CN111893859A - 一种组合式t型桥面连续结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式T型桥面连续结构及施工方法，梁板的端部顶面预留安装槽口，在槽口内安放预制T型结构的位置铺设有垫层；预制T型构件包括竖向腹板、横向翼缘板和连接钢筋，竖向腹板插在相邻的梁板之间的缝隙中，横向翼缘板放置在垫层上，梁板顶层的纵向钢筋位于预制T型构件顶面，预制T型构件的竖向连接钢筋与梁板顶层的纵向钢筋相连，且梁板顶层的纵向钢筋与横向分布钢筋捆绑形成钢筋网；且在横向翼缘板端部侧面与槽口壁之间现浇有填缝混凝土，在预制T型构件和填缝混凝土的上方设置有桥面混凝土层，在桥面混凝土层上设有沥青混凝土层。

Description

一种组合式T型桥面连续结构及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁领域，具体的，涉及一种组合式T型桥面连续结构及施工方法。

背景技术

相对于主梁而言，现状桥面连续仅仅通过在桥面混凝土铺装层内设置连续钢筋来实现，其厚度尺寸较小，且位于梁板支承端的上缘。在梁板发生弯曲变形时，需承受更大的拉应力和发生更大的拉应变；在梁板发生水平位移或变形时，桥面连续结构需要承受更大的压应力。在上述应力应变交替作用下，在用桥梁的桥面连续处普遍存在严重的桥面开裂、桥面切缝处啃边和漏水等病害。此类病害的出现不仅影响行车舒适性、结构耐久性，若不能及时处理，还会危及行车安全。

在深入分析在用简支梁板桥面连续结构病害发生机理、发展过程的基础上，结合桥面连续结构受力、变形特点，发明人认为较好地解决桥面连续结构病害，改善简支梁桥的结构耐久性，进一步拓展简支、桥面连续结构的应用范围，成为最迫切的现实需求。

发明内容

针对在用简支梁板桥面连续结构普遍出现的病害情况，本发明旨在提供一种新型桥面连续结构，既可改善桥面连续结构受力，减少结构病害，又方便施工，便于维修。

本发明的目的，是提供一种组合式T型桥面连续结构及施工方法。

为实现上述发明目的，本发明公布了以下技术方案：

第一方面，本发明公开了一种组合式T型桥面连续结构，其包括梁板、预制T型构件、现浇填缝混凝土和桥面混凝土层；

所述梁板的端部顶面预留安装槽口，在所述槽口内安放预制T型结构的位置铺设有垫层；所述的预制T型构件包括竖向腹板、横向翼缘板和连接钢筋，所述的竖向腹板插在相邻的梁板之间的缝隙中，横向翼缘板放置在垫层上，梁板顶层的纵向钢筋位于预制T型构件顶面，预制T型构件的竖向连接钢筋与梁板顶层的纵向钢筋相连，且梁板顶层的纵向钢筋与横向分布钢筋捆绑形成钢筋网；且在横向翼缘板端部侧面与槽口壁之间现浇有填缝混凝土，在预制T型构件和填缝混凝土的上方设置有桥面混凝土层，在桥面混凝土层上设有沥青混凝土层。

进一步，在梁板端部的预留槽口内安装预制T型构件时，其顶面应低于梁板顶面，以使后浇筑的桥面铺装混凝土嵌入槽口内。

进一步，预制T型构件中部的竖向腹板为上宽下窄的楔形，其具体斜率与荷载作用下的梁板挠跨比变化负相关。

进一步，预制T型构件安装在预留槽口内时，对其翼缘板端部进行加厚处理，即翼缘板端部厚度大于其他位置的厚度，其既可增加预制T型构件翼缘板下面的空隙空间，又不减小预制T型构件翼缘板端部与填缝混凝土的接触面积，还可明确翼缘板下缘的实际支承部位，以便于进行调平处理，使得翼缘板实际受力与理论计算保持一致。

进一步，预制T型构件顶面设置有竖向连接钢筋，以使桥面铺装混凝土与预制T型构件连接成整体，共同承受作用于此部位各种形式的荷载。

进一步，梁板顶面纵向钢筋伸入梁板端部预留槽口内一定长度，在预留槽口内安装预制T型构件后，其置于预制T型构件上面，并通过连接钢筋将桥面连续两端的梁板顶面纵向钢筋连接成整体，其与桥面铺装内的桥面连续钢筋共同抵抗作用于此部位的荷载。

进一步，在预制T型构件翼缘板端部和槽口之间预留了一定宽度的空间，以方便预制T型构件的安装，并填充密实混凝土。

第二方面，本发明还提出了一种组合式T型桥面连续结构施工方法，包括以下步骤：

首先，支座安装就位，架设预制梁板(或浇筑现浇梁板)；清理梁板端部槽口，进行凿毛处理，以确保现浇填缝混凝土与梁板、预制T型构件的连接质量；在梁板端预留槽口内，对应预制T型构件的横向翼缘板的支承位置处铺设垫层；

安装预制T型构件，其在梁板端部预留槽口内应定位准确，安放稳固。预制T型构件应位于梁板上缘纵向钢筋的下面，桥面连续两端相邻的梁板上缘纵向钢筋应通过其他辅助钢筋连接成整体，并通过横向分布钢筋绑扎成网；

预制T型构件安装就位后，对梁板和预制T型构件的连接钢筋进行二次加工、定型，与横向分布钢筋绑扎成网，与桥面铺装内的抗裂钢筋网和桥面连续钢筋网绑扎成整体，且定位准确。

浇筑现浇填缝混凝土，振捣密实、养护；再施工桥面铺装和桥面连续。

与现有技术相比，本发明取得了以下有益效果：

1)在预留槽口内安装了预制T型构件，其与顶部的桥面铺装连接成整体后，相比较常用方案而言，其整体厚度增大较多，当梁板发生弯曲变形时，其位于截面受拉区，承受拉力，由于厚度增加，降低了桥面连续的拉应力水平。

2)预制T型构件顶面设置了竖向连接钢筋，而且将其顶面低于梁板顶面，同时还增加了预制T型构件的楔形腹板，此构造措施大大增加了桥面连续处梁板与桥面铺装的纵向抗剪连接承载能力，既比无连接钢筋和仅设置抗剪抗剪的情况抗剪能力强，也比只在槽口内设置预制板或金属板的情况抗剪能力强。

3)在预制T型构件翼缘板端部进行加厚处理，使得翼缘板底部形成一定空间，；当梁板端发生上翘时，不会对组合式桥面连续结构正常使用产生不利影响。

4)设置了预制T型构件的楔形腹板，其对梁板端缝处的桥面连续起到支承作用，降低桥面连续处结构层内的应力水平，可避免(或延缓)桥面连续处的桥面开裂病害出现。

5)设置了预制T型构件的楔形腹板，其伸入梁板的梁端缝内，其上宽下窄的构造型式，可确保在预制梁板发生挠曲变形时，梁板端缝都始终处于填充状态，可一定程度上增强多孔简支梁板发生纵向位移时的纵向内力传递能力，而不是仅仅依靠薄薄的桥面混凝土铺装层。

6)在预制T型构件翼缘板端部下缘设置了调平垫层，其可以使得预制T型构件在荷载作用下，得到的支承更均匀，更有利于发挥构件性能而不破坏。

7)相比较于常用桥面连续结构方案，本发明的桥面连续结构传递水平内力的能力增强，而且降低了桥面连续结构的应力水平，故能使得简支梁板桥面连续时的跨数更多，联长更长，进而减少桥面伸缩缝数量，提高行车舒适性。

8)由于在梁板结构施工时，在一孔梁板的两端均设置了预留槽口，而不再区分是伸缩缝位置处还是桥面连续位置处，两端模板型式和尺寸得到了统一，方便了施工，增加了模板的通用性，增加了模板的周转频次，降低了施工成本。

9)当桥面连续的简支梁板采用预制施工，其混凝土浇筑和养护质量更有保障，其钢筋定位更准确，更有利于桥面连续结构的安装和受力。

10)由于本发明设置了预制T型构件，在梁板架设完成后，即可安装预制T型构件、布置桥面连续钢筋网和桥面铺装抗裂钢筋网，绑扎定位后，即可浇筑二期恒载混凝土，加快了桥面铺装施工进度，且降低了桥面连续处的施工难度。

11)本发明既适用于预制结构，也适用于现浇结构；既适用于等跨径的情况，也适用于不等跨径的情况；既适用于梁板端缝较窄的情况，也适用于较宽的情况。

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、桥面连续结构一般构造图；

图2、预制T型构件一般构造图；

图3、预制(或现浇)梁板张拉预应力钢束前的形态图；

图4、预制(或现浇)梁板张拉预应力钢束后的形态图；

图5、桥面连续结构钢筋构造图；

图6、预制T型构件钢筋构造图；

图中，1、梁板；2、梁板端缝；3、槽口；4、预制T型构件；4-1、翼缘板；4-2、楔形腹板；4′、预制T型构件底部空间；4"、垫层；5、混凝土桥面层；6、沥青混凝土层；7、现浇填缝混凝土；8、预制T型构件翼缘板端部底面调平垫层；9、顶部竖向连接钢筋；9′、腹板竖向钢筋；10、梁板上缘纵向钢筋；10′、预制T型构件纵向钢筋；11、桥面连续处横向分布钢筋；12、桥面铺装抗裂钢筋网；13、桥面连续钢筋网。

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，本文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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本发明中的术语“梁板”是指梁或者板。

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。

正如背景技术所述，针对现有的桥面连续结构普遍发生的病害情况，本发明提供一种组合式T型桥面连续结构，既可降低桥面连续结构的应力水平，减少结构病害，又可加快桥面连续结构施工速度；既可提高桥面连续结构的抵抗竖向荷载的能力，又可提高其传递纵向水平力的能力；既可应用于相同结构型式的情况，又可应用不同结构型式的情况；既可应用相同跨径的情况，也可以应用不等跨的情况；同时，还可提高简支梁板结构的整体联长，进而改善整体行车条件。现结合附图和具体实施方式对本发明进一步进行说明。

实施例

本实施例公开的一种组合式T型桥面连续结构，其主要包括梁板端预留槽口3、预制T型构件4、混凝土桥面层5、现浇填缝混凝土7。

梁板端部顶面预留安装槽口，在所述预留槽口内安装预制T型结构的位置铺设有垫层；预制T型构件包括竖向腹板、横向翼缘板和连接钢筋，所述的竖向腹板插在相邻梁板之间的缝隙中，横向翼缘板放置在垫层上，梁板上缘纵向钢筋的连接钢筋位于预制T型构件顶面，且与分布钢筋捆绑形成钢筋网，且在该部位浇筑有混凝土层，该混凝土层与上方的桥面铺装混凝土层同时浇筑。

具体的，梁板1浇筑时，在其梁端顶部预留槽口3。槽口3内表面应平整，以确保桥面连续预制T型构件4定位准确。施工梁板1时，应将各有关连接钢筋预埋定位准确，预留长度满足连接要求。

预制T型构件4进行预制时，其构造尺寸应准确，以便于其安装时定位准确、安放稳固、衔接严密；其包括竖向的楔形腹板4-2和横向的翼缘板4-1；在横向翼缘板内布置多根延伸到外部的顶部竖向连接钢筋9和多根预制T型构件纵向钢筋10′，上述钢筋形状在预制时可直接按照直筋布设，安装就位后，再进行二次加工成型，以方便预制时的施工控制。

预制T型构件4底部预留高度应满足梁板结构变形需要，并考虑施工误差的影响；其支承点内侧应设置倒圆弧，以防止其发生与梁板顶面的相对角位移时，而发生因应力集中造成角部混凝土破碎，进而影响结构功能发挥。

梁板1在预应力张拉前，位于施工台座或支架上，其形态如图3所述。当张拉预应力钢束后，简支梁板的跨中会上拱，其形态如图4所示；预制梁板完成现场架设后，梁板形态不变，仍如图4所示，造成梁板端缝2上窄下宽；在外部荷载作用下，其端部截面会围绕位于中部的中性轴o点旋转。

预制T型构件4的楔形腹板4-2内布置有腹板竖向钢筋9′和横向分布钢筋11；楔形腹板4-2的斜率，应根据梁板端部缝宽2变化情况合理确定，以确保缝宽2发生微小变化时，楔形腹板4-2能及时对翼缘板4-1起到支承作用。

进一步，在预制T型构件4翼缘板端部和槽口之间预留了一定宽度的空间，用于填充密实混凝土，对应图中的现浇填缝混凝土7；现浇填缝混凝土7的高度与预制T型构件翼缘板顶部的高度平齐，在现浇填缝混凝土7和预制T型构件4翼缘板4-1顶部铺设混凝土桥面层5，在混凝土桥面层5的上方铺设沥青混凝土层6。

进一步的，本实施例中还公开了一种组合式T型桥面连续结构的施工方法，具体如下：

首先支座安装就位，架设预制梁板1(或浇筑现浇梁板1)。清理梁端槽口3，进行凿毛处理，以确保现浇填缝混凝土7与梁板1、预制T型构件4的连接质量；在梁端预留槽口3内，对应预制T型构件4翼缘板4-1的支承位置处铺设垫层4"，垫层4"应具有和易性好、粘结力强，耐久性好，强度高等特点，其厚度不宜过大。

安装预制T型构件4，其在梁板1端部预留槽口3内应定位准确，安放稳固。预制T型构件4应位于预制梁板上缘纵向钢筋10的下面，桥面连续两端相邻的预制梁板上缘纵向钢筋10应通过其他辅助钢筋连接成整体，并通过桥面连续处横向分布钢筋11绑扎成网

预制T型构件4安装就位后，对梁板1和预制T型构件4的连接钢筋进行二次加工、定型，与桥面连续处横向分布钢筋11绑扎成网，与桥面铺装内的抗裂钢筋网12和桥面连续钢筋网13绑扎成整体，且定位准确。首先浇筑现浇填缝混凝土7，振捣密实、养护；再施工桥面铺装和桥面连续，其主要包括，安放桥面铺装抗裂钢筋网12和桥面连续钢筋网13、桥面连续处横向分布钢筋11，连接预制梁板上缘纵向钢筋10，绑扎成网状整体，并做好与预制T型构件4的连接，确保通过预制T型构件顶部竖向连接钢筋9与上述钢筋网连接成整体，浇筑桥面铺装混凝土后，共同构成组合式桥面连续结构。全桥混凝土铺装养护完成后，施工桥面防水层、施工沥青混凝土铺装层6。

通常设置桥面连续处相邻的两跨桥梁均为相同跨径、相同型式的预制梁板结构，主要是因为不同跨径、不同型式的预制梁板结构刚度不同，在相同外荷载作用下，两者应力和变形差别较大，进而造成桥面连续结构易出现病害，甚至发生结构破坏。

当桥面连续处一侧为现浇结构时，一般首先施工现浇结构的桥跨，然后再架设预制梁板桥跨；若同为现浇结构时，根据施工要求、结构复杂程度或重要程度等因素，确定相邻两跨的先后施工顺序。施工时预留需要的梁端槽口，布设桥面连续连接钢筋。安装桥面连续预制T型构件4后，绑扎桥面连续连接钢筋，此时无论是现浇结构还是预制结构，其顶面都应设置桥面混凝土铺装层，既可加强预制梁板结构的整体性，又可作为现浇结构的调平层，同时还可作为桥面连续的整体化结构层。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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。

本发明的桥面连续组合结构不仅适用于预制简支梁板结构，也适用于现浇简支结构，也适用于其相邻桥跨为不同跨径、不同结构型式的情况。

Claims (10)

1.一种组合式T型桥面连续结构，其特征在于，其包括梁板、预制T型构件、和桥面混凝土层；

所述梁板的端部顶面预留安装槽口，在所述槽口内安放预制T型结构的位置铺设有垫层；所述的预制T型构件包括竖向腹板、横向翼缘板和连接钢筋，所述的竖向腹板插在相邻的梁板之间的缝隙中，横向翼缘板放置在垫层上，梁板顶层的纵向钢筋位于预制T型构件顶面，预制T型构件的竖向连接钢筋与梁板顶层的纵向钢筋相连，且梁板顶层的纵向钢筋与横向分布钢筋捆绑形成钢筋网；且在横向翼缘板端部侧面与槽口壁之间现浇有填缝混凝土，在预制T型构件和填缝混凝土的上方设置有桥面混凝土层，在桥面混凝土层上设有沥青混凝土层。

2.如权利要求1所述的组合式T型桥面连续结构，其特征在于，预制T型构件安装在梁板端部的预留槽口内时，其顶面应低于梁板顶面。

3.如权利要求1所述的组合式T型桥面连续结构，其特征在于，预制T型构件的竖向腹板为上宽下窄的楔形，其具体斜率与荷载作用下的梁板挠跨比变化负相关。

4.如权利要求1或3所述的组合式T型桥面连续结构，其特征在于，所述预制T型构件的竖向腹板内布置有竖向钢筋和横向钢筋。

5.如权利要求1所述的组合式T型桥面连续结构，其特征在于，所述预制T型构件的横向翼缘板内设有延伸到外部的竖向连接钢筋和纵向钢筋。

6.如权利要求5所述的组合式T型桥面连续结构，其特征在于，所述梁板顶层的纵向钢筋伸入梁板端部预留槽口内一定长度。

7.如权利要求1所述的组合式T型桥面连续结构，其特征在于，在预制T型构件翼缘板端部和槽口之间预留了一定宽度的空间，采用密实混凝土填充。

8.如权利要求1所述的组合式T型桥面连续结构，其特征在于，预制T型的横向翼缘板端部厚度大于其他位置的厚度。

9.一种组合式T型桥面连续结构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

支座安装就位，架设预制梁板或浇筑现浇梁板，清理预制梁板的梁端槽口，进行凿毛处理；在梁端预留槽口内，对应预制T型构件的横向翼缘板的支承位置处铺设垫层；

安装预制T型构件，使其在梁板端部预留槽口内准确定位，稳固安放；

预制T型构件应位于梁板上缘纵向钢筋的下面，桥面连续两端相邻的梁板上缘纵向钢筋应通过其他辅助钢筋连接成整体，并通过横向分布钢筋绑扎成网；

预制T型构件安装就位后，对梁板和预制T型构件的连接钢筋进行二次加工、定型，与横向分布钢筋绑扎成网，与桥面铺装内的抗裂钢筋网和桥面连续钢筋网绑扎成整体，且定位准确；

浇筑现浇填缝混凝土，振捣密实、养护；再施工桥面铺装和桥面连续。

10.如权利要求9所述的一种组合式T型桥面连续结构施工方法，其特征在于，预制T型构件安装在预留槽口内时，对横向翼缘板端部进行加厚处理。

Images