橋向普通鋼筋，所述蓋梁腹板內(nèi)分別配置橫橋向普通鋼筋和豎向普通鋼筋，所述蓋梁底板內(nèi)分別配置橫橋向普通鋼筋和縱橋向普通鋼筋，所述橫隔板內(nèi)分別配置縱橋向普通鋼筋和豎向普通鋼筋。

進(jìn)一步地，所述蓋梁頂板中配置的所述橫橋向普通鋼筋為受力鋼筋，用于協(xié)同所述預(yù)應(yīng)力鋼筋參與蓋梁的橫橋向受力，所述蓋梁頂板中配置的所述縱橋向普通鋼筋為面層防裂鋼筋；所述蓋梁腹板中配置的所述橫橋向普通鋼筋為面層防裂鋼筋，所述蓋梁腹板中配置的所述豎向普通鋼筋為受力鋼筋，用于參與所述蓋梁的豎向受力；所述蓋梁底板中配置的所述縱橋向普通鋼筋和所述橫橋向普通鋼筋均為面層防裂鋼筋；所述橫隔板中配置的所述縱橋向普通鋼筋和所述豎向普通鋼筋均為受力鋼筋，用于參與所述蓋梁和橋梁立柱墩連接處局部的承壓受力。

進(jìn)一步地，所述空心區(qū)域的橫斷面輪廓為矩形，所述空心區(qū)域的總寬為1.8-2.2m，所述空心區(qū)域的總高為1.5-2.1m，所述蓋梁頂板厚度為20-30cm，所述蓋梁腹板厚度為20-30cm，所述蓋梁底板厚度為20-50cm，所述橫隔板厚度為30cm。

進(jìn)一步地，所述蓋梁內(nèi)膽為輕質(zhì)高分子聚合物內(nèi)膽，所述輕質(zhì)高分子聚合物內(nèi)膽的等效密度不高于5kN/m³。

進(jìn)一步地，所述預(yù)應(yīng)力鋼筋為高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，所述預(yù)應(yīng)力鋼筋錨具為夾片錨。

進(jìn)一步地，所述蓋梁頂板的頂面設(shè)有墊石，所述墊石用于安裝上部結(jié)構(gòu)支座。

進(jìn)一步地，所述墊石的底部設(shè)有暗梁，所述暗梁的高度不低于所述墊石的高度且不低于15cm，所述暗梁的寬度不小于所述墊石的寬度，所述暗梁內(nèi)配置有普通鋼筋。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明由于采用了上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有以下有益效果：本發(fā)明將蓋梁設(shè)計(jì)為空心薄壁構(gòu)造，空心區(qū)域設(shè)置輕質(zhì)內(nèi)膽，一方面可自然形成蓋梁的內(nèi)部模板使預(yù)制施工更加簡(jiǎn)易，另一方面有效降低了蓋梁的整體重量，因而在現(xiàn)場(chǎng)拼裝施工時(shí)減少了大型工程機(jī)具的使用、降低了現(xiàn)場(chǎng)拼裝施工的難度，節(jié)省了現(xiàn)場(chǎng)施工措施費(fèi)用；同時(shí)降低了轉(zhuǎn)運(yùn)蓋梁過(guò)程中因蓋梁重量過(guò)重對(duì)道路路面造成的損害。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的主視半剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中沿A-A線剖面圖。

圖3為圖1中沿B-B線剖面圖。

圖4為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中主視剖面頂板預(yù)應(yīng)力鋼筋布置示意圖。

圖5為圖4中沿A-A線剖面圖。

圖6為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中主視透視腹板預(yù)應(yīng)力鋼筋布置示意圖。

圖中，1蓋梁頂板；11頂板預(yù)應(yīng)力鋼筋；2蓋梁腹板；21腹板預(yù)應(yīng)力鋼筋；3蓋梁底板；4橫隔板；41預(yù)埋套筒；42錨固鋼筋；5梁端壁；51夾片錨；6蓋梁內(nèi)膽；7墊石；8暗梁；9橋梁立柱墩；91預(yù)留受力鋼筋

具體實(shí)施方式

如圖1-3所示，本發(fā)明的一具體實(shí)施例，本實(shí)施例中橋梁的上部結(jié)構(gòu)跨徑為30m～35m、橋?qū)?3m～26m。本實(shí)施例結(jié)構(gòu)包括外層混凝土構(gòu)造和外層混凝土構(gòu)造內(nèi)部的空心區(qū)域，空心區(qū)域的橫斷面輪廓為矩形，空心區(qū)域的總寬為1.8-2.2m，空心區(qū)域的總高為1.5-2.1m，空心區(qū)域內(nèi)埋置有蓋梁內(nèi)膽6，蓋梁內(nèi)膽6為輕質(zhì)高分子聚合物內(nèi)膽，本實(shí)施例選用的蓋梁內(nèi)膽為聚乙烯塑料PE內(nèi)膽，輕質(zhì)高分子聚合物內(nèi)膽的等效密度不高于5kN/m³。

外層混凝土構(gòu)造包括蓋梁頂板1、蓋梁底板2和蓋梁腹板3，兩塊蓋梁腹板2分別垂直設(shè)置于蓋梁頂板1和蓋梁底板3的兩個(gè)側(cè)邊之間，外層混凝土構(gòu)造的兩端設(shè)有梁端壁5；外層混凝土構(gòu)造與橋梁立柱墩9的交匯區(qū)設(shè)置兩道豎向布置的橫隔板4，橫隔板4的頂端與蓋梁頂板1固定連接，橫隔板4的底端與蓋梁底板3固定連接；橫隔板4內(nèi)設(shè)有預(yù)埋套筒41及預(yù)埋套筒附帶的錨固鋼筋42，預(yù)埋套筒接口朝下，用于與橋梁立柱墩9進(jìn)行連接。

蓋梁頂板1、蓋梁底板3、蓋梁腹板2和橫隔板4均由等級(jí)不低于C70級(jí)的高強(qiáng)度混凝土澆筑。

蓋梁頂板1、蓋梁腹板2、蓋梁底板3和橫隔板4內(nèi)均配置普通鋼筋，本實(shí)施例中，普通鋼筋的強(qiáng)度等級(jí)不低于HRB400；蓋梁頂板1內(nèi)分別配置橫橋向普通鋼筋和縱橋向普通鋼筋，蓋梁腹板2內(nèi)分別配置橫橋向普通鋼筋和豎向普通鋼筋，蓋梁底板3內(nèi)分別配置橫橋向普通鋼筋和縱橋向普通鋼筋，橫隔板4內(nèi)分別配置縱橋向普通鋼筋和豎向普通鋼筋。

蓋梁頂板1中配置的橫橋向普通鋼筋為受力鋼筋，用于協(xié)同預(yù)應(yīng)力鋼筋參與蓋梁的橫橋向受力，蓋梁頂板中配置的縱橋向普通鋼筋為面層防裂鋼筋；蓋梁腹板2中配置的橫橋向普通鋼筋為面層防裂鋼筋，蓋梁腹板2中配置的豎向普通鋼筋為受力鋼筋，用于參與蓋梁的豎向受力；蓋梁底板3中配置的縱橋向普通鋼筋和橫橋向普通鋼筋均為面層防裂鋼筋；橫隔板4中配置的縱橋向普通鋼筋和豎向普通鋼筋均為受力鋼筋，用于參與蓋梁和橋梁立柱墩連接處局部的承壓受力。

蓋梁頂板1厚度為20-30cm，蓋梁腹板2厚度為20-30cm，蓋梁底板3厚度為20-50cm，橫隔板4厚度為30cm。

蓋梁頂板1的頂面設(shè)有墊石7，墊石7用于安裝橋梁上部結(jié)構(gòu)支座，傳遞上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的載荷。

墊石7的底部設(shè)有暗梁8，暗梁8的高度不低于墊石7的高度且不低于15cm，暗梁8的寬度不小于墊石7的寬度，暗梁8內(nèi)配置有普通鋼筋。設(shè)置暗梁8可有效地?cái)U(kuò)散支座墊石7傳來(lái)的豎向力，降低蓋梁頂板1所受的局部應(yīng)力。

如圖4-6所示，兩端梁端壁5內(nèi)均設(shè)有預(yù)應(yīng)力鋼筋錨具51，本實(shí)施例中，預(yù)應(yīng)力鋼筋錨具為夾片錨51，蓋梁頂板1內(nèi)張拉有橫橋向的頂板預(yù)應(yīng)力鋼筋11，蓋梁腹板2內(nèi)張拉有橫橋向的腹板預(yù)應(yīng)力鋼筋21，頂板預(yù)應(yīng)力鋼筋11和腹板預(yù)應(yīng)力鋼筋21均從一端梁端壁5的預(yù)應(yīng)力鋼筋錨具51延伸至另一端梁端壁5的預(yù)應(yīng)力鋼筋錨具51。本實(shí)施例中，預(yù)應(yīng)力鋼筋為高強(qiáng)度低松弛鋼絞線。上述預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力按照現(xiàn)行規(guī)范取用。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，本發(fā)明作為預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)按“持久狀況不出現(xiàn)拉應(yīng)力(荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值組合)”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

本發(fā)明預(yù)制薄壁蓋梁在工廠內(nèi)預(yù)制，首先將蓋梁內(nèi)膽放置于設(shè)計(jì)位置，然后進(jìn)行綁扎鋼筋施工，綁扎鋼筋施工包括普通鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力鋼筋管道定位安裝以及預(yù)埋套筒安裝；其中，預(yù)埋套筒在水平面上的布置應(yīng)根據(jù)橋梁立柱墩的預(yù)留受力鋼筋在水平面上的布置而一一對(duì)應(yīng)，預(yù)制完成后預(yù)埋套筒的連接口應(yīng)從蓋梁底板底緣露出，用于與橋梁立柱墩進(jìn)行連接。預(yù)埋套筒及其附帶的錨固鋼筋，為現(xiàn)有技術(shù)，其結(jié)構(gòu)在此不再贅述。

綁扎鋼筋施工完成使蓋梁內(nèi)膽可靠地被固定于鋼筋網(wǎng)之中，最后澆筑混凝土形成包括蓋梁頂板、蓋梁腹板和蓋梁底板的外層混凝土構(gòu)造。蓋梁內(nèi)膽可以為空心體或者實(shí)心體，控制其等效密度不高于5kN/m³。蓋梁內(nèi)膽在澆筑混凝土?xí)r產(chǎn)生的沖擊力及混凝土產(chǎn)生的靜壓力作用下，應(yīng)具有足夠的剛度、不得發(fā)生過(guò)大變形，其剛度指標(biāo)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家公路工程施工規(guī)范中對(duì)木模板的剛度要求執(zhí)行。

此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知曉，本發(fā)明預(yù)制薄壁蓋梁作為橋梁的重要受力構(gòu)件，在設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)按汽車車道橫向布置往一側(cè)偏載的方法考慮，且在汽車車道荷載作用進(jìn)行組合時(shí)不得考慮橫向折減系數(shù)。

如圖1所示，本發(fā)明與橋梁立柱墩的連接方法如下：橋梁立柱墩9的頂部采用預(yù)留受力鋼筋91伸出作為接頭，將立柱墩9與本發(fā)明蓋梁密貼拼合后，立柱墩9頂部的預(yù)留受力鋼筋91插入本發(fā)明蓋梁的預(yù)埋套筒41內(nèi)，然后對(duì)立柱墩的頂部的預(yù)留受力鋼筋91與本發(fā)明蓋梁的預(yù)埋套筒41之間的空隙采用無(wú)機(jī)無(wú)收縮灌漿料灌注密實(shí)，待灌注的無(wú)機(jī)無(wú)收縮灌漿料達(dá)到預(yù)定時(shí)間且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，可認(rèn)為橋梁立柱墩與本發(fā)明蓋梁連接完畢。其中，無(wú)機(jī)無(wú)收縮灌漿料為現(xiàn)有技術(shù)，其性能應(yīng)滿足上海市工程建設(shè)規(guī)范《預(yù)制拼裝橋墩技術(shù)規(guī)程》(DG/TJ 08-2160-2015)的相關(guān)要求。

預(yù)留受力鋼筋91應(yīng)為橋梁立柱墩9在某一受力方向的主要受力鋼筋，應(yīng)可靠地錨固于立柱墩9內(nèi)。在立柱墩與本發(fā)明蓋梁連接完畢后，預(yù)留受力鋼筋91與預(yù)埋套筒41形成的連接接頭應(yīng)具備I級(jí)接頭的力學(xué)性能(按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)附錄A2的相關(guān)要求執(zhí)行)。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。