本发明涉及一种装配式小箱梁桥结构技术，尤其涉及一种能抵御铰缝劣化影响的装配式小箱梁桥及其制作方法。
背景技术：
装配式小箱梁桥是一种常见的桥梁类型，这类桥梁的上部结构一般由多个预制的小箱梁横向拼接而成；为保证各个小箱梁之间具有可靠的横向连接刚度，使桥梁上部结构在外荷载作用下能够整体受力，以及使各个小箱梁上的受力分布更为均匀，防止某一小箱梁受力过大，产生过大的竖向位移，危及桥梁上部结构的安全与服役性能，需要在各个小箱梁之间设置可靠的横向联系构造。
现有技术中，前述的横向联系构造以中横隔梁最为常见，如《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(jtgd62—2004)中规定，箱形截面梁桥必须设置端横隔梁，弯箱梁桥应设置中间横隔梁(跨中横隔梁)；现有的跨中横隔梁在小箱梁箱室(也即内腔)内是中断的，相当于仅连接相邻小箱梁的、非连续的横隔板，其受力模式并非受弯的梁，且传统的跨中横隔梁厚度一般不超过20cm，采用构造配筋，现浇湿接缝处的钢筋往往是简单的搭接，不能形成连续受力，容易导致装配式小箱梁桥出现铰缝纵向开裂病害，而且，传统的跨中横隔梁构造对铰缝纵向开裂没有明显的制约作用，反而引发横隔梁自身的开裂；铰缝纵向裂缝的出现不但会减小主梁横向刚度，减弱横向联系，还会导致钢筋锈蚀等一些耐久性问题，甚至导致预制装配式小箱梁桥横向整体受到破坏，形成单梁受力的极端危险情况。因此，针对这种耐久性问题，研发一种可抵御铰缝劣化影响的装配式小箱梁桥跨中横向联系增强构造非常必要，对这类桥梁的耐久性和服役性能具有明显的提升和改善作用，产生重要的社会和经济效益。
技术实现要素：
针对背景技术中的问题，本发明提出了一种能抵御铰缝劣化影响的装配式小箱梁桥，所述装配式小箱梁桥由多个小箱梁拼接而成，其创新在于：所述装配式小箱梁桥的轴向中部设置有加强横梁，所述加强横梁将多个小箱梁横向贯通，单个小箱梁箱室中的相应区域被加强横梁填充；加强横梁内设置有多个安装孔，安装孔的轴向与小箱梁的横向平行，钢束安装孔将加强横梁贯通；安装孔内设置有波纹管，波纹管内设置有预应力钢束，预应力钢束的端部固定在装配式小箱梁桥的侧壁上。
前述结构的原理是：现有的跨中横隔梁在小箱梁的箱室内是中断的(也即小箱梁的箱室为中空状态)，跨中横隔梁仅相当于是连接相邻小箱梁的横隔板，对小箱梁桥整体横向刚度的加强作用十分有限；而本发明的加强横梁将多个小箱梁横向贯通，小箱梁箱室中的相应区域也被加强横梁填充，加强横梁相当于是多点弹性支承的连续梁，能够大大提高小箱梁桥的结构整体性；此外，现有的跨中横隔梁一般仅由普通受力钢筋构建，而本发明的加强横梁内部除了设置有受力钢筋外，还设置了预应力钢束，预应力钢束对抑制铰缝纵向开裂病害具有十分明显的作用，试验研究表明，即使在铰缝完全破坏的情况下，各个小箱梁仍能保持良好的整体受力性能，可有效避免出现单板受力的极端情况，能够使这类桥梁的整体受力性能和耐久性得到大幅改善。
优选地，所述安装孔的数量为两个，两个分别位于加强横梁的上下两侧。
优选地，所述加强横梁在小箱梁轴向上的厚度大于或等于28cm。
基于前述结构方案，本发明还提出了一种装配式小箱梁桥的制作方法，所述装配式小箱梁桥由多个小箱梁拼接而成，其创新在于：所述方法包括：
1)预制多个小箱梁：位于相同跨段的多个小箱梁中，位于外侧的小箱梁记为外梁，位于中部的小箱梁记为内梁；所述外梁的一侧设置有第一连接段，外梁的箱室中设置有与第一连接段位置对应的第一填充段，第一填充段将外梁箱室中的相应区域全部填充，第一连接段的外端面上设置有预留钢筋头；所述内梁的两侧各设置有一第二连接段，内梁的箱室中设置有与第二连接段位置对应的第二填充段，第二填充段将内梁箱室中的相应区域全部填充，第二连接段的外端面上设置有预留钢筋头；由第一连接段和第一填充段所组成的结构体记为第一加强段，第一加强段内设置有多个通孔，通孔的轴向与外梁的横向平行，通孔贯通第一加强段，通孔内设置有波纹管；由第二连接段和第二填充段所组成的结构体记为第二加强段，第二加强段内设置有多个通孔，通孔的轴向与内梁的横向平行，通孔贯通第二加强段，通孔内设置有波纹管；第一加强段上的通孔位置与第二加强段上的通孔位置一一对应；
2)桥墩设置好后，将位于相同跨段的多个小箱梁吊装到位，相邻小箱梁之间留有间隙；外梁上的第一连接段朝向内梁；
3)用连接钢筋将相邻小箱梁上的预留钢筋头绑扎为一体，然后浇筑混凝土，将相邻小箱梁之间的间隙填充；相邻小箱梁之间浇筑出的钢筋混凝土结构体记为接缝段；浇筑时，在接缝段内预埋连接波纹管，连接波纹管将相邻小箱梁上位置匹配的波纹管相互连通；接缝段固化后，由接缝段、第一连接段、第二连接段、第一填充段和第二填充段所组成的结构体，即形成加强横梁；
4)在波纹管内套入预应力钢束，对预应力钢束进行张拉，张拉好后，将预应力钢束的端部锚固在装配式小箱梁桥的侧壁上。
本发明的有益技术效果是：提供了一种能抵御铰缝劣化影响的装配式小箱梁桥及其制作方法，该方案能够大幅提高装配式小箱梁桥的整体受力性能和耐久性。
附图说明
图1、本发明的小箱梁桥的端面结构示意图；
图2、小箱梁桥在加强横梁位置处的剖面示意图；
图3、外梁结构示意图；
图4、内梁结构示意图；
图5、外梁和内梁的连接方式示意图；
图中各个标记所对应的名称分别为：小箱梁1、连接段1-1、填充段1-2、加强横梁2、预应力钢束3、接缝段4。
具体实施方式
一种能抵御铰缝劣化影响的装配式小箱梁桥，所述装配式小箱梁桥由多个小箱梁1拼接而成，其创新在于：所述装配式小箱梁桥的轴向中部设置有加强横梁2，所述加强横梁2将多个小箱梁1横向贯通，单个小箱梁1箱室中的相应区域被加强横梁2填充；加强横梁2内设置有多个安装孔，安装孔的轴向与小箱梁1的横向平行，钢束安装孔将加强横梁2贯通；安装孔内设置有波纹管，波纹管内设置有预应力钢束3，预应力钢束3的端部固定在装配式小箱梁桥的侧壁上。
进一步地，所述安装孔的数量为两个，两个分别位于加强横梁2的上下两侧。
进一步地，所述加强横梁2在小箱梁1轴向上的厚度大于或等于28cm。
一种装配式小箱梁桥的制作方法，所述装配式小箱梁桥由多个小箱梁1拼接而成，其创新在于：所述方法包括：
1)预制多个小箱梁1：位于相同跨段的多个小箱梁1中，位于外侧的小箱梁1记为外梁，位于中部的小箱梁1记为内梁；所述外梁的一侧设置有第一连接段1-1，外梁的箱室中设置有与第一连接段1-1位置对应的第一填充段1-2，第一填充段1-2将外梁箱室中的相应区域全部填充，第一连接段1-1的外端面上设置有预留钢筋头；所述内梁的两侧各设置有一第二连接段1-1，内梁的箱室中设置有与第二连接段1-1位置对应的第二填充段1-2，第二填充段1-2将内梁箱室中的相应区域全部填充，第二连接段1-1的外端面上设置有预留钢筋头；由第一连接段1-1和第一填充段1-2所组成的结构体记为第一加强段，第一加强段内设置有多个通孔，通孔的轴向与外梁的横向平行，通孔贯通第一加强段，通孔内设置有波纹管；由第二连接段1-1和第二填充段1-2所组成的结构体记为第二加强段，第二加强段内设置有多个通孔，通孔的轴向与内梁的横向平行，通孔贯通第二加强段，通孔内设置有波纹管；第一加强段上的通孔位置与第二加强段上的通孔位置一一对应；
2)桥墩设置好后，将位于相同跨段的多个小箱梁1吊装到位，相邻小箱梁1之间留有间隙；外梁上的第一连接段1-1朝向内梁；
3)用连接钢筋将相邻小箱梁1上的预留钢筋头绑扎为一体，然后浇筑混凝土，将相邻小箱梁1之间的间隙填充；相邻小箱梁1之间浇筑出的钢筋混凝土结构体记为接缝段；浇筑时，在接缝段内预埋连接波纹管，连接波纹管将相邻小箱梁1上位置匹配的波纹管相互连通；接缝段固化后，由接缝段、第一连接段1-1、第二连接段1-1、第一填充段1-2和第二填充段1-2所组成的结构体，即形成加强横梁2；
4)在波纹管内套入预应力钢束3，对预应力钢束3进行张拉，张拉好后，将预应力钢束3的端部锚固在装配式小箱梁桥的侧壁上。
进一步地，所述加强横梁2在小箱梁1轴向上的厚度大于或等于28cm。
本发明的核心创新点在于设置加强横梁2和预应力钢束3，故本发明的方案仅就与本发明创新点关联最为紧密的内容进行了介绍，桥梁建造过程中涉及到的其他各方面问题，本领域技术人员还应参考现有技术中的相关理论和设计规范。