具有预应力的简支梁桥桥面连续构造的施工方法及其结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明提供一种具有预应力的简支梁桥桥面连续构造的施工方法及其结构，属于桥梁建设技术领域。
【背景技术】
[0002]桥梁伸缩缝所带来的跳车和因伸缩缝损坏而带来的次生不利影响(如结构的附加内力、漏水对结构的腐蚀等)是目前国内外桥梁在实际营运中经常会遇到的棘手问题。由于伸缩装置造成的跳车不仅对桥梁造成很大的冲击作用，而且还会降低司机和乘客的行车舒适度。此外，随着交通流量的日益增加，对伸缩缝装置的维护与更换往往会造成严重的交通中断，进而产生巨大的经济损失。由此可见，解决桥梁伸缩缝带来的一系列问题已是势在必行。目前对于伸缩缝解决问题，通常有以下两种思路:一是改良伸缩装置。目前伸缩装置类型很多，其使用寿命一般在五年以内，但改良伸缩装置，并没有彻底消除伸缩装置的维护和更换问题，所以改良伸缩装置治标不治本。二是从根本上来解决伸缩装置的问题，通过减少桥面伸缩装置或取消桥梁伸缩装置。早期的多跨简支梁桥，在每个墩上都设置伸缩装置。为了提高行车平稳性和舒适性，减少噪声，桥面连续简支桥梁应运而生。桥面连续简支梁桥是一种通过采用连接板与主梁结合在一起变成一个桥面连续的整体结构，同时又保证其主梁简支的结构。同一般带伸缩缝桥梁相比，桥面连续简支梁桥既具有简支梁桥的力学特性，构造简单，施工方便，又没有伸缩装置，节省伸缩装置建设、养护和维修费用，改善行车平稳性，减低行车对桥梁的冲击荷载。由于取消了相邻主梁之间的伸缩装置，梁体由于温度变形、混凝土收缩徐变等产生的伸缩量依靠桥面连续构造予以吸收。
[0003]桥面连续简支梁桥中的桥面连续构造是结构的薄弱环节。就结构本身而言，由于主梁为简支梁，桥面连续构造位于主梁的梁端，是主梁变形(包括转动和梁体伸缩)最大的部位。主梁的变形会在约束变形的桥面连续构造中产生较大且复杂的拉、压、弯等内力。特别是在温降荷载，混凝土收缩徐变等作用下，相邻主梁梁体变形在桥面连续构造处产生的纵桥向拉伸变形，极易使其出现开裂等病害；而在温升荷载等作用下，相邻主梁梁体变形在桥面连续构造处产生的纵桥向压缩变形，极易造成桥面连续构造起鼓破坏。随时间的增长，这些病害加剧，将导致混凝土压碎、桥面出现坑洞等病害，影响其使用寿命，危及行车安全。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种具有预应力的简支梁桥桥面连续构造的施工方法及其结构。
[0005]本发明解决技术问题所采用的方案是一种具有预应力的简支梁桥桥面连续构造的施工方法，其特征在于，包括以下步骤:
(I)在简支梁桥相邻主梁上的桥面板之间左右各布置有固定在主梁上用于承受拉力的台式承力装置，并在两相邻主梁之间设置用于浇筑混凝土连接板的模板，在模板上布置钢筋笼； (2)将预应力筋的两端分别穿过位于左右两端的台式承力装置，并进行临时锚固，每相邻的两根预应力筋为一组；
(3)利用两块带半圆形孔洞的铁块包裹预应力筋，使预应力筋穿过两块铁块所形成的圆形孔洞，并用螺栓竖向将包裹预应力筋的两块铁块锁紧，所述铁块上还开设有与半圆形孔洞的轴线相垂直但不在同一平面上的通孔；
(4)两块互相锁紧的带半圆形孔洞的铁块为一组，在每根预应力筋的中点处沿纵桥向布置两组竖向锁紧的铁块；
(5)利用若干螺栓分别横桥向贯穿每组预应力筋中部的同侧铁块组上的通孔并用螺母锁紧，旋转螺母使每组预应力筋中部的位于同一根螺栓上的铁块组向两相邻预应力筋的中线靠拢；
(6)沿着纵桥向将每组预应力筋中部的同侧铁块组连同其内部的螺栓向两侧的台式承力装置分别移动；
(7)在布置好钢筋笼的模板上浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75%并保证预应力筋与混凝土连接板之间有足够的粘结时，放松预应力筋并卸下台式承力装置与铁块组，借助混凝土连接板与预应力筋的粘结对混凝土连接板施加预应力；
(8)在混凝土连接板与简支梁桥的主梁上方的桥面板之间浇筑混凝土桥面板，使混凝土连接板与简支梁桥的主梁上方的桥面板连成一体。
[0006]进一步的，在步骤(I)中所述的台式承力装置包括固定在主梁上的台座，所述台座上固定有横梁，所述横梁上设置有用于固定预应力筋的夹具。
[0007]进一步的，在步骤(2)中所述的预应力筋两端分别通过横梁上的夹具进行临时锚固。
[0008]进一步的，在步骤(3)中所述的铁块在与另一铁块的贴合面上开设有用于包覆预应力筋的半圆形孔洞，所述半圆形孔洞与预应力筋间隙配合，所述铁块上还开设有与半圆形孔洞的轴线相垂直并且相互错开的圆形的通孔，所述铁块与铁块之间通过螺纹进行锁紧。
[0009]进一步的，在步骤(6)中所述的铁块组在沿纵桥向移动之后两铁块组之间的纵桥向距离大于混凝土连接板的纵桥向长度。
[0010]进一步的，在步骤(7)中所述的预应力筋在放松后，可切除露出混凝土连接板的多余部分或保留在步骤(8)中的混凝土桥面板内部。
[0011]进一步的，在步骤(2)中所述的预应力筋的数量为偶数根，所述预应力筋为单根或成束的钢丝、钢绞线或钢筋。
[0012]一种具有预应力的简支梁桥桥面连续结构，其根据如权利要求1所述的施工方法制得，其特征在于:包括主梁，所述主梁的上表面为桥面板，所述桥面板在两相邻主梁之间为断层结构，所述断层结构内现场浇筑有混凝土连接板，所述混凝土连接板内部埋设有若干组用于增加混凝土连接板预应力的预应力筋，所述每组两根预应力筋向其中线靠拢，所述预应力筋与混凝土连接板牢固粘结，所述混凝土连接板两端分别通过现场浇筑的混凝土桥面板与原有桥面板进行表面平整的衔接。
[0013]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:本发明通过铁块组使每组两根预应力筋的一定长度段向其中线靠拢来施加混凝土连接板的预应力，从而抵抗在温降荷载，混凝土收缩徐变等作用下，相邻主梁梁体变形在桥面连续构造处产生的纵桥向拉伸变形。该施工方法无需预应力张拉机具，可广泛适用于桥梁建设领域，包括新建的桥面连续简支梁桥和既有简支桥梁的桥面连续改造。
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本发明专利进一步说明。
[0015]图1为该发明的施工状态示意图一；
图2为该发明的施工状态示意图二；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为该发明的施工状态示意图三；
图5为铁块组、预应力筋与螺栓的连接状态示意图；
图6为图4的局部放大视图；
图7为该发明的施工状态不意图四；
图8为图7的局部放大视图；
图9为该发明的施工状态不意图五；
图10为该发明的施工状态示意图六；
图11为该发明的施工状态示意图七；
图12为图11的B-B剖视图；
图13为该发明的施工状态不意图八；
图14为该发明的施工状态不意图九；
图中:
1-主梁；2_桥面板；3_台式承力装置；4_混凝土连接板；5-模板；6_预应力筋；7-圆形孔洞；8-铁块；9-通孔；10-螺检；11-螺母；12-混凝土桥面板；13_台座；14_横梁；15_夹具；16-铁块组。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0017]如图1?14所示，一种具有预应力的简支梁桥桥面连续构造的施工方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)在简支梁桥相邻主梁I上的桥面板2之间左右各布置有固定在主梁I上用于承受拉力的台式承力装置3，并在两相邻主梁I之间设置用于浇筑混凝土连接板4的模板5，在模板5上布置钢筋笼；