一种预制T梁及其施工方法与流程

本发明涉及桥梁预制件，具体地说，它涉及一种预制T梁及其施工方法。

背景技术：

T型梁是公路装配式桥梁中经常采用的一种上部结构形式。与空心板、小箱梁这两种常用的装配式预制结构相比，T型梁的截面效率指标最高，经济跨度最大；与现浇连续梁相比，预制T梁采用“先简支后连续施工”的方法，将简支梁的批量预制生产和连续梁的优越性结合起来，实现批量预制生产的方式来加快连续梁的建设，降低施工难度，保证施工质量，加快施工进度，降低工程造价。

中国专利授权公告号为CN105019350B的发明专利公开了一种预制T型梁及用其建造连续梁桥的方法，该T型梁为常规预制T型梁的改进形式，在其端部增加了下翼缘，使其端部的横断面呈工字型，下翼缘内有纵向预应力孔道，端部的顶板内也设有纵向预应力孔道。

上述技术方案通过在底部受压区施加一定的预应力，能够避免在温度等的作用下出现裂纹，而下翼缘增大了受压面积，有助于减小受压区压应变。但是，类似上述结构形式的T型梁，大都存在抗震性能较为一般的缺陷；针对地震发生概率相对较大的地区，采用此类T型梁的路桥难以保证安全性，存在一定的安全隐患，亟待改进。

技术实现要素：

本发明的第一技术目的是提供一种预制T梁，通过在T梁中增设减震组件，极大提高桥梁使用的安全性。

本发明的上述第一技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种预制T梁，包括纵梁及固定设置于纵梁上的桥面板，所述桥面板包括预制底座及预制盖板，所述预制底座与预制盖板呈固定设置，且所述预制底座与预制盖板之间设有减震组件。

通过采用上述技术方案，将桥面板设置成预制底座、减震组件及预制盖板组合的结构形式，在保证施工质量的前提下，减震组件能够极大提高桥梁整体的抗震性能，有助于提高桥梁使用的安全性。

本发明进一步设置为：所述预制底座上内凹成型有内凹槽，所述减震组件包括橡胶垫层，所述橡胶垫层嵌设于铺设于内凹槽中，且所述橡胶垫层至少设有两层。

通过采用上述技术方案，通过在内凹槽中设置多层橡胶垫层，在保证桥面板整体结构强度的同时，由于橡胶垫层具有一定的弹性，当桥面板受到剧烈震动时，预制盖板与预制底座能够借助橡胶垫层实现往复的相对位移，起到耗能的作用，有效减小震动对桥梁整体的损害，从而提高桥梁使用的安全性，延长其使用寿命。

本发明进一步设置为：所述减震组件还包括预制结构板，所述预制结构板与橡胶垫层在竖直方向上呈交替间隔设置，任一所述预制结构板均与相邻橡胶垫层贴合并抵紧。

通过采用上述技术方案，在橡胶垫层之间增设预制结构层，配合多层橡胶垫层，当桥面板受到震动时，减震组件中各层均能实现一定的相对位移，能够增大减震组件整体位移幅度，从而有效提高减震组件的耗能能力，有助于进一步提高T梁的抗震效果。

本发明进一步设置为：所述预制结构板底部至少内凹成型有一组结构槽，所述橡胶垫层上表面一一对应凸起成型有用于嵌设各结构槽的橡胶凸起。

通过采用上述技术方案，考虑到在桥面板频繁震动时，橡胶垫层变形后可能难以恢复原状，分别在预制结构板和橡胶垫层上设置结构槽和橡胶凸起，能够增大预制结构板与橡胶垫层之间的“粘结力”，避免橡胶垫层与预制结构板之间发生过大不可逆的相对位移，有助于延长桥梁的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述纵梁中竖直预埋有螺纹钢筋，所述桥面板上竖直开设有通孔，所述螺纹钢筋借助通孔由下至上依次穿设预制底座、减震组件及预制盖板。

通过采用上述技术方案，螺纹钢筋依次穿设预制底座、减震组件及预制盖板，在加快施工进度的同时，能够确保T梁整体结构强度。

本发明进一步设置为：所述螺纹钢筋的直径至少比通孔直径小2-3cm。

通过采用上述技术方案，控制通孔直径比螺纹钢筋大2-3cm，在吊装完成后，工作人员可以向螺纹钢筋与通孔的间隙灌入混凝土砂浆，从而提高T梁的结构强度和稳定性。

本发明进一步设置为：所述橡胶垫层的厚度至少为5cm，所述预制结构板的厚度至少为8cm，且所述预制结构板厚度至多比橡胶垫层厚度大4cm。

通过采用上述技术方案，保证橡胶垫层和预制结构板的厚度分别不小于5cm和8cm，能够确保T梁甚至桥梁整体的结构强度；同时，控制预制结构板厚度至多比橡胶垫层大4cm，避免橡胶垫层厚度过小影响减震组件各层的位移幅度，从而充分保证了减震组件的耗能能力，确保桥梁的抗震性能达标。

本发明进一步设置为：所述纵梁上沿其长度方向每隔5-8m设置有横隔板。

通过采用上述技术方案，通过在纵梁上设置多组横隔板，能够进一步提高桥梁的结构强度，降低T梁受压损坏的风险。

本发明的第二技术目的是提供一种用于制造上述预制T梁的施工方法，极大提高桥梁的抗震性能。

本发明的上述第二技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于制造上述预制T梁的施工方法，包括以下步骤：依次将预制底座、橡胶垫层、预制结构板及预制盖板吊装至纵梁上方，使得螺纹钢筋依次穿设预制底座、橡胶垫层、预制结构板及预制盖板，并确保螺纹钢筋上端穿出桥面板上表面1-2cm；向通孔中灌注环氧砂浆混凝土，待环氧砂浆混凝土完全凝结后，剪断螺纹钢筋多余的部分；向预制盖板上表面依次铺设防水层和保护层，完成后将T梁整体运至存梁区。

通过采用上述技术方案，采用分批预制与吊装配合的工作模式，能够极大加快施工进度；当吊装完成后，保证螺纹钢筋伸出桥面板，通过在螺纹钢筋与通孔的间隙灌入环氧砂浆混凝土，能够提高桥面板与纵梁的连接强度，保证桥梁整体的稳定性和结构强度；此外，防水层能够提高桥梁的防水性能，避免雨水伸入桥梁内部并腐蚀减震组件，而保护层能够降低桥梁表面开裂的风险，延长桥梁正常使用寿命。可见，采用上述技术方案，不仅能够大大加快施工进度，降低施工难度，而且在桥梁建造完成后，桥梁的抗震性能和使用寿命均极大提高。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

（1）通过将桥面板设置成与之底座、减震组件与预制盖板组合的结构形式，利用减震组件优秀的耗能能力，提高桥梁的抗震性能，降低桥梁因地震而损坏的风险，不仅延长了桥梁的使用寿命，而且极大提高桥梁使用的安全性；

（2）采用分批预制与吊装配合的工作方式，使得T梁各部分的预制工作能够同步进行，不仅极大降低桥梁施工难度，加快施工进度，而且有助于提高施工质量。

附图说明

图1是本实施例主要用于体现该预制T梁整体结构的轴测示意图；

图2是本实施例主要用于体现该预制T梁具体结构的爆炸示意图；

图3是本实施例主要用于体现螺纹钢筋与桥面板连接关系的剖面示意图；

图4是本实施例主要用于体现桥面板具体结构的爆炸示意图；

图5是本实施例主要用于体现预制结构板的轴测示意图。

附图标记：1、纵梁；2、上翼缘；3、横隔板；4、螺纹钢筋；5、桥面板；51、预制底座；511、内凹槽；52、橡胶垫层；521、橡胶凸起；53、预制结构板；531、结构槽；54、预制盖板；6、通孔；7、防水层；8、保护层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参见附图1，一种预制T梁，包括纵梁1，纵梁1整体采用浇筑成型，其呈竖直设置。纵梁1上端的两侧对称设有上翼缘2，上翼缘2与纵梁1一体浇筑成型。纵梁1的两侧还对称设有横隔板3，横隔板3与纵梁1一体浇筑成型，并沿纵梁1的长度方向每隔5-8m设置一组；横隔板3能够极大提高T梁整体结构强度和承压能力，降低T梁受压损坏的风险。

参见附图2-3，纵梁1上端面及上翼缘2中均预埋有螺纹钢筋4，螺纹钢筋4沿纵梁1的长度方向均匀设置有多组，且螺纹钢筋4的上端竖直向上伸出纵梁1。

纵梁1上方设有桥面板5，桥面板5上竖直开设有通孔6，通孔6与上述螺纹钢筋4呈一一对应设置，且通孔6的直径优选比螺纹钢筋4的直径大2-3cm。实际施工时，工作人员可借助龙门吊将桥面板5吊装至纵梁1上方，使得各螺纹钢筋4分别穿设对应通孔6；应注意的是，在吊装完成后，螺纹钢筋4的上端应至少伸出桥面板51-2cm。在吊装完成后，应在螺纹钢筋4与通孔6的间隙灌入足量混凝土砂浆，保证纵梁1与桥面板5的连接强度。

参见附图4，桥面板5包括预制底座51，预制底座51采用混凝土浇筑成型，其上表面内凹成型有内凹槽511；内凹槽511中铺设有橡胶垫层52，橡胶垫层52的厚度至少为5cm；橡胶垫层52上贴合并抵紧设置有预制结构板53，预制结构板53采用混凝土预制而成，且预制结构板53的厚度至少为8cm。橡胶垫层52与预制结构板53在内凹槽511中呈交替设置，二者均至少设有两组；为保证T梁的结构强度，应确保橡胶垫层52厚度小于预制结构板53，但橡胶垫层52的厚度又不至于过小；因此，预制结构板53的厚度至多比橡胶垫层52厚度大4cm。

采用上述结构形式，应保证橡胶垫层52比预制结构板53多一层，从而位于最上方的一层为橡胶垫层52，且该橡胶垫层52上方设有预制盖板54；预制盖板54采用混凝土浇筑成型，其下表面紧紧贴合该橡胶垫层52。上述预制底座51、橡胶垫层52、预制结构板53及预制盖板54整体构成了起耗能作用的减震组件。

结合附图5，考虑到桥面板5频繁震动时，预制结构板53与橡胶垫层52之间可能出现不可逆的相对位移；针对这一点，上述预制结构板53下表面内凹成型有结构槽531，而橡胶垫层52上表面凸起成型有橡胶凸起521；结构槽531与橡胶凸起521均至少设有两组，且二者呈一一对应设置。在吊装完成时，各橡胶凸起521恰好嵌设于各结构槽531中；在桥面板5震动时，橡胶凸起521配合结构槽531能够使得预制结构板53与橡胶垫层52之间实现一定的“粘结”效果，配合橡胶良好的弹性，保证预制结构板53能够得以复位。

本实施例的工作原理是：将桥面板5设置成预制底座51、减震组件及预制盖板54组合的结构形式，配合预制的工作方式，不仅极大降低了施工难度，加快了施工进度；同时，若桥面板5受到剧烈震动时，借助预制结构板53与橡胶垫层52之间可逆的相对位移，减震组件能够起到很好的耗能作用，从而极大提高桥梁整体抗震性能，保证桥梁使用寿命和安全性。

实施例二：

本发明还提供了一种用于制造上述预制T梁的施工方法，用以提高传统桥梁的抗震能力，该施工方法包括如下步骤：

S1：根据桥梁设计要求，工厂或者现场预制纵梁1、预制底座51、预制盖板54、橡胶垫层52及预制结构板53。

通过分批预制，纵梁1、预制底座51、预制盖板54、橡胶垫层52及预制结构板53的预制工作可以同步进行，省去了大量的中间等待时间；从而，极大降低了施工难度，有助于加快施工进度。

S2：依次将预制底座51、橡胶垫层52、预制结构板53及预制盖板54吊装至纵梁1上方，使得螺纹钢筋4依次穿设预制底座51、橡胶垫层52、预制结构板53及预制盖板54，并确保螺纹钢筋4上端穿出桥面板5上表面1-2cm。

S3：向通孔6中灌注环氧砂浆混凝土，待环氧砂浆混凝土完全凝结后，剪断螺纹钢筋4多余的部分。

通过向通孔6中灌注环氧砂浆混凝土，当环氧砂浆混凝土完全凝结后，它能够将螺纹钢筋4与桥面板5整体固定在一起，从而对桥面和纵梁1实现彻底固定。

S4：向预制盖板54上表面依次铺设防水层7和保护层8，完成后将T梁整体运至存梁区。

上述防水层7可选用路桥专用防水涂料、水泥基渗透结晶型防水涂料、SBS高聚物改性乳化沥青防水涂料和JS复合防水涂料等材料。在施工前，工作人员应现用小刷对基层涂刷2-3遍，然后可进行第一遍涂料，涂料实干后即可涂第二遍、第三遍，直至达到理想厚度；完成涂料后，应自然养护24小时。保护层8为C40细石纤维混凝土，纤维采用聚丙烯菁纤维。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。