一种新型空心板漏斗铰缝结构及其施工方法与流程

本发明属于桥梁结构设计技术领域，涉及到一种新型空心板漏斗铰缝结构及其施工方法。

背景技术：

公路桥梁是公路交通系统重要的组成部分，其中中小跨径桥梁数量众多，占据了绝大多数。随着社会和经济的发展，车辆荷载等级与以往相比有了很大的不同，一些修建较早的公路桥梁其设计荷载等级已经难以适应现在的车辆荷载，由此引发了一系列桥梁损伤和病害的问题。而且，随着桥梁使用年限的增加，部分中小跨径桥梁的病害问题愈加严重，而且呈集中爆发的态势。

在我国的这些数以十万计的中小跨径公路桥梁中，装配式预应力混凝土空心板梁桥占了相当大的比重。这些数量巨大的空心板梁桥在数十年的运营使用过程中也暴露出了很多问题，其中比较集中且危害较大的问题是铰缝底部渗水泛白、底部砂浆脱落、纵向开裂等病害，特别是漏斗铰缝由于铰缝小，抗拉能力较低，很容易破坏，形成单板受力，不能很好的起到横向连接作用，整座空心板桥刚度不足，桥梁整体性较差。这钟病害几乎已经成为大多数装配式空心板梁桥的通病，它们会对该类桥梁结构产生诸多不利影响，影响桥梁的使用寿命，恶化桥梁的运营状态，严重时甚至危急行车安全。此外，各地公路管养部门每年为了修复此类病害都要投入大量资金，但始终无法根治这些问题。

技术实现要素：

为了克服目前国内铰缝构造的不足，本发明提供了一种新型空心板漏斗铰缝结构及其施工方法，可以有效提高采用这种新型空心板漏斗铰缝结构的装配式空心板桥横向连接的可靠性和耐久性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型空心板漏斗铰缝结构，所述结构体系主要由同一平面纵向相互拼接的预制空心板(1)，所述预制空心板(1)之间形成漏斗铰缝(3)，所述预制空心板(1)和铰缝(3)上浇筑有混凝土铺装层(2)，所述预制空心板(1)预埋有封闭u型钢筋(4)，所述相邻预制空心板(1)中预埋的封闭u型钢筋(4)伸入漏斗铰缝(3)上部，并且相互搭接，所述的漏斗铰缝(3)下端处设置有用于连接两预制空心板的波形钢板连接件。

进一步的，所述波形钢板连接件包括波形钢板(6)和连接螺栓(5)，波形钢板(6)通过连接螺栓(5)分别与预制空心板(1)连接，波形钢板(6)的两侧直板段均开设有利于连接螺栓(5)穿过的孔，连接螺栓(5)为摩擦型高强度螺栓。

进一步的，所述预埋封闭u型钢筋(4)按照设计位置绑扎或焊接于预制空心板(1)和铰缝(3)内。

进一步的，所述预埋封闭u型钢筋(4)沿纵桥向的间距为200mm。

进一步的，所述漏斗铰缝内浇筑混凝土为超高性能混凝土(uhpc)或者ecc材料。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案而是：一种新型空心板漏斗铰缝结构的施工方法，按以下步骤进行：

(1)在预制空心板制作时，按照设计位置绑扎或者焊接预埋u型钢筋，并在侧面预留用于安装波形钢板一侧直板段的螺纹孔；

(2)在工厂预制带孔波形钢板时，在波形钢板的两侧直板段分别开钻预留孔；

(3)将预制的空心板及带孔波形钢板运送至现场；

(4)将预制空心板吊装至设计的支座面上，采用绑扎或者焊接的方式将相邻空心板中相互搭接的预埋u型钢筋连接起来；

(5)通过摩擦型高强度螺栓将波形钢板两侧的直板段分别与预制空心板侧面连接；

(6)浇筑铰缝和铺装层混凝土。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该新型空心板漏斗铰缝结构中的预埋封闭u型钢筋具有很好的搭接效果，而且能够有效地提高预制空心板和铰缝接合面强度，提高漏斗铰缝构造的抗剪强度；在漏斗铰缝下端处设置的用于连接两预制空心板的波形钢板连接件能够提高铰缝的抗剪强度和抗弯曲能力，还使得空心板和铰缝的整体性得到加强，并且克服了目前国内装配式空心板桥铰缝抗拉能力较低，容易开裂，不能很好的起到横向连接作用，整座空心板桥刚度不足，桥梁整体性较差的缺点。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做出进一步详细的说明。

附图说明

图1为新型空心板漏斗铰缝结构的立面结构示意图。

图2为新型空心板漏斗铰缝结构的平面结构示意图。

图3为u型钢筋示意图。

图中：1-预制空心板；2-混凝土铺装层；3-漏斗铰缝；4-u型钢筋；5-连接螺栓；6-波形钢板。

具体实施方式

实施例：如图1-3所示，一种新型空心板漏斗铰缝结构，所述结构体系主要由同一平面纵向相互拼接的预制空心板(1)，所述预制空心板(1)之间形成漏斗铰缝(3)，所述预制空心板(1)和铰缝(3)上浇筑有混凝土铺装层(2)，所述预制空心板(1)预埋有封闭u型钢筋(4)，所述相邻预制空心板(1)中预埋的封闭u型钢筋(4)伸入漏斗铰缝(3)上部，并且相互搭接，所述的漏斗铰缝(3)下端处设置有用于连接两预制空心板的波形钢板连接件。所述波形钢板连接件包括波形钢板(6)和连接螺栓(5)，波形钢板(6)通过连接螺栓(5)分别与预制空心板(1)连接，波形钢板(6)的两侧直板段均开设有利于连接螺栓(5)穿过的孔，连接螺栓(5)为摩擦型高强度螺栓。所述预埋封闭u型钢筋(4)按照设计位置绑扎或焊接于预制空心板(1)和铰缝(3)内。所述预埋封闭u型钢筋(4)沿纵桥向的间距为200mm。所述漏斗铰缝内浇筑混凝土为超高性能混凝土(uhpc)或者ecc材料。

实施步骤：

(1)在预制空心板制作时，按照设计位置绑扎或者焊接预埋u型钢筋，并在侧面预留用于安装波形钢板一侧直板段的螺纹孔；

(2)在工厂预制带孔波形钢板时，在波形钢板的两侧直板段分别开钻预留孔；

(3)将预制的空心板及带孔波形钢板运送至现场；

(4)将预制空心板吊装至设计的支座面上，采用绑扎或者焊接的方式将相邻空心板中相互搭接的预埋u型钢筋连接起来；

(5)通过摩擦型高强度螺栓将波形钢板两侧的直板段分别与预制空心板侧面连接；

(6)浇筑铰缝和铺装层混凝土。

如上所述，便可实现本发明。本发明不限于上述实施方式及使用材料，本领域技术人员所做出的对上述实施方式及使用材料任何显而易见的改进或变更，都不会超出本发明的构思和所附权利要求的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种新型空心板漏斗铰缝结构及其施工方法，属于桥梁结构设计技术领域。所述结构体系主要由同一平面纵向相互拼接的预制空心板、混凝土铺装层、预埋的封闭U型钢筋和波形钢板连接件组成，所述波形钢板连接件包括波形钢板和连接螺栓，波形钢板通过连接螺栓分别与预制空心板连接，连接螺栓为摩擦型高强度螺栓。本发明中的预埋封闭U型钢筋能够有效地提高预制空心板和铰缝结合面强度，波形钢板连接件能够提高铰缝的抗剪强度和抗弯曲能力，还使得空心板和铰缝的整体性得到加强，并且克服了目前国内装配式空心板桥铰缝抗拉能力较低，容易开裂，不能很好的起到横向连接作用，整座空心板桥刚度不足，桥梁整体性较差的缺点。

技术研发人员：王添龙;姜海波
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2017.07.11
技术公布日：2019.01.18