一种拼接桥梁及其施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种拼接桥梁及其施工方法。该拼接桥梁包括装配式预应力混凝土分体小箱梁桥、装配式混凝土T梁桥和现浇连接板，通过对原有结构进行适当改造，如拆除原桥边护栏、凿除沥青铺装层和混凝土铺装层、凿除翼缘板保留横向受力钢筋等满足拼接所需要求，将装配式预应力混凝土分体小箱梁中布置的钢筋与原结构钢筋通过绑扎连成一体，形成钢筋骨架，浇筑现浇连接板，从而，形成一座不同结构形式拼接在一起的整体受力的桥梁。本发明优点：(1)原桥梁结构改造方式简单，现浇连接板构造简单，连接可靠，施工方便；(2)新建部分承载能力强，建筑高度较原桥结构小，结构设计难度较小。
【专利说明】 一种拼接桥梁及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于桥梁【技术领域】，涉及预制装配式预应力混凝土分体小箱梁和混凝土 T梁的拼接桥梁，还涉及预制装配式预应力混凝土分体小箱梁和混凝土 T梁的拼接方法，适用于高速公路桥梁改扩建拓宽工程，适合对跨径20m-40m的公路多梁式预应力混凝土 T梁桥的拓宽改造。
【背景技术】
[0002]近年来，高速公路改扩建拓宽工程日渐增多，绝大多数是在原有路基、桥梁的基础上采取直接拼宽的方式进行拓宽的，桥梁拼接是公路改扩建工程中的关键和难点。原高速公路上装配式混凝土 T梁占比较高，跨径通常为20m-40m。
[0003]为确保拼宽后桥梁的整体性，当前公路桥梁改建本着采用同跨径同结构形式的基本原则进行拓宽，即采用新建装配式混凝土 T梁与原装配式混凝土 T梁进行拼接。为满足排水要求，公路桥梁设置2%的横坡，如新拼宽部分与原桥采用相同的建筑高度，桥梁拓宽后桥梁净空往往减小15-16cm，如原桥设计净空的储备不足，拓宽后可能导致防洪标准或桥下行车净空不满足规范要求。如果降低新拼宽部分的梁高，则由于拓宽后新建部位桥梁往往处在大型货车重载作用下，承载能力的设计均有较高设计难度，对结构的安全不利，难以满足安全性要求。
[0004]本发明针对与于此，利用相同跨径和相同荷载等级下装配式预应力混凝土分体小箱梁桥梁高较小的特点，采用装配式预应力混凝土分体小箱梁与原装配式混凝土 T梁桥进行拼接，大大降低了新建部分的设计难度，使整体受力状况得以改善，能够满足拼接后的安全性和适用性要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对高速公路改扩建中装配式混凝土 T梁的拼接问题，提供一种拼接桥梁及其施工方法。
[0006]本发明的拼接桥梁，包括装配式预应力混凝土分体小箱梁桥、装配式混凝土 T梁桥和现浇连接板，装配式预应力混凝土分体小箱梁桥设置在装配式混凝土 T梁桥的外侧，现浇连接板位于装配式混凝土 T梁桥和装配式预应力混凝土分体小箱梁桥的中间，现浇连接板的底面与装配式混凝土 T梁桥外侧边梁翼缘板底面最低点平齐，现浇连接板的顶面与装配式混凝土 T梁桥的水泥混凝土铺装层平齐，现浇连接板上部的纵向方向埋设有现浇连接板上部纵向构造钢筋，现浇连接板下部的纵向方向埋设有现浇连接板下部纵向构造钢筋，现浇连接板内还埋设有箍筋，箍筋将现浇连接板下部纵向构造钢筋和现浇连接板下部纵向构造钢筋纵向位置对应的现浇连接板上部纵向构造钢筋紧箍在一起，现浇连接板的下部保留原桥边梁翼缘板受力钢筋并埋设分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋在顺桥向的间距与原桥边梁翼缘板受力钢筋的间距相同且位置一一对应，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋在竖向的高度与原桥边梁翼缘板受力钢筋的下部对齐，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋的右端预埋入装配式预应力混凝土分体小箱梁桥内侧边梁，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋的左端距装配式混凝土T梁桥外侧边梁翼缘板根部10cm，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋的左端和原桥边梁翼缘板受力钢筋通过绑扎连接，在现浇连接板的上部埋设有与原桥边梁翼缘板受力钢筋横向位置对应的现浇连接板上部横桥向受力钢筋。
[0007]本发明的拼接桥梁的施工方法的具体步骤为:
步骤1:拆除原有装配式混凝土T梁桥外侧的原桥外侧护栏，凿除现浇连接板上方原有装配式混凝土 T梁桥的沥青混凝土铺装层和水泥混凝土铺装层，沿原有装配式混凝土 T梁桥外侧边梁翼缘板的根部凿除原有装配式混凝土 T梁外侧边梁翼缘板的混凝土，保留原桥边梁翼缘板受力钢筋；
步骤2:架设安装装配式预应力混凝土分体小箱梁，完成装配式预应力混凝土分体小箱梁桥的水泥混凝土铺装层和新建外侧护栏的施工，预留现浇连接板构造槽，设置分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋一端预埋在装配式预应力混凝土分体小箱梁桥的内边梁顶板内，另一端指向装配式混凝土 T梁桥的外边梁，并与原桥边梁翼缘板根部距离1cm ;
步骤3:等待3-6个月的时间。
[0008]步骤4:等待期间，将原桥边梁翼缘板受力钢筋的下部和分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋的左端通过绑扎连接，在分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋上面布置现浇连接板下部纵向构造钢筋，在现浇连接板构造槽上部布置现浇连接板上部纵向构造钢筋，布设箍筋把现浇连接板下部纵向构造钢筋和其上方的现浇连接板上部纵向构造钢筋进行连接箍紧，在现浇连接板的上部埋设现浇连接板上部横桥向受力钢筋，现浇连接板上部横桥向受力钢筋的位置与分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋的位置一一对应，通过绑扎连接，将原桥边梁翼缘板受力钢筋、分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋、现浇连接板上部横桥向受力钢筋、现浇连接板下部纵向构造钢筋、现浇连接板上部纵向构造钢筋和箍筋连接在一起，形成钢筋骨架；
步骤5:等待期结束后，在现浇连接板构造槽内浇筑UEA补偿收缩混凝土，养护时间不小于14天，养护相对湿度不小于90% ；
步骤6:完成现浇连接板上方的沥青混凝土铺装层和新建外侧护栏的施工，形成一座完整的桥。
[0009]所述步骤对装配式混凝土 T梁桥的外边梁进行改造，拆除原桥外侧护栏、拆除拼接部位的原桥沥青混凝土铺装层、并在拼接部位原桥的现浇水泥混凝土铺装层进行凿除开槽，沿原装配式混凝土 T梁桥的翼缘板根部凿除翼缘板混凝土，保留原桥翼缘板的受力钢筋，架设安装装配式预应力混凝土分体小箱梁桥，完成装配式预应力混凝土分体小箱梁桥混凝土铺装层和新建外侧护栏的施工，预留现浇连接板构造槽，施工工序严格按要求进行。
[0010]所述边梁横桥向预埋钢筋和现浇连接板上部横桥向受力钢筋是原装配式混凝土 T梁桥和新建装配式预应力混凝土分体小箱梁之间的连接钢筋，确保在各种外力作用下，原装配式混凝土 T梁桥和新建装配式预应力混凝土分体小箱梁之间的现浇连接板不发生受力破坏，边梁横桥向预埋钢筋和现浇连接板上部横桥向受力钢筋的规格须为HRB400及以上等级钢筋，边梁横桥向预埋钢筋和现浇连接板上部横桥向受力钢筋的直径须根据实际应用内力大小确定。
[0011]所述现浇连接板上部纵向构造钢筋、现浇连接板下部纵向构造钢筋和箍筋是构造钢筋，其规格、直径和间距按构造要求确定。
[0012]所述新建的装配式预应力混凝土分体小箱梁完工后，等待3-6个月，待新建的装配式预应力混凝土分体小箱梁的基础沉降和混凝土的收缩徐变大部分完成，可有效降低新建的装配式预应力混凝土分体小箱梁的基础沉降和混凝土的收缩徐变对现浇连接板的不利影响；
现浇连接板采用UEA混凝土，UEA混凝土的强度等级应比新建装配式预应力混凝土分体小箱梁的强度等级高一级，在养护期间，UEA混凝土的体积发生微膨胀，现浇连接板的UEA混凝土横向在原装配式混凝土 T梁桥和新建装配式预应力混凝土分体小箱梁的约束作用下，产生横向预压应力，能够抵消现浇连接板混凝土收缩的不利影响。
[0013]本发明的优点是:
(I)新建预应力混凝土分体小箱梁的承载能力强，建筑高度较原装配式混凝土 T梁桥小，降低设计难度。
[0014](2)现浇连接板构造简单，连接可靠，施工方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的拼接桥梁的总体结构图。
[0016]图2为改造前的原桥边板的结构图。
[0017]图3为本发明的拼接桥梁的横向剖面结构图。
[0018]图4为本发明的拼接桥梁的钢筋埋设横向剖面结构图。
[0019]图5为本发明的拼接桥梁的钢筋埋设平面结构图。
[0020]图中标记:1_装配式混凝土 T梁桥；2_装配式预应力混凝土分体小箱梁桥；3_现浇连接板；4_原桥钢筋混凝土桥面板；5_水泥混凝土铺装层；6_沥青混凝土铺装层；7_原桥外侧护栏；8_装配式混凝土 T梁桥外侧边梁翼缘板；9_现浇连接板构造槽；10_原桥内侧护栏；11_新建外侧护栏；12_装配式混凝土 T梁桥外侧边梁；13_装配式预应力混凝土分体小箱梁桥内侧边梁；14_现浇连接板上部纵向构造钢筋；15_现浇连接板下部纵向构造钢筋；16_箍筋；17_原桥边梁翼缘板受力钢筋；18_分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋；19-现浇连接板上部横桥向受力钢筋。
[0021]图5中现浇连接板上部纵向构造钢筋14与现浇连接板下部纵向构造钢筋15平面位置重合，为显示现浇连接板上部纵向构造钢筋14，现浇连接板下部纵向构造钢筋15未示出；现浇连接板上部横桥向受力钢筋19与原桥边梁翼缘板受力钢筋17、分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18重合，为显示现浇连接板上部横桥向受力钢筋19，原桥边梁翼缘板受力钢筋17、分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18未示出。
[0022]
【具体实施方式】
实施例:
下面结合附图对本发明作进一步详细描述: 如图1~5所示，一种拼接桥梁，包括装配式混凝土 T梁桥1、装配式预应力混凝土分体小箱梁桥2和现浇连接板3，装配式预应力混凝土分体小箱梁桥2设置在装配式混凝土 T梁桥I的外侧，现浇连接板3位于装配式混凝土 T梁桥I和装配式预应力混凝土分体小箱梁桥2的中间，现浇连接板3的底面与装配式混凝土T梁外侧边梁桥翼缘板8的底面最低点平齐，现浇连接板3的顶面与装配式混凝土 T梁桥的水泥混凝土铺装层5平齐，现浇连接板上部的纵向方向埋设有现浇连接板上部纵向构造钢筋14，现浇连接板下部的纵向方向埋设有现浇连接板下部纵向构造钢筋15，现浇连接板内还埋设有箍筋16，箍筋16将现浇连接板下部纵向构造钢筋15和现浇连接板下部纵向构造钢筋15纵向位置对应的现浇连接板上部纵向构造钢筋14紧箍在一起，现浇连接板3的下部保留原桥边梁翼缘板受力钢筋17并埋设分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18在顺桥向的间距与原桥边梁翼缘板受力钢筋17的间距相同且位置一一对应，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18在竖向的高度与原桥边梁翼缘板受力钢筋17的下部对齐，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋I的右端埋入装配式预应力混凝土分体小箱梁桥内侧边梁13，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18的左端距装配式混凝土 T梁桥外侧边梁翼缘板8的根部10cm，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18的左端和原桥边梁翼缘板受力钢筋17通过绑扎连接，在现浇连接板3的上部埋设有与原桥边梁翼缘板受力钢筋17横向位置对应的现浇连接板上部横桥向受力钢筋19。
[0023]本实施例的拼接桥梁的施工步骤为:
步骤1:拆除原有装配式混凝土 T梁桥I外侧的原桥外侧护栏7，凿除现浇连接板上方的原桥沥青混凝土铺装层6和原桥现浇水泥混凝土铺装层5，沿原有装配式混凝土 T梁外侧边梁翼缘板8的根部凿除原有装配式混凝土 T梁外侧边梁翼缘板8的混凝土，保留原桥边梁翼缘板受力钢筋17 ;
步骤2:按照现行公路桥涵设计规范设计装配式预应力混凝土分体小箱梁，装配式预应力混凝土分体小箱梁桥2的混凝土采用C50混凝土，预制过程中装配式预应力混凝土分体小箱梁桥内侧边梁13设置分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18 —端预埋在装配式预应力混凝土分体小箱梁桥内边梁13内，另一端指向装配式混凝土 T梁桥外侧边梁12，并与装配式混凝土 T梁桥外侧边梁翼缘板8的根部距离1cm,架设安装装配式预应力混凝土分体小箱梁桥2，完成装配式预应力混凝土分体小箱梁桥水泥混凝土铺装层6和新建外侧护栏11的施工，预留现浇连接板构造槽9 ;
步骤3:等待6个月的时间；
步骤4:等待期间，原桥边梁翼缘板受力钢筋17的下部和分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18的左端通过绑扎连接，在分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18的上面布置现浇连接板下部纵向构造钢筋15，在现浇连接板构造槽9的上部布置现浇连接板上部纵向构造钢筋14，布设箍筋16把现浇连接板下部纵向构造钢筋15和其上方的现浇连接板上部纵向构造钢筋14进行连接箍紧，在现浇连接板构造槽9的上部埋设现浇连接板上部横桥向受力钢筋19，现浇连接板上部横桥向受力钢筋19的位置与分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18的位置一一对应，通过绑扎连接，将原桥边梁翼缘板受力钢筋17、分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋18、现浇连接板上部横桥向受力钢筋19、现浇连接板下部纵向构造钢筋15、现浇连接板上部纵向构造钢筋14和箍筋16连接在一起，形成钢筋骨架； 步骤5:等待期结束后，在现浇连接板构造槽9内浇筑UEA补偿收缩混凝土，养护时间不小于14天，养护相对湿度不小于90% ；
步骤6:完成现浇连接板上方的沥青混凝土铺装层6的施工。
[0024]所述步骤对装配式混凝土 T梁桥外侧边梁12进行改造，拆除原桥外侧护栏7、拆除现浇连接板3上方的原桥沥青混凝土铺装层6和水泥混凝土铺装层5，沿装配式混凝土 T梁桥外侧边梁翼缘板8的根部将装配式混凝土 T梁桥外侧边梁翼缘板8的混凝土凿除、形成装配式预应力混凝土分体小箱梁2与装配式混凝土 T梁I之间的现浇连接板构造槽9，形成待拼接构造，各部分尺寸需要协调，施工工序严格按要求进行。
[0025]UEA补偿收缩混凝土的强度等级采用C55，UEA补偿收缩混凝土中UEA膨胀剂占UEA补偿收缩混凝土总其水泥重量的8。/『12%，湿接缝UEA补偿收缩混凝土的保湿养护天数不得小于14天，养护期间相对湿度不小于90%。
[0026]所述原桥边梁翼缘板受力钢筋17、边梁横桥向预埋钢筋18和现浇连接板上部横桥向受力钢筋19是原装配式混凝土 T梁桥I和新建装配式预应力混凝土分体小箱梁2之间的连接钢筋，确保在汽车荷载、新旧桥梁基础整体沉降差和新旧混凝土收缩徐变差作用下，原装配式混凝土 T梁桥I和新建装配式预应力混凝土分体小箱梁2之间的现浇连接板3不发生受力破坏，边梁横桥向预埋钢筋18和现浇连接板上部横桥向受力钢筋19的规格为HRB400，边梁横桥向预埋钢筋18和现浇连接板上部横桥向受力钢筋19在顺桥向的间距与原桥边梁翼缘板受力钢筋17的间距相等，边梁横桥向预埋钢筋18和现浇连接板上部横桥向受力钢筋19的直径由实际应用内力大小通过计算确定。
[0027]所述现浇连接板上部纵向构造钢筋14、现浇连接板下部纵向构造钢筋15和箍筋16是构造钢筋，其规格采用HPB300，其直径采用8mm，其间距按构造要求确定。
[0028]所述新建的装配式预应力混凝土分体小箱梁2完工后，等待6月，待新建的装配式预应力混凝土分体小箱梁2的基础沉降和混凝土的收缩徐变大部分完成，可有效降低新建的装配式预应力混凝土分体小箱梁2的基础沉降和混凝土的收缩徐变对现浇连接板3的不利影响；现浇连接板3采用UEA混凝土，在养护期间，UEA混凝土的体积发生微膨胀，现浇连接板3的UEA混凝土横向在原装配式混凝土 T梁桥I和新建装配式预应力混凝土分体小箱梁2的约束作用下，产生横向预压应力，能够抵消现浇连接板混凝土收缩的不利影响。
[0029]本申请中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.一种拼接桥梁，包括装配式混凝土 T梁桥，其特征在于:还包括装配式预应力混凝土分体小箱梁桥和现浇连接板，装配式预应力混凝土分体小箱梁桥设置在装配式混凝土 T梁桥的外侧，现浇连接板位于装配式混凝土 T梁桥和装配式预应力混凝土分体小箱梁桥的中间，现浇连接板的底面与装配式混凝土 T梁桥外侧边梁翼缘板底面最低点平齐，现浇连接板的顶面与装配式混凝土 T梁桥的水泥混凝土铺装层平齐。
2.根据权利要求1所述的拼接桥梁，其特征在于:所述现浇连接板上部的纵向方向埋设有现浇连接板上部纵向构造钢筋，现浇连接板下部的纵向方向埋设有现浇连接板下部纵向构造钢筋，现浇连接板内还埋设有箍筋，箍筋将现浇连接板下部纵向构造钢筋和现浇连接板下部纵向构造钢筋纵向位置对应的现浇连接板上部纵向构造钢筋紧箍在一起，现浇连接板的下部保留原桥边梁翼缘板受力钢筋并埋设分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋在顺桥向的间距与原桥边梁翼缘板受力钢筋的间距相同且位置一一对应，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋在竖向的高度与原桥边梁翼缘板受力钢筋的下部对齐，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋的右端埋入装配式预应力混凝土分体小箱梁桥的内侧边梁，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋的左端距装配式混凝土 T梁桥外侧边梁翼缘板根部10cm，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋的左端和原桥边梁翼缘板受力钢筋通过绑扎连接，在现浇连接板的上部埋设有与原桥边梁翼缘板受力钢筋横向位置对应的现浇连接板上部横桥向受力钢筋。
3.根据权利要求2所述的拼接桥梁的施工方法，其特征在于具体步骤为: 步骤1:拆除原有装配式混凝土 T梁桥外侧的原桥外侧护栏，凿除现浇连接板上方原有装配式混凝土 T梁桥的沥青混凝土铺装层和水泥混凝土铺装层，沿原有装配式混凝土 T梁桥外侧边梁翼缘板的根部凿除原有装配式混凝土 T梁外侧边梁翼缘板的混凝土，保留原桥边梁翼缘板受力钢筋； 步骤2:架设安装装配式预应力混凝土分体小箱梁，完成装配式预应力混凝土分体小箱梁桥的水泥混凝土铺装层和新建外侧护栏的施工，预留现浇连接板构造槽，设置分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋，分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋一端预埋在装配式预应力混凝土分体小箱梁桥的内边梁顶板内，另一端指向装配式混凝土 T梁桥的外边梁，并与原桥边梁翼缘板根部距离1cm ; 步骤3:等待3-6个月的时间； 步骤4:等待期间，将原桥边梁翼缘板受力钢筋的下部和分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋的左端通过绑扎连接，在分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋上面布置现浇连接板下部纵向构造钢筋，在现浇连接板构造槽上部布置现浇连接板上部纵向构造钢筋，布设箍筋把现浇连接板下部纵向构造钢筋和其上方的现浇连接板上部纵向构造钢筋进行连接箍紧，在现浇连接板的上部埋设现浇连接板上部横桥向受力钢筋，现浇连接板上部横桥向受力钢筋的位置与分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋的位置一一对应，通过绑扎连接，将原桥边梁翼缘板受力钢筋、分体小箱梁内边梁横桥向预埋钢筋、现浇连接板上部横桥向受力钢筋、现浇连接板下部纵向构造钢筋、现浇连接板上部纵向构造钢筋和箍筋连接在一起，形成钢筋骨架； 步骤5:等待期结束后，在现浇连接板构造槽内浇筑UEA补偿收缩混凝土，养护时间不小于14天，养护相对湿度不小于90% ； 步骤6:完成现浇连接板上方的沥青混凝土铺装层和新建外侧护栏的施工，形成一座完整的桥。
【文档编号】E01D2/04GK104480846SQ201410835593
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月30日 优先权日:2014年12月30日
【发明者】刘均利 申请人:桂林理工大学