铰缝有相对凹槽的空心板桥的制作方法
【专利摘要】为避免空心板桥的铰缝混凝土在新、老混凝土界面上脱粘、开裂，从而降低铰缝的抗剪能力，本实用新型提供铰缝有相对凹槽的空心板桥。所采用的空心板两侧在相同高度处预制有凹槽，空心板拼装并在铰缝内灌注混凝土或砂浆后，铰缝混凝土嵌入两侧相对的凹槽。在竖向穿过凹槽的预留孔内穿入竖筋，可增强铰缝混凝土与相邻空心板的连接。预制时在底部凹槽内伸出环扣筋或带弯钩的水平筋，该筋可钩住相邻空心板凹槽内的竖筋，从而增加铰缝底部的抗裂性，提高铰缝部位抵抗横桥向弯矩的能力，避免铰缝底部开裂。空心板的模板制作简单，也可利用常规的模板，施工方便，铰缝传递剪力和承担横向弯矩的能力得到极大的提高。
【专利说明】铰缝有相对凹槽的空心板桥
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及铰缝有相对凹槽的空心板桥，属于桥梁工程领域。
【背景技术】
[0002] 预制装配式空心板桥因其构造简单、受力明确、施工方便，是中小跨径桥梁的首选 桥型之一。目前，该桥型已成为高速公路、干线公路上使用最多的桥型，也是里程数最长的 桥型。
[0003] 虽然该种桥型具有优良的使用性能，但由于我国桥梁设计规范对铰缝混凝土强度 验算的缺失、施工上对铰缝混凝土的浇筑重视不够、超载车辆的荷载作用等方面因素的综 合影响，易出现沿铰缝的纵向裂缝，这已被国内各地的桥梁病害调查所证实。雨水的渗入会 加剧裂缝对梁体的整体性和刚度的影响。在超载车辆的反复作用下，铰缝极易失效，进而出 现"单板受力"现象。国内仅在2011年就有5座空心板桥出现垮塌事故。
[0004] 空心板铰缝的受力主要包括板间剪力和横向弯矩，开裂一般是铰缝底部在横向弯 矩的作用下先行开裂。进而铰缝混凝土与空心板腹板侧面脱离，在超载车辆的作用下，铰缝 发生剪切破坏。人们常通过增加横隔板和施加横向预应力来增加桥梁的横向整体性。
[0005] 增加横隔板给施工带来诸多不便，施加横向预应力除增加施工作业量外，也影响 桥梁的观瞻和桥下净空。狭小的接缝底部，几乎不能为采取其他可靠的横向连接提供空间。 如何提高铰缝的抗剪能力，一直困扰着相关技术人员。
【发明内容】
[0006] 本实用新型为克服现有技术的缺陷，提供铰缝有相对凹槽的空心板桥。所提供的 技术方案为：铰缝两侧的预制空心板在高度相同位置，有相对的、开口朝铰缝侧的凹槽。从 而提高铰缝混凝土的抗剪能力。凹槽的下表面如图1所示，为向上倾斜的斜面或平面，凹槽 的上表面为向下倾斜的斜面或平面。空心板凹槽横断面也可为半圆形。
[0007] 凹槽沿空心板纵向也可以不连续。
[0008] 凹槽内有从预制板伸进铰缝混凝土的横向连接筋，有坚筋穿过凹槽上方和下方的 坚向预留孔。
[0009] 更进一步地，横向连接筋为水平的环扣筋或带弯钩的水平筋。
[0010] 更进一步地，横向连接筋伸过铰缝中心线，钩住相邻空心板凹槽内的坚筋。
[0011] 从铰缝底部数起的第一道凹槽以空心板的马蹄处的倒角为下斜面，且其内的横向 连接筋靠近凹槽下部。从铰缝底部数起的第一道凹槽，也可部分地进入马蹄，且其内的横向 连接筋靠近凹槽下部。目的是在满足底板受力要求的同时，尽量使横向连接筋靠近底板下 表面，发挥尽量大的抵抗横桥向弯矩的能力。
[0012] 因横向拉应力主要集中在空心板下部，坚筋的顶部可在空心板高度方向的中部， 只满足下部的抗拉即可。
[0013] 因铰缝宽度的限制，铰缝混凝土尽量采用高强砂浆或活性粉末混凝土，也可为小 石子自密实混凝土。
[0014] 该空心板桥的建造方法包括以下步骤：
[0015] (1)空心板侧模的制作：边空心板的直边侧模板为一平板，也可靠近顶部处折向 一侧，对应的边空心板带悬臂；其他的侧模板为同一类型，在相同高度位置处安装有水平向 的凸条，凸条下表面为向上倾斜的斜面或平面，上表面为向下倾斜的斜面或平面；
[0016] (2)预制空心板：绑扎钢筋，安放钢绞线，安装内模，安放横向水平筋，水平筋沿空 心板纵向弯折，可进入模板凸条内的预留空间内；安装并调整侧模；临时坚筋穿过侧模凸 条上的坚向孔，并用弯筋在模板凹槽内箍住临时坚筋，临时坚筋表面涂抹脱模剂；采用先张 法施工，先张拉纵向预应力钢筋，浇筑混凝土，混凝土初凝后多次转动临时坚筋，混凝土强 度满足拆模要求后拆去侧模，抽出临时坚向筋，调整水平连接筋，养护后放张纵向预应力钢 筋；
[0017] (3)吊装空心板：将预制完成的装配式空心板运输到桥梁建设场地，再次调整水 平向连接筋，并吊装就位；从一侧向另一侧顺序吊装空心板，直至边空心板；
[0018] (4)浇注高强砂浆或活性粉末混凝土，插入坚筋；
[0019] (5)制作防撞护栏，浇注铺装层混凝土，施工面层。
[0020] 本实用新型所用空心板的侧模制作比常规空心板的简单，施工方便，同时增强了 铰缝传递剪力和承担横向弯矩的能力。
[0021] 本实用新型的有益效果为：增强了铰缝传递剪力，同时也提高了承担横向弯矩的 能力，确保空心板桥铰缝不开裂，且铰缝的抗剪能力对铰缝混凝土与预制空心板混凝土的 结合强弱不敏感；空心板侧面的凹槽结构，简化了传统空心板工艺，模板制作简单，空心板 施工方便；桥面铺装和面层铺筑不需要改变；本实用新型适合常规的各种跨径的预应力混 凝土或钢筋混凝土装配式空心板桥。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1绞缝有相对凹槽的空心板桥的横断面不意图；
[0023] 图2边板横断面示意图；
[0024] 图3中板横断面示意图；
[0025] 图4凹槽呈半圆形的空心板侧腹板部位横断面示意图；
[0026] 图5常规空心板带凹槽后的横断面示意图；
[0027] 图6凹槽内带坚向弯钩水平筋的空心板侧腹板部位横断面示意图；
[0028] 图7凹槽内带环扣筋的空心板侧腹板部位横断面示意图；
[0029] 图8有坚向筋预留槽的空心板侧腹板部位横断面示意图；
[0030] 图9带水平连接筋及坚筋的空心板桥铰缝部位断面示意图。
[0031] 图中标注：1.边板，2.中板，3.铰缝，4.凹槽，5.半圆形凹槽， 6.弯钩筋，7.环扣筋，8.坚向预留孔，9.坚筋，10.水平连接筋，11.铰缝混凝 土。
【具体实施方式】
[0032] 本实用新型的第一个实施例对应如图1所示的空心板桥，采用图2所示的边板（1) 和图3所示的中板（2)拼装而成。
[0033] 具体实施时，可以采用以下建造方法：
[0034] 1根据桥梁等级、跨度、桥面宽度等设计参数进行空心板桥结构分析，计算确定空 心板的截面尺寸、普通钢筋及纵向预应力钢筋，并根据相邻板间抗剪设计要求计算确定凹 槽（4)的最小尺寸和数量；
[0035] 2空心板侧模的制作：边板（1)的直边侧模板为一平板，也可靠近顶部处折向一 侦牝对应的边板（1)带悬臂；其他的侧模板为同一类型，在相同高度位置处安装有水平向的 凸条，如图1所示，凸条下表面为向上倾斜的斜面或平面，上表面为向下倾斜的斜面或平 面；
[0036] 3预制空心板：在预制厂预制空心板，如图1所示空心板桥共需要预制两块边板 (1)、四块中板（2)。边板（1)的一侧腹板和中板（2)的两侧腹板有开口向外的凹槽（4)，它 们相应地处于相同高度。绑扎钢筋，安放钢绞线，安装内模，安装并调整侧模，采用先张法施 工，先张拉纵向预应力钢筋，浇筑混凝土，混凝土强度满足拆模要求后拆去侧模，养护后放 张纵向预应力钢筋；
[0037] 4吊装空心板：将预制完成的装配式空心板运输到桥梁建设场地，并吊装就位； 从一侧向另一侧顺序吊装空心板，直至边空心板；
[0038] 5铰缝（3 )内浇注高强砂浆或活性粉末混凝土，形成铰缝混凝土（ 11);
[0039] 6制作防撞护栏，浇注铺装层混凝土，施工面层。
[0040] 本实用新型的第二个实施例改进第一个实施例，对应的空心板桥铰缝内安装有如 图6或图7所示的水平连接筋，弯钩筋（6)从预制板的凹槽（4)内伸入铰缝混凝土（11)。 对应地，在建造方法步骤2中，模板凸条内留有水平向的、弯钩筋（6)预制期间的进入空间； 在建造方法步骤3中，安装侧模前，绑扎或焊接弯钩筋（6)，并将弯钩筋（6)沿空心板纵向弯 折，进入模板凸条内的预留空间内。在建造方法步骤4中，吊装空心板前，再次调整水平向 连接筋。弯钩筋（6)可增强铰缝的抗剪能力，并提高铰缝底部的抗拉能力。
[0041] 本实用新型的第三个实施例改进第二个实施例，形成的空心板桥在铰缝内有穿过 凹槽的坚筋（9)，且水平连接筋的弯钩或环扣为水平的。在建造过程中，模板凸条相应位置 有临时坚筋穿过的坚向孔。在建造步骤3中，安装侧模后，临时坚筋穿过侧模凸条上的坚向 孔，并用弯筋在模板凹槽内箍住临时坚筋，临时坚筋表面涂抹脱模剂。预制的空心板如图8 所示。在建造步骤5中，浇筑铰缝混凝土（11)后，插入坚筋（9)。坚筋（9)的加入，可以提 高铰缝抵抗横桥向负弯矩的能力。
[0042] 本实用新型的第四个实施例改进第三个实施例，采用如图4所示的凹槽，凹槽在 桥梁的横断面图中为半圆形。
[〇〇43] 本实用新型的第五个实施例改进第三个实施例，空心板模板仍采用常规的模板， 只是在侧模板内侧安装了凸条，预制的空心板如图5所示。
【权利要求】
1. 铰缝有相对凹槽的空心板桥，应用于桥梁工程领域，其特征在于：铰缝两侧的预制 空心板在高度相同位置，有相对的、开口朝铰缝侧的凹槽。
2. 如权利要求1所述的铰缝有相对凹槽的空心板桥，其特征在于：凹槽内有从预制板 伸进铰缝混凝土的横向连接筋。
3. 如权利要求1所述的铰缝有相对凹槽的空心板桥，其特征在于：有坚筋穿过凹槽上 方和下方的坚向预留孔。
4. 如权利要求2所述的铰缝有相对凹槽的空心板桥，其特征在于：横向连接筋为水平 的环扣筋或带弯钩的水平筋。
5. 如权利要求4所述的铰缝有相对凹槽的空心板桥，其特征在于：横向连接筋伸过铰 缝中心线，钩住相邻空心板凹槽内的坚筋。
6. 如权利要求1所述的铰缝有相对凹槽的空心板桥，其特征在于：从铰缝底部数起的 第一道凹槽以空心板的马蹄处的倒角为下斜面，且其内的横向连接筋靠近凹槽下部。
7. 如权利要求1所述的铰缝有相对凹槽的空心板桥，其特征在于：从铰缝底部数起的 第一道凹槽，部分地进入马蹄，且其内的横向连接筋靠近凹槽下部。
8. 如权利要求1所述的铰缝有相对凹槽的空心板桥，其特征在于：坚筋的顶部在空心 板高度方向的中部。
9. 如权利要求1所述的铰缝有相对凹槽的空心板桥，其特征在于：铰缝混凝土为高强 砂楽或活性粉末混凝土。
【文档编号】E01D21/00GK203890868SQ201420233677
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】魏建东 申请人:郑州大学