一种钢板桩支承的半刚接整体无缝桥梁结构及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构及施工方法，属于桥梁领域。
【背景技术】
[0002]整体桥是无缝桥中应用最多的一种。由于取消了伸缩装置与支座，桥台与主梁做成整体结构，整体桥上部结构的胀缩，必然受到桥台的约束。而桥台台身一般为刚性结构，以钢筋混凝土结构为主，要承受主梁传递的竖直荷载与自重，还要承担台后土压力的作用。因此，与普通桥梁相比，该桥梁的桥台受力情况和台后土体变形情况都会变得十分不利。
[0003]由于该桥台台身变形能力较小，其适应桥梁上部结构温度变形的能力主要由基础提供。我国因为经济方面的原因，一般使用混凝土粧基础，而普通混凝土粧侧向刚度大，在反复温度变形条件下容易发生破坏，从而影响该桥型的使用寿命。再加上有些整体桥跨越河道，需要建造挡土墙和止水墙，施工比较麻烦，造价也不经济。
[0004]钢板粧侧向刚度小，同时可利用其表面摩擦甚至端部来承受竖向荷载，还可以作为挡土墙和止水墙，应用于整体式桥台桥梁有其独特优势。但其侧向位移不能过大，以免对粧体造成损伤，并影响粧体竖向承载力。
【发明内容】
[0005]为了解决现有的技术不足，本发明提供一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构及施工方法，该结构中的钢板粧可直接插入土中，方便了施工，不需要围堰，可以做为挡土墙或止水墙，适合于河道两岸，并且其结构中的锚杆避免了钢板粧的鼓肚，更重要的是其半刚接连接构造保证了该桥型纵向变形能力，避免了钢板粧基础发生过大的侧移，保证了钢板粧的竖向承载能力，减轻了整体式桥台受力，减弱了桥梁温度变形对粧体损伤，延长了桥梁使用寿命。
[0006]本发明的技术方案在于:
一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构，包括桥梁端梁、粧帽、锚杆和插入地表中作为支承粧的钢板粧粧体，其特征在于:所述粧帽与桥梁端梁之间设有一条填充有泡沫橡胶的接缝，位于靠近台背一侧的钢板粧粧体腹板部分贯穿该接缝且其顶部插入桥梁端梁，该腹板部分高出粧体其他部位。
[0007]其中，所述锚杆一端与钢板粧连接，另一端埋入台后填土。
[0008]位于接缝处的钢板粧粧体外周浇筑有长方体混凝土，所述长方体混凝土的长度和宽度都超出接缝处钢板粧粧体长度和宽度的10mm，高为接缝宽度。
[0009]所述接缝处内除了钢板粧粧体和长方体混凝土之外所有的空隙中填充泡沫橡胶。
[0010]所述的高出粧体其他部位的腹板超出粧帽，超出部分长度在300~500mm范围内，并与桥梁端梁连接。
[0011]所述的钢板粧插入端梁部分周围包裹油毛毡，所述的钢板粧插入端梁部分顶部包有橡胶套。
[0012]所述的端梁和粧帽接缝处在靠近台背一侧填有一层可压缩的泡沫类材料。
[0013]所述钢板粧粧体与混凝土粧帽接触面设置剪力钉。
[0014]所述的钢板粧为U型钢板粧；所述接缝宽为15~30mm。
[0015]本发明的另一技术特征在于:
一种钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)在台后填土沉降完全后，沿弱轴受弯的方向打入钢板粧，并设置锚杆；
(2)浇筑桥台下半部分的粧帽，在钢板粧超出粧帽部分，即方向与桥梁纵向垂直并且靠近台背一侧的腹板部分，浇筑混凝土，形状为长方体，所述长方体混凝土的长度和宽度都超出接缝处钢板粧粧体长度和宽度的10mm，高为接缝宽度，并在钢板粧插入端梁粧体部分包裹油毛毡和橡胶套；
(3)在粧帽上设置砂垫层，并在其上放置聚苯乙烯板作为端梁的底模，然后浇筑端梁；
(4)在端梁浇筑完成满足强度要求后，用水冲去砂垫层，取出聚乙烯板，在端梁和粧帽接缝处填充压缩性良好的泡沫橡胶；
(5)在接缝靠近台背一侧填设一层可压缩的泡沫材料。
[0016]本发明的优点在于:本发明钢板粧作为无缝桥梁支承粧可以直接插入土中，方便了施工，减少了对土体扰动，不需要围堰，还可以做为挡土墙或止水墙，适合于河道两岸，更可以利用其侧向刚度低的特点很好地吸收该桥型水平温度变形。锚杆的存在也避免了钢板粧发生过大的水平位移，防止鼓肚。更重要的是，粧体与端梁之间的半刚性连接构造增加了桥梁的纵向变形能力，避免了粧基础发生过大的侧移，保证了该粧的竖向承载能力，减小了整体式桥台内力，减轻了桥梁温度变形对粧体损伤，延长了桥梁使用寿命。
【附图说明】
[0017]图1为钢板粧的截面示意图，
图2为钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁结构示意图，
图3为钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁端梁和粧帽连接构造示意图，
图4为钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁端梁和粧帽连接处A-A截面示意图，
图5为钢板粧支承的半刚接整体无缝桥梁粧帽处B-B截面示意图。
[0018]图中:1_钢板粧、2-粧帽、3-端梁、4-泡沫橡胶、5-混凝土、6-油毛毡、7-橡胶套、8-可压缩的泡沫类材料、9-销杆、10-剪力钉、11-腹板。
【具体实施方式】
[0019]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
[0020]如图2所示，一种钢板粧支承的新型整体式桥台桥梁结构，包括桥梁端梁3、粧帽
2、锚杆9和支承钢板粧I粧体。所述钢板粧I的粧体弱轴受弯，与端梁3采用特殊连接构造，并且与锚杆9连接。所述的特殊连接构造指由钢板粧I部分腹板11连接粧帽2和端梁3，并在两者接缝处填充泡沫橡胶4的半刚性连接构造。钢板粧I作为无缝桥梁支承粧可以直接插入土中，方便了施工，减少了对土体扰动，不需要围堰，还可以做为挡土墙或止水墙，适合于河道两岸，更可以利用其侧向刚度低的特点很好地吸收该桥型水平温度变形。锚杆9的存在也避免了钢板粧发生过大的水平位移，防止鼓肚。更重要的是，粧体与端梁3之间的半刚性连接构造增加了该桥梁的纵向变形能力，避免了粧基础发生过大的侧移，保证了该粧的竖向承载能力，减小了整体式桥台内力，减轻了桥梁温度变形对粧体损伤，延长了桥梁使用寿命。
[0021]如图1所示，为钢板粧I的截面示意图。
[0022]如图3~4所示，为钢板粧I支承的半刚接整体无缝桥梁端梁3和粧帽2连接处细部构造示意图。
[0023]如图5所示，为钢板粧I支承的半刚接整体无缝桥梁结构粧帽2处截面示意图在本实施例中，所述的钢板粧I可为U型钢板粧1，并可根据台后填土类型、粧体受力特点和温差大小选择钢板粧I合适的截面尺寸、埋设数量