半预制UHPC-NC组合盖梁连接构造及拼装方法与流程

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种半预制uhpc-nc组合盖梁连接构造及拼装方法。

背景技术：

当前桥梁建设过程中，仍以现浇施工为主。现浇施工需要搭设大量支架和模板、构件浇筑质量难以保证、劳动力需求量大、交通干扰严重、施工效率低周期长、粉尘及噪声污染大，给施工现场周围居民生产生活带来严重影响，严重制约交通行业健康可持续发展，阻碍社会进步。

目前，上部结构、桥墩的预制装配化技术已趋于成熟并大量应用，但盖梁的装配化难题一直没有很好解决，没有能够很好的与桥梁上部结构及墩柱发展相匹配。因此，长大盖梁的装配化、轻量化问题亟待解决。

随着我国经济发展，六车道高速和城市高架等的建设成为普遍需求，高速公路与城市道路、普通公路等的“共线”情况逐渐增多，大悬臂、小墩距盖梁因结构安全、占地小、外形美观等将成为“共线”桥梁的首选方案。长大盖梁是将来公路交通的重点，规模和市场都将巨大。

对于超过30m跨度的盖梁，整体预制施工困难，采用节段预制拼装，则会导致节段数较多，施工工序复杂。长大盖梁仅靠既有的预制方式不能有效解决。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种半预制uhpc-nc组合盖梁连接构造及拼装方法，针对城市高架“共建”和“交叉建设”工程中的长大悬臂混凝土盖梁，解决预制盖梁单体吊装重量大，运输和吊装困难的难题，降低施工风险，加快施工效率，保障桥下通行。

本发明所采用的技术方案为：

半预制uhpc-nc组合盖梁连接构造，其特征在于：

所述构造包括预制uhpc外壳、墩柱和墩柱牛腿支架平台；

预制uhpc外壳包括底板、前后两侧的侧板和左右两端的端板，组成顶部敞开的壳形结构；

预制uhpc外壳置于墩柱顶部的墩柱牛腿支架平台，墩柱顶部的墩柱预留钢筋向上插入预制uhpc外壳内，在预制uhpc外壳内浇筑混凝土连接成整体。

预制uhpc外壳内间隔设置有u型横向加劲肋，焊接到预制uhpc外壳的底板和侧板上。

预制uhpc外壳外间隔设置有闭合抱箍，墩柱墩顶处的闭合抱箍约束在墩柱牛腿支架平台上。

预制uhpc外壳内设置有内部钢筋笼，预制uhpc外壳顶部设置有uhpc外壳预埋钢筋接头，内部钢筋笼顶部通过ⅰ级钢筋连接接头连接到uhpc外壳预埋钢筋接头上。

预制uhpc外壳的端板上设置有外壳端部预埋锚垫板及预应力孔道，预制uhpc外壳内设置有预应力钢筋，预应力钢筋两端锚固到预制uhpc外壳的端板上。

预制uhpc外壳的底板在墩柱位置加厚，并设置uhpc外壳底板预留孔，墩柱预留钢筋通过uhpc外壳底板预留孔插入预制uhpc外壳内。

预制uhpc外壳的侧板内设置有预制uhpc外壳预埋波纹管。

如所述的半预制uhpc-nc组合盖梁连接构造的拼装方法，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

步骤一：uhpc外壳工厂预制，埋设构件预埋埋件，绑扎盖梁内部钢筋笼，出厂前，在预制场内将钢筋笼与uhpc外壳组装成整体；

步骤二：护栏的运输及吊装定位；

步骤三：将盖梁通过抱箍与墩柱实现固结，安装临时措施；

步骤四：分层浇筑盖梁内部混凝土，待后浇混凝土达到强度后，拆除临时措施，张拉盖梁预应力，完成盖梁的施工。

在墩柱顶部搭设牛腿支架平台，作为施工平台以及浇筑混凝土时对盖梁底部的临时支撑。

本发明具有以下优点：

uhpc不仅强度高，还具备超高抗渗性与抗冲击能力、高密实性、良好的工作性能、早期强度发展快等特点；免拆模板具有施工工序简化、操作简便、改善劳动条件、不用或少用模板支撑、节约模板支、拆用工量和加快施工进度等特点，将两者优势结合，提出本发明的半预制uhpc-nc组合盖梁，可兼容整体现浇和全预制盖梁的优点，并合理避开分段预制盖梁的缺点，在城市密集地区、海边公路等土地紧张区域的超30m长大盖梁桥梁建设中具有广阔的应用推广前景，有效解决高速公路与城市干道、普通公路、景观公路等“共建”和“交叉建设”导致的土地资源紧缺的现实难题。同时具有运输起吊设备要求不高、节省模板、耐久性好等优点，可拓展盖梁装配化设计思路，为桥梁装配式设计提供新的发展方向。

附图说明

图1为盖梁立面图。

图2为盖梁平面图。

图3为盖梁a-a断面图。

图4为盖梁b-b断面图。

图5为盖梁c-c断面图。

图6为uhpc外壳底板大样图。

图7为预制uhpc外壳预埋波纹管和uhpc外壳预埋钢筋接头的结构图。

图8为内部钢筋笼结构图。

图9为钢筋连接构造图。

图中：1—预制uhpc外壳；2—墩柱；3—内部钢筋笼；4—后浇混凝土；5—u型横向加劲肋；6—闭合抱箍；7—墩柱牛腿支架平台；8—预制uhpc外壳预埋波纹管；9—uhpc外壳预埋钢筋接头；10—ⅰ级钢筋连接接头；11—外壳端部预埋锚垫板及预应力孔道；12—墩柱预留钢筋；13—uhpc外壳底板预留孔。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及一种半预制uhpc-nc组合盖梁连接构造，所述构造包括预制uhpc外壳1、墩柱2和墩柱牛腿支架平台7；预制uhpc外壳1包括底板、前后两侧的侧板和左右两端的端板，组成顶部敞开的壳形结构；预制uhpc外壳1置于墩柱2顶部的墩柱牛腿支架平台7，墩柱2顶部的墩柱预留钢筋12向上插入预制uhpc外壳1内，在预制uhpc外壳1内浇筑混凝土连接成整体。

预制uhpc外壳1内间隔设置有u型横向加劲肋5，焊接到预制uhpc外壳1的底板和侧板上。

预制uhpc外壳1外间隔设置有闭合抱箍6，墩柱2墩顶处的闭合抱箍6约束在墩柱牛腿支架平台7上。

预制uhpc外壳1内设置有内部钢筋笼3，预制uhpc外壳1顶部设置有uhpc外壳预埋钢筋接头9，内部钢筋笼3顶部通过ⅰ级钢筋连接接头10连接到uhpc外壳预埋钢筋接头9上。

预制uhpc外壳1的端板上设置有外壳端部预埋锚垫板及预应力孔道11，预制uhpc外壳1内设置有预应力钢筋，预应力钢筋两端锚固到预制uhpc外壳1的端板上。待盖梁内部混凝土浇筑完成之后，张拉预应力。

预制uhpc外壳1的底板在墩柱2位置加厚，并设置uhpc外壳底板预留孔13，预留的孔洞与墩柱伸进盖梁内部的钢筋位置一一对应，相互匹配，墩柱预留钢筋12通过uhpc外壳底板预留孔13插入预制uhpc外壳1内。

预制uhpc外壳1的侧板内设置有预制uhpc外壳预埋波纹管8。

半预制uhpc-nc组合盖梁连接构造的拼装方法，包括以下步骤：

步骤一：uhpc外壳工厂预制，埋设构件预埋埋件，绑扎盖梁内部钢筋笼，出厂前，在预制场内将钢筋笼与uhpc外壳组装成整体；

步骤二：护栏的运输及吊装定位；

步骤三：将盖梁通过抱箍与墩柱实现固结，安装临时措施；

步骤四：分层浇筑盖梁内部混凝土，待后浇混凝土达到强度后，拆除临时措施，张拉盖梁预应力，完成盖梁的施工。

在墩柱顶部搭设牛腿支架平台，作为施工平台以及浇筑混凝土时对盖梁底部的临时支撑。

参见附图：

本发明包括预制uhpc外壳1、内部钢筋笼3、后浇普通混凝土4、墩柱2，预制uhpc外壳为内空且无盖的壳形结构，外壳侧板配有普通钢筋和预应力钢筋；预制uhpc外壳的侧板设置通长u型横向加劲肋5；在预制uhpc外壳端头预埋锚垫板及预应力孔道11；预制uhpc外壳底板墩柱位置处预留锚固钢筋穿过孔洞13；盖梁钢筋笼放置于预制uhpc外壳内，钢筋笼与板预埋件连接成整体后浇筑普通混凝土。

墩柱位置处的预制uhpc外壳的底板需要局部加厚，且预制uhpc外壳底板预留的孔洞与墩柱伸进盖梁内部的预留钢筋12位置相匹配，待预制uhpc外壳吊装就位后，安装临时保障措施。待一切就绪后，内部混凝土分层浇筑，完成盖梁内部混凝土现浇施工。

本发明的组合盖梁可实现超30m传统盖梁整体吊装施工，施工期间仅依靠墩柱，设置牛腿支架平台7，不需搭设额外的支架，对两侧道路通行影响较小，降低盖梁施工对桥下通行空间的影响。

预制uhpc外壳侧板顶端预留钢筋连接件9，待钢筋笼吊装就位后，采用ⅰ级钢筋接头10，将短钢筋与预留钢筋连接件连接成整体，顶部开口形成闭环，并将预制uhpc外壳与钢筋笼连成整体，增加两者的整体协同作用。

利用桥墩，在桥墩顶部搭设牛腿支架平台作为施工平台以及浇筑混凝土时，对盖梁底部进行临时支撑。浇筑盖梁内部混凝土之前，沿盖梁长度方向设置若干道闭合抱箍6，墩顶处的抱箍约束在墩柱牛腿支架平台上，既约束预制uhpc板的的侧向变形，又充当墩梁固结的连接作用。其他位置的抱箍仅约束预制uhpc板的侧向变形，保证盖梁结构的线形及整体结构的稳定性。

施工时：

步骤一：uhpc外壳工厂预制，钢筋笼整体绑扎制作。

预制uhpc板侧板顶端预留钢筋连接件，待钢筋笼吊装就位后，采用ⅰ级钢筋接头，将短钢筋与预留钢筋连接件连接成整体，顶部开口形成闭环，并将预制uhpc板与钢筋笼连成整体，增加两者的整体协同作用。绑扎盖梁内部钢筋笼，出厂前，在预制场内将钢筋笼与uhpc外壳组装成整体；

步骤二：uhpc外壳的运输及吊装定位。

uhpc外壳应按照其刚度及受力情况制定对应的堆放方案，考虑必要的支护措施。

对预制uhpc外壳底部与墩柱的拼接面进行粗糙处理，并用洁净水浸润后，铺设20mm厚的tgm60砂浆垫层；对墩柱预留钢筋进行除锈处理；

uhpc外壳的吊装采用可根据起吊重量选用汽车吊或架桥机等起吊工具；uhpc外壳起吊时应平稳缓慢，严禁磕碰等发生。

步骤三：盖梁与墩柱临时固结，安装临时措施。

利用桥墩，在桥墩顶部搭设牛腿支架作为临时施工平台以及浇筑混凝土时，对盖梁底部进行临时支撑。待uhpc外壳吊装就位完成后，通过抱箍与墩柱实现固结

浇筑盖梁内部混凝土之前，沿盖梁长度方向设置若干道闭合抱箍，约束预制uhpc板的的侧向变形，保证盖梁结构的线形及整体结构的稳定性。

步骤四：内部混凝土浇筑。

分层浇筑盖梁内部混凝土，待后浇混凝土达到强度后，拆除临时措施，张拉盖梁预应力，完成盖梁的施工。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。