连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段结构及设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段结构及设计方法，属于水利工程技术领域。
【背景技术】
[0002]随着我国水利工程的迅速发展，大跨径输排水连续刚构渡槽的应用越来越广泛。现有的连续刚构渡槽单箱梁段与两箱梁段采用断面突变的方式进行连接，单箱梁段的底板直接突变为两箱梁段的底板及中板，使得此处结构应力集中，钢筋密集。不仅如此，突变位置设置在单个悬臂梁的施工末端，由于存在施工质量的隐患，将形成一道质量难以保证的施工缝，鉴于连续刚构渡槽伸缩量较大，同时，槽身内的水体会逐渐造成结构混凝土及钢筋的侵蚀破坏，最终导致施工缝的开裂，严重影响了渡槽的耐久性，甚至影响结构的安全。对于变箱变截面连续刚构渡槽而言，都是一些比较重要、投资较大、要求使用年限较长的工程，为确保这些连续刚构渡槽的使用寿命及结构安全，采用断面突变的方式连接单箱梁段与两箱梁段效果有限，对结构的耐久性严重不利，一旦开裂甚至会影响结构的安全，同时整个使用期的经济性较差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:针对现有技术的缺陷，提供一种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段结构及设计方法，能有效减小应力集中，防水能力强，耐久性好，且施工方便可靠，经济性较好，以克服现有技术的不足。
[0004]本发明的技术方案
一种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段设计方法，该方法包括以下过程:
一、单箱单室箱梁施工；在浇筑变截面单箱单室箱梁过程中，单箱单室箱梁在随着截面逐步变大过程中其底板下缘形成拱形曲线，其底板上缘采用与下缘曲线相同的变化规律，使得底板形成一个厚度相等的拱形曲线整体，在底板上缘与单箱单室箱梁混凝土的箱内水体空间之间形成一个渐变空间，在渐变空间内填充满垫层使得渐变空间上表面平整，且使得渐变空间上表面与单箱单室箱梁混凝土两侧构成平整的箱内水体空间，从而实现变箱变截面连续刚构渡槽单箱单室箱梁的施工；
二、单箱单室梁段渐变至两箱梁段时过渡梁段施工；其过渡梁段的底板施工工序与单箱单箱单室箱梁的底板施工方式一致并与单箱单室箱梁的底板形成整体拱形曲线，在过渡梁段底部与其水体空间之间的施工分为两部分，位于单箱单室箱梁一侧的施工工序与单箱单室箱梁施工工序一样，即在渐变空间内填充垫层，位于两箱箱梁一侧则设置过渡梁段中板，以及设置中板与底板的连接段，则过渡梁段位于两箱两段侧内部形成了水体空间和空腔两部分，同时保证过渡梁段内水体空间下表面平整，在填充层与连接段之间设置连接段立面防水层，从而形成过渡梁段施工；
三、两箱梁段施工，两箱梁段的底板施工工序与单箱单箱单室箱梁的底板施工方式一致并与单箱单室箱梁的底板形成整体拱形曲线，且两箱梁段内由其中板隔开分别形成水体空间和空腔两部分，两箱梁段内的水体空间与过渡段内水体空间保证水平一致。
[0005]前述的一种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段设计方法中，所述梁段内的渐变空间内的垫层从下至上依次包括防水层二、轻质混凝土垫层、加气混凝土保温层及防水层一，在轻质混凝土垫层两侧铺设垂直高度可调箱梁底板纵向预应力钢束锚固齿板，轻质混凝土垫层及箱梁底板纵向预应力钢束锚固齿板随着渐变空间的变大不断提高其厚度，使得位于上方的加气混凝土保温层和防水层一保持平整。
[0006]前述的一种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段设计方法中，防水层一、加气混凝土保温层及防水层二的厚度在浇筑变截面单箱单室箱梁混凝土过程中保持一致。
[0007]前述的一种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段设计方法中，所述立面防水层的设计方法为在垫层与连接段接触位置开设一间隙，通过闭孔泡沫板填充间隙，在间隙上端设置槽口，将U形GB复合橡胶止水带横跨在槽口上并通过压板将U形GB复合橡胶止水带两侧固定在槽口底侧，在间隙正上方的槽口内依次填充聚乙烯嵌缝板和双组份聚硫密封胶，采用丙乳砂浆填充槽口且使得与水体空间底侧保持平整。
[0008]前述的一种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段设计方法中，采用改性环氧树脂胶黏剂将不锈钢板紧密黏贴在间隙和槽口与过渡梁段腹板间。
[0009]—种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段结构，包括过渡梁段本体，该过渡梁段本体的底板为一段厚度保持一致的拱形曲线结构，过渡梁段本体左段的水体空间的底部为直线结构，底板与水体空间之间形成渐变空间，在渐变空间内填充垫层使得水体空间底部保持水平，在过渡梁段本体右段空间内设置中板，中板上部的过渡梁段空间形成水体空间且左侧水体空间保持水平高度，在中板与底板连接设置连接段，连接段与垫层端面接触且在接触位置设有连接段立面防水层。
[0010]前述的一种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段结构中，所述的在渐变空间内填充的垫层从下至上依次包括防水层二、轻质混凝土垫层、加气混凝土保温层及防水层一，在轻质混凝土垫层两侧铺设垂直高度可调箱梁底板纵向预应力钢束锚固齿板，轻质混凝土垫层及箱梁底板纵向预应力钢束锚固齿板随着渐变空间的变大不断提高其厚度，使得位于上方的加气混凝土保温层和防水层一保持平整。
[0011]前述的一种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段结构中，防水层一、加气混凝土保温层及防水层二的厚度在浇筑变截面单箱单室箱梁混凝土过程中保持一致。
[0012]前述的一种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段结构中，立面防水层包括在垫层与连接段接触位置处的间隙，通过闭孔泡沫板填充间隙，在间隙上端设置槽口，将U形GB复合橡胶止水带横跨在槽口上并通过压板将U形GB复合橡胶止水带两侧固定在槽口底侧，在间隙正上方的槽口内依次填充聚乙烯嵌缝板和双组份聚硫密封胶，采用丙乳砂浆填充槽口且使得与水体空间底侧保持平整。
[0013]前述的一种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段结构中，采用改性环氧树脂胶黏剂将不锈钢板紧密黏贴在间隙和槽口与过渡梁段腹板间。
[0014]由于采用了上述技术方案，与现有技术比较，本发明采用的变箱变截面的连接结构，解决了现有连接结构的不足，降低了结构的应力集中现象，防水能力强，耐久性好。
【附图说明】
[0015]附图1是本发明结构结构示意图；
附图2是本发明中过渡梁段左侧无垫层时结构示意图；
附图3是附图1的A-A剖视图；
附图4为本发明中立面防水层的结构示意图；
附图5是本发明中间隙和槽口的立体图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明用作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
[0017]本发明的实施例:一种连续刚构渡槽变箱变截面的过渡梁段设计方法，其特征在于:该方法包括以下过程:
一、单箱单室箱梁施工；在浇筑变截面单箱单室箱梁过程中，单箱单室箱梁在随着截面逐步变大过程中其底板下缘形成拱形曲线，其底板上缘采用与下缘曲线相同的变化规律，使得底板形成一个厚度相等的拱形曲线整体(然在实际施工工，若桥梁跨度太大，为了满足设计强度，应适当逐步增厚底板厚度，然底板的上缘与下缘的曲线趋势保持相似，使得在施工中底板内的钢筋绑扎及混泥土施工方便，也能保证底板应力变化不会发生突变，保证其强度)，在底板上缘与单箱单室箱梁混凝土的箱内水体空间之间形成一个渐变空间，在渐变空间内填充满垫层使得渐变空间上表面平整，且使得渐变空间上表面与单箱单室箱梁混凝土两侧构成平整的箱内水体空间，从而实现变箱变截面连续刚构渡槽单箱单室箱梁的施工与运行；
二、单箱单室梁段渐变至两箱梁段时过渡梁段施工；其过渡梁段的底板施工工序与单箱单箱单室箱梁的底板施工方式一致并与单箱单室箱梁的底板形成整体拱形曲线，在过渡梁段底部与其水体空间之间的施工分为两部分，位于单箱单室箱梁一侧的施工工序与单箱单室箱梁施工工序一样，即在渐变空间内填充垫层，位于两箱箱梁一侧则设置过渡梁段中板，以及设置中板与底板的连接段，则过渡梁段位于两箱梁段侧内部形成了水体空间和空腔两部分，同时保证过渡梁段内水体空间下表面平整，在填充层与连接段之间设置连接段立面防水层，从而形成过渡梁段施工；
三、两箱梁段施工，两箱梁段的底板施工工序与单箱单箱单室箱梁的底板施工方式一致并与单箱单室箱梁的底板形成整体拱形曲线，且两箱梁段内由其中板隔开分别形成水体空间和空腔两部分，两箱梁段内的水体空间与过渡段内水体空间保证水平一致。
[0018]其中梁段内的渐变空间内的垫层从下至上依次包括防水层二、轻质混凝土垫层、加气混凝土保温层及防水层一，在轻质混凝土垫层两侧铺设垂直高度可调箱梁底板纵向预应力钢束锚固齿板，轻质混凝土垫层及箱梁底板纵向预应力钢束锚固齿板随着渐变空间的变大不断提高其厚度，使得位于上方的加气混凝土保温层和防水层一保持平整，防水层一、加气混凝土保温层及防水