預(yù)制RPC(Reactive Powder Concrete)柱解決大跨PC箱梁橋長期下?lián)霞夹g(shù)的制作方法
【專利說明】預(yù)制 RPG (React i ve Powder Concrete)柱解決大跨 PG 箱梁橋長期下?lián)霞夹g(shù)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及加入預(yù)制RPC (Reactive Powder Concrete)柱降低大跨PC箱梁橋長期下?lián)系募夹g(shù)，包括預(yù)制RPC柱的縱向布置、預(yù)制RPC柱與同節(jié)段普通混凝土的連接、預(yù)制RPC柱節(jié)段間的連接。
【背景技術(shù)】
[0002]大跨PC箱梁橋具有跨越能力強(qiáng)、施工簡便、經(jīng)濟(jì)性好、行車平順等特點(diǎn)，已經(jīng)成為世界上10m?300m跨徑范圍內(nèi)的主力橋型。但大跨PC箱梁橋運(yùn)營后普遍存在跨中下?lián)蠁栴}，超出設(shè)計(jì)許可的下?lián)蠈Y(jié)構(gòu)的耐久性和運(yùn)營安全性構(gòu)成很大威脅，至今無法解決?？梢赃@樣說，下?lián)蠁栴}已經(jīng)成為制約大跨PC箱梁橋發(fā)展的主要技術(shù)瓶頸。國內(nèi)外專家、學(xué)者開展了大量的關(guān)于大跨PC箱梁橋下?lián)系膶?shí)驗(yàn)和理論研宄，但在工程實(shí)踐應(yīng)用中能夠有效控制的措施還不多，許多研宄均是治標(biāo)不治本，實(shí)際效果不明顯。
[0003]影響大跨PC箱梁橋下?lián)系囊蛩貥O為復(fù)雜，國內(nèi)外許多研宄者對其成因進(jìn)行了研宄，總體來說引起大跨PC箱梁橋下?lián)系闹饕蛩厥腔炷列熳冃?yīng)?；炷列熳冃?yīng)是混凝土在應(yīng)力不變的情況下應(yīng)變持續(xù)增長的固有時(shí)變特性。研宄表明，構(gòu)件理論厚度越小，徐變系數(shù)越大；加載齡期越早，徐變系數(shù)越大，反之亦然。對于大跨PC箱梁橋而言，為減輕自重而都采用高強(qiáng)的薄壁箱形主梁；同時(shí)受工期的限制，一般在混凝土澆筑3天左右就開始了預(yù)應(yīng)力張拉加載，使得加載齡期短而導(dǎo)致混凝土徐變系數(shù)較大、徐變效應(yīng)更為明顯。混凝土徐變將引起大跨PC箱梁橋箱梁O號塊附近(箱梁橋負(fù)彎矩區(qū)域)底板壓應(yīng)變持續(xù)增加，轉(zhuǎn)角也增大，與此同時(shí)混凝土有效彈性模量減小，從而結(jié)構(gòu)剛度減小，跨中撓度隨之持續(xù)增大。因此，本專利提出在大跨PC箱梁橋O號塊附近底板、中跨跨中頂板(受壓高應(yīng)力區(qū))中的普通混凝土加入若干RPC (Reactive Powder Concrete)預(yù)制柱的方法。RPC為活性粉末混凝土，具有超高強(qiáng)度、超高韌性，經(jīng)熱養(yǎng)護(hù)后幾乎無收縮、徐變系數(shù)僅為同條件下普通混凝土的15%。這樣箱梁橋O號塊附近底板、中跨跨中頂板形成徐變系數(shù)較小的RPC-普通混凝土復(fù)合截面，可以大幅降低這些部位的后期徐變變形同時(shí)改善該部位普通混凝土應(yīng)力狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的問題是提出一種新型的箱梁橋局部構(gòu)造形式即RPC—普通混凝土復(fù)合截面，減小大跨預(yù)應(yīng)力箱梁橋跨中的長期下?lián)?。本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:在箱梁橋O號塊?l/3n(n為懸臂節(jié)段數(shù))號塊的底板，靠近跨中的三個(gè)懸澆段和跨中合攏段的頂板澆筑前放入預(yù)制RPC柱。預(yù)制RPC柱與普通混凝土通過預(yù)制RPC柱伸出的鋼筋剪力鍵連接構(gòu)成整體；RPC柱與下一節(jié)段的RPC柱通過膠粘粘結(jié)，由于兩者是受壓接頭，所以安全性較高。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)就在于:
[0006](I)復(fù)合截面的徐變系數(shù)大幅降低、徐變變形小，從而可有效緩解大跨PC箱梁橋跨中的后期徐變下?lián)希?br>[0007](2)預(yù)制RPC柱工程量相對于普通混凝土來說所占比例很小，其較高的單價(jià)對于全橋工程造價(jià)提高的幅度可忽略不計(jì)；
[0008](3)施工方便、易于實(shí)現(xiàn)，預(yù)制RPC柱可根據(jù)箱梁懸澆節(jié)段分段預(yù)制，體積較小、熱養(yǎng)護(hù)很容易實(shí)施；同時(shí)，預(yù)制RPC柱處于受壓區(qū)，其節(jié)段連接均為受壓接頭，接頭處理十分簡便；
[0009](4)內(nèi)(應(yīng))力從分布明顯、充分發(fā)揮高強(qiáng)材料性能，隨著時(shí)間增長，由于普通混凝土和RPC的徐變系數(shù)差異較大，普通混凝土的徐變變形遠(yuǎn)大于預(yù)制RPC，因此復(fù)合截面必然產(chǎn)生內(nèi)(應(yīng))力重分布，即普通混凝土壓應(yīng)力減小、預(yù)制RPC柱壓應(yīng)力增大；這樣既減小了普通混凝土的徐變變形，同時(shí)也充分發(fā)揮了 RPC材料的高抗壓強(qiáng)度特性。
【附圖說明】
[0010]圖1本發(fā)明一箱梁橋新型構(gòu)造RPC布置立面圖；
[0011]圖2本發(fā)明一箱梁橋新型構(gòu)造RPC布置橫斷面圖；
[0012]圖3本發(fā)明一箱梁橋新型構(gòu)造RPC與普通混凝土連接構(gòu)造圖；
[0013]圖例說明
[0014]1、現(xiàn)澆普通混凝土箱梁底板
[0015]2、預(yù)制 RPC 柱 I
[0016]3、預(yù)制 RPC 柱 2
[0017]4、預(yù)制 RPC 柱 3
[0018]5、預(yù)制 RPC 柱 4
[0019]6、預(yù)制 RPC 柱 5
[0020]7、預(yù)制 RPC 柱 6
[0021]8、預(yù)制 RPC 柱 7
[0022]9、現(xiàn)澆普通混凝土箱梁頂板
[0023]10、鋼筋剪力鍵
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025]如圖1?圖3所示，本發(fā)明主要涉及現(xiàn)澆普通混凝土箱梁底板(I)、現(xiàn)澆普通混凝土箱梁頂板(9)和預(yù)制RPC柱I?7 (2?8)、鋼筋剪力鍵(10)。實(shí)橋施工時(shí)，首先預(yù)制RPC柱I?7(2?8);澆注箱梁橋O號塊之前，在模板中放入預(yù)制RPC柱I (2);現(xiàn)澆O號塊，O號塊普通混凝土與預(yù)制RPC柱I (2)之間通過圖3中的鋼筋剪力鍵(10)相連；現(xiàn)澆I號塊前，預(yù)制RPC柱I (2)與預(yù)制RPC柱2 (3)通過膠粘連接；之后現(xiàn)澆箱梁橋I號塊。同理施工箱梁橋2號塊?l/3n號塊、n-2?η號塊、跨中合攏段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明為預(yù)制RPC(Reactive Powder Concrete)柱降低大跨PC箱梁橋長期下燒技術(shù)，所述結(jié)構(gòu)包含現(xiàn)澆普通混凝土箱梁底板(I)、現(xiàn)澆普通混凝土箱梁頂板(9)、預(yù)制RPC柱I?7(2?8)、鋼筋剪力鍵(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制RPC(Reactive Powder Concrete)柱降低大跨PC箱梁橋長期下?lián)霞夹g(shù)，其特征在于:現(xiàn)澆普通混凝土箱梁底板(I)與預(yù)制RPC柱I?3 (2?4)、現(xiàn)澆普通混凝土箱梁頂板(9)與預(yù)制RPC柱4?7 (5?8)組成RPC+普通混凝土復(fù)合截面，預(yù)制RPC柱I?7 (2?8)與普通混凝土箱梁底板(I)、現(xiàn)澆普通混凝土箱梁頂板(9)通過鋼筋剪力鍵(10)連接，預(yù)制RPC柱I?7(2?8)之間通過膠粘連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制RPC(Reactive Powder Concrete)柱降低大跨PC箱梁橋長期下?lián)霞夹g(shù)，其特征在于:預(yù)制RPC柱I?7(2?8) +普通混凝土(1、9)新型復(fù)合截面用于大跨PC箱梁橋受壓區(qū)，在橋梁O號塊?l/3n(n為懸臂節(jié)段數(shù))號塊的底板(1)，跨中三個(gè)懸澆段和合攏段的頂板(9)布置預(yù)制RPC柱I?7(2?8)，可以有效降低大跨PC箱梁橋的長期徐變下?lián)?，改善全橋的受力狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制RPC(Reactive Powder Concrete)柱降低大跨PC箱梁橋長期下?lián)霞夹g(shù)，其特征在于:預(yù)制RPC柱I?7 (2?8)可根據(jù)箱梁懸澆節(jié)段分段預(yù)制，接頭處采用膠粘連接；預(yù)制RPC柱I?7 (2?8)與普通混凝土箱梁底板(I)、普通混凝土箱梁頂板(9)通過鋼筋剪力鍵(10)連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及加入預(yù)制RPC(Reactive Powder Concrete)柱降低大跨PC剛構(gòu)橋長期下?lián)系募夹g(shù)，包括預(yù)制RPC柱1～7(2～8)的縱向布置、預(yù)制RPC柱1～7(2～8)與同節(jié)段普通混凝土(9)的連接、預(yù)制RPC柱1～7(2～8)節(jié)段間的連接。本發(fā)明可以有效降低大跨剛構(gòu)橋的長期徐變下?lián)希⑶沂┕し奖?、易于?shí)現(xiàn)、造價(jià)較低，可廣泛的應(yīng)用于剛構(gòu)橋的實(shí)際設(shè)計(jì)中。
【IPC分類】E01D101-24, E01D2-04
【公開號】CN104746416
【申請?zhí)枴緾N201510056024
【發(fā)明人】張陽, 鮑超, 劉榕, 唐重璽, 李少波, 陳彥羽, 劉海波
【申請人】湖南大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年2月3日