一种免拆模板的脊骨梁桥后装挑臂肋板湿接缝构造的制作方法

[0001]
本发明属于桥梁构件及其施工技术领域，特别是一种免拆模板的脊骨梁桥后装挑臂肋板湿接缝构造。


背景技术：

[0002]
节段预制拼装的混凝土桥梁符合国家产业发展方向，同时具有绿色环保、环境和交通影响小、运输方便、施工快速、美观、耐久和全寿命费用低等诸多优点，近年来在国内铁路、公路、轨道交通以及市政工程中得到了广泛的推广和应用，取得了良好的使用效果。
[0003]
目前，对于桥面较宽的预制节段大箱梁，受运输尺寸和吊装重量制约，常规方法是采用分体式多箱断面，该类方案机具设备投入多，墩顶横梁施工难度大，工期较长、造价贵，景观效果也难以令人满意。为解决宽桥幅节段梁的运输、施工难题，必须提出复合截面脊骨梁的概念，即将断面分解为核心纵梁和后装挑臂两部分。因为遵循了后装挑臂在核心纵梁成型后再逐步架设的施工时序，挑臂安装不影响主受力结构的施工进度，复合截面脊骨梁同时是一种高效的施工方法。
[0004]
针对复合截面脊骨梁的构造特点和施工方法，必须给出一种可靠的肋板接缝构造，确保挑臂节段与核心纵梁组成可靠的结构体系，使之拥有不逊于传统现浇梁的结构性能。目前常规的预制节段拼装，一般可采用干接或湿接等两类接缝连接构造。对于复合截面脊骨梁桥的横向拼接，采用湿接(或部分湿接的混合式连接)方案优势明显，该方案连接可靠、施工便捷，并且无须匹配预制核心纵梁与后装挑臂，能较好适应超高渐变及曲线段等复杂情况。同时，考虑到沿纵桥向离散存在数量众多的肋板湿接缝，如施工现场存在逐一搭设模板——浇注湿接缝——待养护完成后再拆除模板的工序，将严重制约施工效率和施工质量、大幅增加高空作业风险。因此，必须给出一种与挑臂构件一体化在工厂预制的湿接缝免拆外模板解决方案。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点和不足，提供一种免拆模板的脊骨梁桥后装挑臂肋板湿接缝构造，确保复合截面脊骨梁的后装挑臂节段与核心纵梁连接可靠、施工便捷，突破大尺寸节段梁运输、施工的技术瓶颈，达到提升节段预制拼装混凝土桥梁的设计和施工关键技术，推动节段梁预制拼装技术的发展的目的。
[0006]
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：
[0007]
一种免拆模板的脊骨梁桥后装挑臂肋板湿接缝构造，适用于节段预制的复合截面脊骨梁桥，所述后装挑臂为节段拼装的预制混凝土构件，遵循核心纵梁完工后再逐步架设的施工时序；所述后装的预制挑臂构件，在肋板根部湿接缝位置布置有一体化的预制混凝土免拆式外模板，即预制模板；所述预制模板内、后装挑臂肋板与核心纵梁间，设置有现浇的钢筋混凝土接缝，即后装挑臂肋板湿接缝。
[0008]
进一步地，所述后装挑臂肋板湿接缝及其预制模板用于1)顶底贯通的全现浇混凝
土湿接缝、或2)混合式连接(一部分湿接、同时一部分干接)的湿接缝部分。
[0009]
进一步地，所述预制模板为工厂预制的钢筋混凝土构件，包括预制侧模和预制底模两部分构造；优选的，在预制模板的侧边缘设置止水橡胶条，确保挑臂节段吊装后与核心纵梁密贴，避免混凝土浇注环节漏浆；特别的，当肋板下缘设置预制承托时，挑臂肋板底部可不再设置预制底模。
[0010]
进一步地，所述预制模板构造位于预制挑臂节段的肋板根部，预制侧模在肋板侧缘对称布置，预制底模布置于肋板底缘；所述预制模板内的宽度与后装挑臂肋板湿接缝宽度相同；所述预制模板厚度不应小于内部钢筋网直径与混凝土保护层的总厚度。优选的，为避免预制模板厚度对肋板湿接缝的削弱，确保挑臂肋板传力可靠，取后装挑臂肋板湿接缝与预制挑臂肋板的标准段等厚度，同时在预制模板与预制挑臂肋板结合处，设置厚度渐变段，边缘形成斜向坡面。
[0011]
进一步地，所述预制模板施工包括：在工厂预制阶段，与预制后装挑臂节段一起整体浇注，材料采用与预制后装挑臂相同的钢筋混凝土；在现场施工阶段，待脊骨梁的核心纵梁部分完工后，吊装并安装预制后装挑臂节段，含预制模板，而后浇注后装挑臂肋板湿接缝混凝土，且不用额外搭设该处外模版。
[0012]
进一步地，所述后装挑臂肋板湿接缝构造，位于预制挑臂节段的肋板与核心纵梁的挑臂肋板(或核心纵梁的腹板)之间，预制模板以内；所述后装挑臂肋板湿接缝厚度不超过挑臂肋板厚度，且不小于挑臂肋板厚度的1/2，优选的，可取挑臂肋板厚度0.8-1.0倍。
[0013]
进一步地，所述后装挑臂肋板湿接缝的施工包括：预制后装挑臂节段与核心纵梁均预留有预埋钢筋，分别伸入湿接缝区域，待预制后装挑臂节段，含预制模板，吊装完毕后，浇注湿接缝混凝土。所述后装挑臂肋板湿接缝可浇注普通混凝土，预埋钢筋可为环状钢筋。优选的，所述后装挑臂肋板湿接缝浇注高性能混凝土，预埋钢筋采用直线状的短钢筋。
[0014]
本发明提供的一种免拆模板的脊骨梁桥后装挑臂肋板湿接缝构造的技术效果如下：
[0015]
1、本发明通过一种合理的肋板横向湿接缝构造，确保后装挑臂节段与核心纵梁连接可靠、施工便捷，可以形成一种可靠的复合截面脊骨梁体系，使之拥有不逊于传统现浇梁的结构性能，整体受力较目前广泛采用的分离式多箱断面有明显优势。
[0016]
2、本发明提供一种混凝土外模板构造，所述外模与挑臂节段在工厂一体化预制，避免了现场大量的搭模、拆模工序，可大幅缩减现场工期、提升施工质量、减小高空作业风险。
[0017]
3、本发明的湿接缝及其预制模板构造，适用于顶底贯通的全现浇湿接缝或其它各类混合式连接的湿接缝部分，可灵活组合多种湿接缝材料与外模板构造，方便匹配各类工程的具体需求，适用于各类复杂断面、超高渐变及曲线段桥梁，具有广泛的运用前景。
附图说明
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图1为本发明的结构示意图。
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图2为本发明的横断面图；
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图3为本发明的俯视图；
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图4为本发明的免拆模板的脊骨梁桥后装挑臂肋板湿接缝构造剖面图；
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图5为本发明的挑臂后装的复合截面脊骨梁桥分解示意图；
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图6为本发明的后装挑臂肋板带剪力键的混合式连接应用实例横断面构造图；
[0024]
图7为本发明的后装挑臂肋板带承托的混合式连接应用实例横断面构造图；
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图8为本发明的后装挑臂带斜撑的混合式连接应用实例横断面构造图；
[0026]
图9为本发明的采用普通混凝土与环形钢筋结合的肋板湿接缝应用实例；
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图10为本发明的采用高性能混凝土与直短钢筋结合的肋板湿接缝应用实例；
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图中：
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核心纵梁1、后装挑臂2、后装挑臂肋板湿接缝3、预制模板4、预制侧模5、预制底模6、止水橡胶条7、预制承托8、厚度渐变段9、剪力键10、挑臂顶板11、挑臂肋板12、挑臂斜撑13、核心纵梁挑臂肋板14、预埋钢筋15、普通混凝土16、高性能混凝土17。
具体实施方式
[0030]
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
[0031]
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
[0032]
本实施例采用免拆模板的脊骨梁桥后装挑臂肋板湿接缝构造，如附图所示，其区别于现有技术在于：适用于节段预制的复合截面脊骨梁桥，所述挑臂2为节段拼装的预制混凝土构件，遵循核心纵梁1完工后再逐步架设的施工时序；
[0033]
在具体实施时,所述后装挑臂2利用桥面吊机起吊，在核心纵梁1形成连续结构后逐对安装，利用接缝构造与核心纵梁1形成整体断面，共同受力。
[0034]
所述后装挑臂2的肋板与核心纵梁1间，设置有现浇的钢筋混凝土接缝，即湿接缝3；
[0035]
所述后装的预制挑臂2构件，在肋板根部湿接缝3位置布置有一体化的预制混凝土免拆外模板，即预制模板4。
[0036]
在具体实施时,所述湿接缝3宽550cm，预制模板4设于预制挑臂肋板12根部，与核心纵梁挑臂肋板14相互之间匹配对齐，形成湿接缝免拆外模构造。
[0037]
所述湿接缝3及其预制模板4，可用于1)顶底贯通的全现浇混凝土湿接缝、或2)混合式连接(一部分湿接、同时一部分干接)的湿接缝部分。
[0038]
在具体实施时,所述湿接缝3采用顶底贯通的全现浇混凝土湿接缝，高度约1700mm，按一定角度内倾布置，特别的，在设置剪力键10齿口后，湿接缝可沿铅锤方向布置。湿接缝浇筑时，现场不设置外挂模板，利用预制模板4直接进行浇筑。
[0039]
所述预制模板4：为工厂预制的钢筋混凝土构件，包括预制侧模5和预制底模6两部分构造；优选的，在预制模板4的侧边缘设置止水橡胶条7，确保挑臂节段吊装后与核心纵梁1密贴，避免混凝土浇注环节漏浆；特别的，当肋板下缘设置预制承托8时，挑臂肋板底部可不再设置预制底模6。
[0040]
在具体实施时,所述预制模板采用预制侧模5结合预制底模6形式，侧模及底模采用矩形断面。预制模板边缘设置2cm止水橡胶条7，安装止水橡胶条7时界面应保持干燥，施
工前须清除界面上的浮渣、尘土及杂物，利用胶粘剂或高强度锚钉将止水条7固定在安装的部位。预制挑臂肋板12底部可设置宽400mm、400mm高的上承托，搁置在核心纵梁肋板14下缘宽400mm、高400mm的下承托上，并代替预制底模6的模板作用。
[0041]
所述预制模板4构造：位于预制挑臂2节段的肋板根部，预制侧模5在肋板侧缘对称布置，预制底模6布置于肋板底缘；
[0042]
在具体实施时,所述预制挑臂2节段肋板外侧的预制侧模5与肋板底缘的预制底模6，与核心纵梁挑臂肋板14进行匹配预制，共同形成杯状预制模板4构造。
[0043]
所述预制模板4的内部宽度，与湿接缝3宽度相同；所述预制模板4厚度，不应小于内部钢筋网直径与混凝土保护层的总厚度，优选的，为避免预制模板4厚度对肋板湿接缝3的削弱，确保挑臂肋板12传力可靠，取肋板湿接缝3与预制肋板的标准段等厚度，同时在预制模板4与预制肋板12结合处，设计并布置了厚度渐变段9，边缘形成斜向坡面。
[0044]
在具体实施时,所述预制模板4宽度为550mm,预制模板4厚度为40mm,在预制模板4与预制肋板12结合处,肋板厚进行局部加强，由标准的300mm以1：4的比率加厚至400mm。
[0045]
所述预制模板4施工，在工厂预制阶段，与预制挑臂2节段一起整体浇注，材料采用与预制挑臂2相同的钢筋混凝土；在现场施工阶段，待脊骨梁的核心纵梁1部分完工后，吊装并安装预制挑臂2节段(含预制模板4)，而后浇注肋板湿接缝3混凝土，且不用额外搭设该处外模版。
[0046]
在具体实施时,所述预制模板4混凝土标号采用c55，预制挑臂2节段利用桥面吊机进行安装，使预制挑臂2密贴核心纵梁1，预制挑臂肋板12的预制模板4与核心纵梁挑臂肋板14之间匹配对接，形成有免拆外模的湿接缝区域，从而进行湿接缝混凝土浇筑。
[0047]
所述湿接缝3构造位于预制挑臂肋板12与核心纵梁挑臂肋板14(或核心纵梁1的腹板)之间，预制模板4以内；
[0048]
在具体实施时,所述预制挑臂肋板12根部伸出550mm长，40mm厚的两个预制侧模5和一个预制底模6，预制侧模5、预制底模6与核心纵梁挑臂肋板14相互对齐密贴，形成一个矩形湿接缝区域。
[0049]
所述湿接缝3厚度不超过挑臂肋板12厚度，且不小于挑臂肋板12厚度的1/2，优选的，可取挑臂肋板12厚度0.8-1.0倍。
[0050]
在具体实施时,标准挑臂肋板厚度为300mm，湿接缝区域肋板变厚至400mm，除去两侧预制侧模5厚度，所述湿接缝厚度为320mm，约占挑臂肋板12厚度的0.8倍。
[0051]
所述湿接缝3施工：预制挑臂2节段与核心纵梁1均预留有预埋钢筋15，分别伸入湿接缝区域，待预制挑臂2节段(含预制模板4)吊装完毕后，浇注湿接缝混凝土。
[0052]
在具体实施时,所述预制挑臂2节段利用桥面吊机吊至与核心纵梁1齐平，逐步调节预制挑臂2水平及竖向位置，使预制挑臂2及核心纵梁1的预埋钢筋15上下交错对齐，并在环状钢筋内绑扎通长竖向钢筋，绑扎完成后进行湿接缝混凝土浇筑。
[0053]
所述湿接缝材料，其特征在于：所述湿接缝浇注普通混凝土16，所述预埋钢筋15为环状；优选的，所述湿接缝浇注高性能混凝土17，所述预埋钢筋15采用直线状的短钢筋。
[0054]
在具体实施时,所述湿接缝内设置直径12mm的hrb400环状预埋钢筋，左右两侧环状钢筋上下紧贴布置，并保证有足够的焊接或搭接长度。环状钢筋竖向间距150mm，在环内部穿6根直径10mm的hrb400通长竖向钢筋后，湿接缝内浇注普通混凝土c55。
[0055]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。