一种连接板-桥台背墙组合的伸缩缝构造及其施工方法与流程

本发明涉及一种连接板-桥台背墙组合的伸缩缝构造及其施工方法。

背景技术：

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运营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5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。采用延伸桥面板桥台的无伸缩缝桥梁（以下简称：延伸桥面板桥）应运而生。延伸桥面板桥台的主梁与桥台之间有伸缩缝，以适应主梁的伸缩变形需要，台后土压力均由桥台背墙承担，而主梁不承担；桥面板向台后延伸与引板相连，跨过并盖住主梁与桥台间的伸缩缝，取消伸缩装置；盖住伸缩缝的延伸桥面板，称为连接板。延伸桥面板桥可在不改变主梁竖向简支受力的情况下取消桥面伸缩装置，上部结构的竖向受力与变形特点接近常规有伸缩缝桥梁，容易被工程师所接受；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。由于取消了桥台背墙与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连接板和桥台背墙组合构造予以吸收。主梁温度胀缩变形不传递至下部结构，避免了复杂的结构-土相互作用影响以及变形受约束所产生的内力对主梁产生的不利影响。与其它类型无伸缩缝桥梁相比，延伸桥面板桥的可建造长度更长；对下部结构以及台后土和桩周土的要求更低，适用范围更广；不仅适用于新建桥梁，还适用于既有桥梁的无缝化改造，特别是下部结构图纸缺少或地质资料不明的既有桥梁。

连接板和桥台背墙组合构造是延伸桥面板桥结构的薄弱环节。就结构本身而言，由于主梁为简支梁，延伸桥面板桥台处的连接板一端连接主梁，另一端连接桥台背墙和台后填土，即两端所连接的构件刚度不对称，受力情况更为复杂。目前，在桥墩处大量采用连续梁取消伸缩缝和伸缩装置，主梁温度胀缩变形将更多地传递至桥台处，更易造成桥台处伸缩装置的损坏。连接板位于上部结构的刚度突变处，不仅要承受主梁温度胀缩变形传递而来的纵桥向变形，还要承受汽车等竖向荷载产生的主梁端部转动变形以及车轮的集中力与冲击作用，受力复杂，设计、施工和养护不当，均会引起开裂。由于连接板受到负弯矩影响，当设计没有足够的纵向钢筋承受上部车辆冲击荷载时，连接板混凝土必然产生裂缝。随着使用时间的增长，甚至会发展成碎裂、局部坑槽等病害，不仅破坏桥面的平顺性，还会使雨水渗入支座、盖梁等处，引起桥台内部钢筋锈蚀和混凝土冻融破坏。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种连接板-桥台背墙组合的伸缩缝构造及其施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种连接板-桥台背墙组合的伸缩缝构造，包括桥台台身，所述桥台台身的上方支撑设置有主梁，所述主梁的上表面设置有桥面板，所述主梁的端部设置有位于桥台台身上方的对接板体，所述对接板体的水平段端部与桥面板端部之间经钢筋、超高性能混凝土连接段相互连接，所述对接板体的竖直段端部与桥台台身之间经钢筋、超高性能混凝土连接段相互连接。

优选的，所述主梁与桥台台身之间设置有支撑的支座。

优选的，所述桥面板端部与主梁端部之间具有间距，该间距中的主梁上表面形成用以支撑对接板体的水平段的支撑平面。

优选的，所述对接板体为由水平的超高性能混凝土连接板、竖直的超高性能混凝土桥台背墙组成一体的“l”形结构。

优选的，所述对接板体的水平段端部、竖直段端部均往外延伸有第一钢筋，桥面板端部、桥台台身上表面均往外延伸有用以与第一钢筋相焊接的第二钢筋。

优选的，所述对接板体的水平段与支撑平面之间设置有无粘结层，无粘结层也位于对接板体水平段的超高性能混凝土连接段下方。

一种连接板-桥台背墙组合的伸缩缝构造的施工方法，按以下步骤进行：（1）由超高性能混凝土连接板-桥台背墙组合的对接板体采用预制并高温加压蒸养，保证其养护时间不得低于15天以保证超高性能混凝土早期收缩与徐变的完成，对接板体的水平段端部、竖直段端部均预埋伸出钢筋，钢筋的伸出长度应满足焊接连接要求；（2）采用普通混凝土预制或现场浇筑主梁、桥面板和桥台台身，在桥面板端部沿纵桥向伸出钢筋，在桥台台身上表面沿竖向伸出钢筋；（3）在桥台台身上布置支座，将主梁放置于支座上；（4）在主梁上表面设置无粘结层；（5）通过传统运输方式将超高性能混凝土连接板-桥台背墙组合送至施工现场，水平段放置于无粘结层上方，保证超高性能混凝土连接板-桥台背墙组合的两个端面的伸出钢筋分别与桥面板端部沿纵桥向伸出钢筋及桥台台身上表面的竖向伸出钢筋处于可焊接连接的位置，并进行焊接；（6）现场浇筑超高性能混凝土连接段，将超高性能混凝土连接板-桥台背墙组合与主梁的桥面板以及桥台台身结合在一起变成一个整体结构。

优选的，在步骤（5）中，桥台背墙端部与桥台台身的钢筋焊接前，桥台背墙端部与桥台台身之间需要设置临时支座进行临时支撑。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该连接板-桥台背墙组合的伸缩缝构造的结构简单，通过利用超高性能混凝土连接段的抗拉、抗弯和抗裂性能来保证主梁-桥台节点处的连接板-桥台背墙组合构造在温度变化、混凝土收缩徐变等纵桥向作用、汽车等竖向荷载产生的主梁端部转动变形、车轮的集中力与冲击作用下不产生裂缝；通过超高性能混凝土的致密性和低孔隙率特性来避免水分渗透入连接板-桥台背墙组合构造；提高其防腐蚀性能，延长该构造使用寿命。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例的构造示意图。

图2为本发明实施例的施工状态示意图一。

图3为本发明实施例的施工状态示意图二。

图4为本发明实施例的施工状态示意图三。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1~4所示，一种连接板-桥台背墙组合的伸缩缝构造，包括桥台台身1，所述桥台台身的上方支撑设置有主梁2，所述主梁的上表面设置有桥面板3，所述主梁的端部设置有位于桥台台身上方的对接板体，所述对接板体的水平段端部与桥面板端部之间经钢筋、超高性能混凝土连接段4相互连接，所述对接板体的竖直段端部与桥台台身之间经钢筋、超高性能混凝土连接段相互连接。

在本发明实施例中，所述主梁与桥台台身之间设置有支撑的支座5。

在本发明实施例中，所述桥面板端部与主梁端部之间具有间距，该间距中的主梁上表面形成用以支撑对接板体的水平段的支撑平面。

在本发明实施例中，所述对接板体为由水平的超高性能混凝土连接板6、竖直的超高性能混凝土桥台背墙7组成一体的“l”形结构。

在本发明实施例中，所述对接板体的水平段端部、竖直段端部均往外延伸有第一钢筋8，桥面板端部、桥台台身上表面均往外延伸有用以与第一钢筋相焊接的第二钢筋9。

在本发明实施例中，所述对接板体的水平段与支撑平面之间设置有无粘结层10，无粘结层也位于对接板体水平段的超高性能混凝土连接段下方，无粘结层一般为橡胶材料。

一种连接板-桥台背墙组合的伸缩缝构造的施工方法，按以下步骤进行：（1）由超高性能混凝土连接板-桥台背墙组合的对接板体采用预制并高温加压蒸养，保证其养护时间不得低于15天以保证超高性能混凝土早期收缩与徐变的完成，对接板体的水平段端部、竖直段端部均预埋伸出钢筋，钢筋的伸出长度应满足焊接连接要求；（2）采用普通混凝土预制或现场浇筑主梁、桥面板和桥台台身，在桥面板端部沿纵桥向伸出钢筋，在桥台台身上表面沿竖向伸出钢筋；（3）在桥台台身上布置支座，将主梁放置于支座上；（4）在主梁上表面设置无粘结层；（5）通过传统运输方式将超高性能混凝土连接板-桥台背墙组合送至施工现场，水平段放置于无粘结层上方，保证超高性能混凝土连接板-桥台背墙组合的两个端面的伸出钢筋分别与桥面板端部沿纵桥向伸出钢筋及桥台台身上表面的竖向伸出钢筋处于可焊接连接的位置，并进行焊接；（6）现场浇筑超高性能混凝土连接段，将超高性能混凝土连接板-桥台背墙组合与主梁的桥面板以及桥台台身结合在一起变成一个整体结构。通过利用超高性能混凝土连接段的抗拉、抗弯和抗裂性能来保证主梁-桥台节点处的连接板-桥台背墙组合构造在温度变化、混凝土收缩徐变等纵桥向作用、汽车等竖向荷载产生的主梁端部转动变形、车轮的集中力与冲击作用下不产生裂缝；通过超高性能混凝土的致密性和低空隙率特性来避免水分渗透入连接板-桥台背墙组合构造；防止台后填土中的水分进入桥台背墙混凝土引起钢筋胀锈损坏，提高其防腐蚀性能，延长该构造使用寿命。

在本发明实施例中，在步骤（5）中，桥台背墙端部与桥台台身的钢筋焊接前，桥台背墙端部与桥台台身之间需要设置临时支座11进行临时支撑。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的连接板-桥台背墙组合的伸缩缝构造及其施工方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。