CN110924304A - 一种桥面板湿接缝接头及其施工方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于本发明属于桥梁工程技术领域,尤其涉及一种桥面板湿接缝接头及其施工方法和应用。所述接头结构为：预制桥面板的侧壁设置有弯起钢筋、长直钢筋、短直钢筋，其中，长直钢筋、短直钢筋各自的一端均固定在预制桥面板中，且长直钢筋、短直钢筋沿着湿接缝的长度方向交错分布，弯起钢筋包括下层直钢筋段、弯起圆弧形钢筋段、上层直钢筋段，下层直钢筋段的一端固定在预制桥面板中，弯起圆弧形钢筋段的两端分别与下层直钢筋段、上层直钢筋段连接，且下层直钢筋段长度大于上层直钢筋段，上层直钢筋段与长直钢筋和短直钢筋固定在一起形成整体。这种湿接缝接头不仅能够显著减小施工难度，加快施工进度，而且便于调整桥面板的相对位置。

Description

一种桥面板湿接缝接头及其施工方法和应用

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域,尤其涉及一种桥面板湿接缝接头及其施工方法和应用。

背景技术

本发明背景技术公开的信息仅仅旨在增加对本发明总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

湿接缝是指预应力混凝土梁体分块预制，悬臂拼装成大跨度连续梁，梁体间采用现浇混凝土把梁块连成整体的接缝，在装配式组合桥梁结构形式中，预制桥面板湿接缝是影响现场装配速度和结构受力性能的关键。目前，我国采用的湿接缝构造多为焊接钢筋接缝，钢筋的构造形式多采用直钢筋形式或U型钢筋形式(参考文献1和2)。然而，本发明人在长期的工程实践中发现：现有的这类直钢筋形式的湿接缝在施工过程中存在着下层钢筋焊接及绑扎困难的问题；U型钢筋两端全部锚固在预制桥面板中，刚度大，若预制桥面板的相对位置需要调整，U型钢筋难以弯折，这就要求在预制桥面板安装时，定位需要非常精确，但在实际工程中难以保证每次都达到这样的精确度，这给工程进度造成了很大的影响。

现有技术文献：

文献1：张永涛,田飞.预制桥面板UHPC-U形钢筋湿接缝受力性能试验研究[J].桥梁建设,2018,48(05):48-52.

文献2：申雁鹏,郭文龙,韩之江,樊天望.混凝土桥面板湿接缝纯弯破坏行为试验研究[J].桥梁建设,2019,49(03):34-39.

发明内容

鉴于采用上述的湿接缝构造形式时施工过程中存在的问题，亟待能够减少施工难度且易于桥面板调位的湿接缝钢筋构造及施工方法。为此，本发明提出一种桥面板湿接缝接头及其施工方法；采用本发明的这种湿接缝形式进行施工时不仅能够显著减小施工难度，加快了施工进度，而且便于调整桥面板的相对位置。

本发明的第一目的，是提供一种桥面板湿接缝接头。

本发明的第二目的，是提供一种桥面板湿接缝接头的施工方法。

本发明的第三目的，是提供所述桥面板湿接缝接头及其施工方法的应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：

首先，本发明公开一种桥面板湿接缝接头，包括：预制桥面板、弯起钢筋、长直钢筋和短直钢筋。

所述预制桥面板的侧壁固定有弯起钢筋、长直钢筋、短直钢筋，其中，所述长直钢筋、短直钢筋各自的一端均固定在预制桥面板中，且长直钢筋、短直钢筋沿着湿接缝的长度方向交错分布，所述弯起钢筋包括下层直钢筋段、弯起圆弧形钢筋段、上层直钢筋段，所述下层直钢筋段的一端固定在预制桥面板中，所述弯起圆弧形钢筋段的两端分别与下层直钢筋段、上层直钢筋段连接，且下层直钢筋段长度大于上层直钢筋段，所述上层直钢筋段与长直钢筋固定在一起，使弯起钢筋和长直钢筋形成整体，所述短直钢筋用于连接锚固在另一侧预制桥面板中的弯起钢筋上的上层直钢筋段。

进一步地，所述桥面板湿接缝接头还包括两层纵向钢筋，其沿着湿接缝长度方向分布，其中一层纵向钢筋至少和上层直钢筋段连接(如绑扎等)，另一层纵向钢筋和下层直钢筋段连接(如绑扎等)，从而使纵向钢筋与桥面板湿接缝接头形成一个整体，共同受力。

进一步地，所述弯起圆弧形钢筋段的弯起线型为两个中心对称且半径相等的半圆弧，优选地，所述圆弧半径R＝H/2，H为长直钢筋和下层直钢筋段之间的竖向直线距离。

进一步地，所述弯起钢筋下层较长直钢筋段的长度L₁＝(S-2R)×2/3，上层较短的直钢筋段的长度L₂＝(S-2R)×1/3，所述S为两个桥面板湿接缝之间的直线距离。

进一步地，所述长直钢筋的长度L₃＝L₁+2R+0.4L₂，所述短直钢筋的长度L₄＝0.4L₂。

进一步地，所述长直钢筋和短直钢筋之间的纵向间距(即两者间沿湿接缝长度方向的直线距离)可根据实际工程情况进行调整。

进一步地，所述桥面板湿接缝接头还包括混凝土填充层，其填充在两个桥面板湿接缝接头之间的间隙中，并将预制桥面板、弯起钢筋、长直钢筋和短直钢筋和纵向钢筋包裹在其中，实现两个桥面板之间的连接。

其次，本发明公开所述桥面板湿接缝接头的施工方法，包括如下步骤：

(1)将两组上述的桥面板湿接缝接头对接好，且每一组桥面板湿接缝接头中的上层直钢筋段与另一桥面板湿接缝接头中的短直钢筋对应，调整好位置后，然后将所述上层直钢筋段和相对应的短直钢筋以及长直钢筋焊接，从而使上层直钢筋段、短直钢筋和长直钢筋共同形成湿接缝横向钢筋，成为整体共同受力。

(2)将纵向钢筋沿着湿接缝长度方向分布，所述纵向钢筋包括两层，其中一层纵向钢筋放置在位于上层的湿接缝横向钢筋上，并与湿接缝横向钢筋绑扎在一起；另一层纵向钢筋放置在湿接缝横向钢筋下方的下层直钢筋段上，并与湿接缝横向钢筋绑扎在一起；

(3)在预制桥面板下方搭设现浇混凝土底模板，然后在两个桥面板湿接缝接头之间的间隙中浇注混凝土，将预制桥面板、弯起钢筋、长直钢筋和短直钢筋和纵向钢筋包裹在其中，待混凝土养护完成后，拆除底模，湿接缝施工完成，实现两个桥面板之间的连接。

进一步地，所述混凝土为强度为C40-C60或超高性能混凝土。这类混凝土能够有效提高湿接缝的耐久性和抗裂性，改善湿接缝的力学性能。

进一步地，所述长直钢筋、短直钢筋、下层直钢筋段均通过锚固的方式固定在预制桥面板中，在预制预制桥面板时将上述钢筋固定在相应位置，然后浇注混凝土，即可。

最后，本发明公开所述桥面板湿接缝接头及其施工方法在道路工程、桥面工程等领域中的应用。

与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

本发明通过弯起钢筋的弯起段有效增加了钢筋在混凝土中的锚固长度，提高了湿接缝的承载能力。

本发明设计的三种横向钢筋(短直钢筋、长直钢筋、弯起钢筋)相比于传统的U型钢筋，在现场吊装预制桥面板时便于弯折，便于调整桥面板的相对位置，避免了预制桥面对接精度不准确导致施工延误的问题，从而显著降低了施工难度，加快了施工进度。

同时，相对于现有的直钢筋形式的湿接缝在施工过程中存在的下层钢筋焊接及绑扎困难的问题，本发明的这种桥面板湿接缝接头在进行连接时仅需将位于上层的长直钢筋和短直钢筋与弯起钢筋上的上层直钢筋段焊接一起，不需要对下层的弯起钢筋进行固定工序，这使得本发明桥面板湿接缝接头的施工操作不受空间限制，显著减小了施工难度，加快了施工进度。

另外，本发明设计的弯起钢筋的下层较长直钢筋段长度超过两预制桥面板之间间距的一半，有助于湿接缝承受负弯矩，提高了湿接缝的承载能力。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例中单侧桥面板湿接缝接头的结构示意图。

图2为本发明实施例中双侧桥面板湿接缝接头的结构示意图。

图3为本发明实施例中双侧桥面板湿接缝接头的主视图。

附图中标记分别代表：1-预制桥面板、2-弯起钢筋、3-长直钢筋、4-短直钢筋、2.1-下层直钢筋段、2.2-弯起圆弧形钢筋段、2.3-上层直钢筋段、5-纵向钢筋、6-湿接缝横向钢筋。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如前文所述，现有的直钢筋形式的湿接缝在施工过程中存在着下层钢筋焊接及绑扎困难的问题；而U型钢筋存在难以弯折而导致的影响工厂工程进度等问题。为此，本发明提出了一种桥面板湿接缝接头及其施工方法和应用，现结合附图和具体实施方式对本发明进一步进行说明。

第一实施例，参考图1，示例一种本发明设计的单侧桥面板湿接缝接头，包括：预制桥面板1、弯起钢筋2、长直钢筋3和短直钢筋4。

所述预制桥面板1的侧壁固定有弯起钢筋2、长直钢筋3、短直钢筋4，其中，所述长直钢筋3、短直钢筋4各自的一端均锚固在预制桥面板1中，且长直钢筋3、短直钢筋4沿着湿接缝的长度方向交错分布。

所述弯起钢筋2包括下层直钢筋段2.1、弯起圆弧形钢筋段2.2、上层直钢筋段2.3，所述下层直钢筋段2.1的一端固定在预制桥面板中，所述弯起圆弧形钢筋段2.2的两端分别与下层直钢筋段2.1、上层直钢筋段2.2连接，且下层直钢筋段长度大于上层直钢筋段，所述上层直钢筋段2.3与长直钢筋3固定在一起，使弯起钢筋2和长直钢筋3形成整体，所述短直钢筋4用于连接锚固在另一侧预制桥面板中的弯起钢筋上的上层直钢筋段2.3。

可以理解的是，在上述第一实施例的基础上，还可衍生出包括但不限于以下的技术方案，以解决不同的技术问题，实现不同的发明目的，具体示例如下：

第二实施例，所述桥面板湿接缝接头还包括两层纵向钢筋5，其沿着湿接缝长度方向分布，其中一层纵向钢筋5和长直钢筋3、短直钢筋4、上层直钢筋段2.3绑扎在一起，另一层纵向钢筋5和下层直钢筋段2.1绑扎在一起，从而使纵向钢筋5与桥面板湿接缝接头形成一个整体，共同受力。

第三实施例，所述弯起圆弧形钢筋段2.2的弯起线型为两个中心对称且半径相等的半圆弧，所述圆弧半径R＝H/2，H为长直钢筋3和下层直钢筋段2.1之间的竖向直线距离。

第四实施例，所述弯起钢筋下层较长直钢筋段的长度L₁＝(S-2R)×2/3，上层较长直钢筋段的长度L₂＝(S-2R)×1/3，所述S为两个桥面板湿接缝之间的直线距离。所述长直钢筋3的长度L₃＝L₁+2R+0.4L₂，所述短直钢筋4的长度L₄＝0.4L₂。

第五实施例，所述桥面板湿接缝接头还包括混凝土填充层，其填充在两个桥面板湿接缝接头之间的间隙中，并将预制桥面板1、弯起钢筋2、长直钢筋3和短直钢筋4和纵向钢筋5包裹在其中，实现两个桥面板之间的连接。

除此之外，本发明还利用上述实施例制备的单侧桥面板湿接缝接头进行了湿接缝施工工序，具体示例如下：

第六实施例，一种桥面板湿接缝接头的施工方法，包括如下步骤：

(1)参考图2，预制厚度为0.3m的桥面板，横向钢筋采用直径20mm的热轧带肋钢筋，纵向钢筋采用直径16mm的热轧带肋钢筋，湿接缝宽度为S＝500mm。上下两层钢筋的竖向间距H为0.2m，则弯起钢筋圆弧段半径R＝H/2＝0.1m。弯起钢筋下层较长直钢筋段的长度L₁＝(S-2R)×2/3＝0.2m，上层较短直钢筋段的长度L₂＝(S-2R)×1/3＝0.1m。长直钢筋的长度L₃＝L₁+2R+0.4L₂＝44cm，所述短直钢筋的长度L₄＝0.4L₂＝4cm。

(2)参考图2，每组横向钢筋包括：弯起钢筋2、长直钢筋3、短直钢筋4。湿接缝接头对接时，将每组钢筋对应搭接，即弯起钢筋的上层直钢筋段2.3与长直钢筋3、短直钢筋4搭接在一起。调整好位置后，然后将所述上层直钢筋段2.3和长直钢筋3、短直钢筋4焊接，从而使弯起钢筋2、短直钢筋4和长直钢筋3共同形成湿接缝横向钢筋6，成为整体共同受力。

(3)参考图3，将纵向钢筋5沿着湿接缝长度方向分布，所述纵向钢筋5包括两层，上层纵向钢筋与上层横向钢筋(包括上层直钢筋段、长直钢筋、短直钢筋)绑扎，下层纵向钢筋与下层横向钢筋(包括下层直钢筋段)绑扎。

(4)在预制桥面板1下方搭设现浇混凝土底模板，然后在两个桥面板湿接缝接头之间的间隙中浇注C40混凝土，将预制桥面板1、弯起钢筋2、长直钢筋3和短直钢筋4和纵向钢筋5包裹在其中，待混凝土养护完成后，拆除底模，湿接缝施工完成，实现两个桥面板之间的连接。

第七实施例，一种桥面板湿接缝接头的施工方法，包括如下步骤：

(1)参考图2，预制厚度为0.4m的桥面板，横向钢筋采用直径20mm的热轧带肋钢筋，纵向钢筋采用直径22mm的热轧带肋钢筋，湿接缝宽度为S＝600mm。上下两层钢筋的竖向间距H为0.3m，则弯起钢筋圆弧段半径R＝H/2＝0.15m。弯起钢筋下层较长直钢筋段的长度L₁＝(S-2R)×2/3＝0.2m，上层较短直钢筋段的长度L₂＝(S-2R)×1/3＝0.1m。长直钢筋的长度L₃＝L₁+2R+0.4L₂＝54cm，所述短直钢筋的长度L₄＝0.4L₂＝4cm。

(2)参考图2，每组横向钢筋包括：弯起钢筋2、长直钢筋3、短直钢筋4。湿接缝接头对接时，将每组钢筋对应搭接，即弯起钢筋的上层直钢筋段2.3与长直钢筋3、短直钢筋4搭接在一起。调整好位置后，然后将所述上层直钢筋段2.3和长直钢筋3、短直钢筋4焊接，从而使弯起钢筋2、短直钢筋4和长直钢筋3共同形成湿接缝横向钢筋6，成为整体共同受力。

(3)参考图3，将纵向钢筋5沿着湿接缝长度方向分布，所述纵向钢筋5包括两层，上层纵向钢筋与上层横向钢筋(包括上层直钢筋段、长直钢筋、短直钢筋)绑扎，下层纵向钢筋与下层横向钢筋(包括下层直钢筋段)绑扎。

(4)在预制桥面板1下方搭设现浇混凝土底模板，然后在两个桥面板湿接缝接头之间的间隙中浇注C60混凝土，将预制桥面板1、弯起钢筋2、长直钢筋3和短直钢筋4和纵向钢筋5包裹在其中，待混凝土养护完成后，拆除底模，湿接缝施工完成，实现两个桥面板之间的连接。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桥面板湿接缝接头，其特征在于，包括：预制桥面板、弯起钢筋、长直钢筋和短直钢筋；

所述预制桥面板的侧壁固定有弯起钢筋、长直钢筋、短直钢筋，其中，所述长直钢筋、短直钢筋各自的一端均固定在预制桥面板中，且长直钢筋、短直钢筋沿着湿接缝的长度方向交错分布，所述弯起钢筋包括下层直钢筋段、弯起圆弧形钢筋段、上层直钢筋段，所述下层直钢筋段的一端固定在预制桥面板中，所述弯起圆弧形钢筋段的两端分别与下层直钢筋段、上层直钢筋段连接，且下层直钢筋段长度大于上层直钢筋段，所述上层直钢筋段与长直钢筋固定在一起，使弯起钢筋和长直钢筋形成整体，所述短直钢筋用于连接锚固在另一侧预制桥面板中的弯起钢筋上的上层直钢筋段。

2.如权利要求1所述的桥面板湿接缝接头，其特征在于，所述桥面板湿接缝接头还包括两层纵向钢筋，其沿着湿接缝长度方向分布，其中一层纵向钢筋至少和上层直钢筋段连接，优选为绑扎；另一层纵向钢筋和下层直钢筋段连接，优选为绑扎。

3.如权利要求1所述的桥面板湿接缝接头，其特征在于，所述弯起圆弧形钢筋段的弯起线型为两个中心对称且半径相等的半圆弧，优选地，所述圆弧半径R＝H/2，H为长直钢筋和下层直钢筋段之间的竖向直线距离。

4.如权利要求3所述的桥面板湿接缝接头，其特征在于，所述弯起钢筋下层较长直钢筋段的长度L₁＝(S-2R)×2/3，上层直钢筋段的长度L₂＝(S-2R)×1/3，所述S为两个桥面板湿接缝之间的直线距离。

5.如权利要求4所述的桥面板湿接缝接头，其特征在于，所述长直钢筋的长度L₃＝L₁+2R+0.4L₂，所述短直钢筋的长度L₄＝0.4L₂。

6.如权利要求1-5任一项所述的桥面板湿接缝接头，其特征在于，所述桥面板湿接缝接头还包括混凝土填充层，其填充在两个桥面板湿接缝接头之间的间隙中，并将预制桥面板、弯起钢筋、长直钢筋和短直钢筋和纵向钢筋包裹在其中。

7.一种桥面板湿接缝接头的施工方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的桥面板湿接缝接头执行，包括如下步骤：

(1)将两组上述的桥面板湿接缝接头对接好，且每一组桥面板湿接缝接头中的上层直钢筋段与另一桥面板湿接缝接头中的短直钢筋对应，调整好位置后，然后将所述上层直钢筋段和相对应的短直钢筋以及长直钢筋焊接，使上层直钢筋段、短直钢筋和长直钢筋共同形成湿接缝横向钢筋，成为整体共同受力；

(2)将纵向钢筋沿着湿接缝长度方向分布，所述纵向钢筋包括两层，其中一层纵向钢筋放置在位于上层的湿接缝横向钢筋上，并与湿接缝横向钢筋绑扎在一起；另一层纵向钢筋放置在湿接缝横向钢筋下方的下层直钢筋段上，并与湿接缝横向钢筋绑扎在一起；

(3)在预制桥面板下方搭设现浇混凝土底模板，然后在两个桥面板湿接缝接头之间的间隙中浇注混凝土，将预制桥面板、弯起钢筋、长直钢筋和短直钢筋和纵向钢筋包裹在其中，待混凝土养护完成后，拆除底模，湿接缝施工完成，实现两个桥面板之间的连接。

8.如权利要求7所述的桥面板湿接缝接头的施工方法，其特征在于，所述混凝土为强度为C40-C60或超高性能混凝土。

9.如权利要求7或8所述的桥面板湿接缝接头的施工方法，其特征在于，所述长直钢筋、短直钢筋、下层直钢筋段均通过锚固的方式固定在预制桥面板中，优选地，在预制预制桥面板时将上述钢筋固定在相应位置，然后浇注混凝土，即可。

10.权利要求1-6任一项所述的桥面板湿接缝接头和/或权利要求7-9任一项所述的施工方法在道路工程、桥面工程领域中的应用。

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