预制梁段、高早强UHPC湿接缝及其的大跨梁桥悬拼施工方法技术

本发明专利技术涉及大跨梁桥结构，具体公开了一种高早强UHPC湿接缝，采用早期强度发展快的高早强UHPC浇筑而成，呈“丰”字型结构，以能够提高接缝的抗剪性能。本发明专利技术还公开了一种预制梁段以及一种高早强UHPC湿接缝的大跨度梁桥悬臂拼装施工方法。本发明专利技术的高早强UHPC接缝具有良好的力学性能与耐久性能；与预制梁段的粘结强度高，能够很好地起到桥梁横向接缝传递应力的作用。

【技术实现步骤摘要】
预制梁段、高早强UHPC湿接缝及其的大跨梁桥悬拼施工方法
本专利技术涉及大跨梁桥结构，具体地，涉及一种高早强UHPC湿接缝，此外，还涉及一种预制梁段以及具有上述预制梁段的高早强UHPC湿接缝的大跨梁桥悬拼施工方法。
技术介绍
悬臂拼装法(以下简称悬拼法)是连续梁桥中常用的一种施工方法，悬拼法指的是在桥墩两侧设置吊架，平衡地逐段向桥墩两端对称地拼装预制混凝土梁段，并逐段施加预应力的施工方法，相较于采用现浇混凝土梁段的悬臂浇筑法，悬拼法结合了预制拼装技术的优点，使得施工更加快捷，施工质量得以保证。在我国，自上世纪90年代开始，悬拼法在连续梁桥中的应用越来越广泛，同时悬拼法建造的桥梁的安全性问题也越来越多。悬拼法建造的桥梁的相邻预制梁段靠接缝连接，接缝的主要作用就是将若干预制梁段连接成整体，同时保证正应力与剪应力能够在梁段间传递，由于纵向钢筋在接缝处断开，因此接缝即是悬拼法梁桥的关键部位也是薄弱部位，悬拼法建造的桥梁的很多问题都是由于接缝较差的力学性能和耐久性造成的，改善接缝的各项性能是悬拼法在大跨连续梁桥能广泛应用的关键。传统悬拼法中常采用的接缝形式有湿接缝、干接缝、胶接缝，三种接缝各自存在的问题如下：1.混凝土湿接缝：湿接缝一般在梁段间先预留30-100cm的空隙，之后在施工现场浇筑水泥砂浆或混凝土来填满。混凝土湿接缝的问题在于：一方面湿接缝中新浇混凝土与预制梁段的老混凝土粘结强度低，界面处容易开裂漏水、进而影响结构耐久性。另一方面采用湿接缝的预制梁段两端有钢筋伸出，浇筑混凝土前要进行绑扎、焊接，而且浇筑完的混凝土需要养护较长时间使其强度满足施工下一节段的要求，这大大增加了桥梁的施工时间。2.干接缝：干接缝是在梁段两端端面设置剪力键，将两梁段直接拼装在一起，靠预应力将预制梁段连成整体。干接缝虽然可实现快速连接，但混凝土梁段在接缝处完全断开，接缝处应力的传递依赖于接缝处的预应力钢绞线及剪力键。由于预制梁段的端面很难完全平直，致使接缝在连接时将出现缝隙；加之桥梁在超限荷载作用下干接缝部位可能出现拉应力，而使接缝张开；水汽或腐蚀介质将通过接缝的间隙渗入而腐蚀预应力钢绞线；其受力性能、抗震性能及耐久性均存在风险。3.胶接缝：胶接缝是在干接缝的基础上，在梁段端面涂抹一层1～3mm厚的环氧树脂胶，然后进行拼接，环氧树脂胶能润滑梁段段表面使其易于对接拼装，消除端面凹凸不平引起的应力集中问题，其自身与梁段有一定的粘结强度，施工也比湿接缝快捷，由此应用最为广泛，但是，由于桥梁长期处于复杂应力状态和交替变化的自然环境中，环氧树脂胶不可避免的出现粘结强度降低、老化等问题，影响桥梁的安全性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高早强UHPC湿接缝，该高早强UHPC湿接缝具有良好的力学性能与耐久性能；与预制梁段的粘结强度高，能够很好地起到桥梁横向接缝传递应力的作用。进一步地，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种预制梁段，该预制梁段能够使梁桥接缝具有较好的力学性能。此外，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高早强UHPC湿接缝的大跨梁桥悬臂拼装施工方法，该高早强UHPC湿接缝的大跨梁桥悬臂拼装施工方法的优势在于采用了高早强UHPC湿接缝作为预制梁段间的连接方式，使大跨度连续梁桥悬臂拼装施工方法不仅使施工较为快捷，且能够保证梁桥接缝的力学性能。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高早强UHPC湿接缝，采用早期强度发展快的高早强UHPC浇筑而成，呈“丰”字型结构，以能够提高接缝的抗剪性能。本专利技术还提供了一种预制梁段，所述预制梁段端面均形成有多个开口向内收缩的凹槽，且所述预制梁段端面均设置有伸出的多个钢筋。优选地，所述凹槽为锯齿凹槽。更优选地，所述预制梁段端面伸出环形钢筋，所述环形钢筋包括能够被锚固钢筋穿过的顶板环形钢筋、腹板环形钢筋和底板环形钢筋。本专利技术还提供一种高早强UHPC湿接缝的大跨梁桥悬拼施工方法，其中，包括如下步骤：S1、从起始位置的桥墩上向两边逐段对称安装上述技术方案中任一项所述的预制梁段，使得相邻所述预制梁段之间预留浇筑空间，对所述预制梁段的端面进行表面处理，使相邻所述预制梁段的相邻钢筋搭接固定在一起；S2、在所述浇筑空间内浇筑高早强UHPC材料(高早强超高性能混凝土)形成高早强UHPC湿接缝；S3、养护设定时间后，张拉预应力，完成对相邻所述预制梁段的拼装；S4、重复步骤S1、S2和S3，完成桥梁主体的施工。可选地，全桥采用高早强UHPC湿接缝连接所述预制梁段，以能够保证了施工的快捷性以及提高接缝的力学性能和耐久性。通过上述技术方案，本专利技术具有如下技术效果：本专利技术的高早强UHPC湿接缝采用丰字形设计，具有良好的力学性能与耐久性能；与预制梁段的粘结强度高，能够很好地起到桥梁横向接缝传递应力的作用。本专利技术的预制梁段的端部设置有开口向内收缩的凹槽，可以增加接缝的抗剪性能，而且，由于凹槽的开口向内收缩，增加了凹槽与接缝之间的扣合力，增加了接缝的抗拉性能，从而使接缝具有较好的力学性能。而且，预制梁段的端部设置有环形钢筋，在梁桥悬臂拼装过程中，相邻预制梁段端部对应位置的环形钢筋交叉形成孔洞，可以将锚固钢筋插入孔洞中并焊接在环形钢筋上，实现钢筋的有效连接，而且，施工简便。另外，本专利技术的高早强UHPC湿接缝的大跨梁桥悬臂拼装施工方法将高早强UHPC应用于大跨连续梁桥悬臂拼装施工中，使施工更加快捷，而且，通过对预制梁段的结构进行设计，即预制梁段的端部增加了凹槽结构以加强高早强UHPC湿接缝的抗剪与抗拉性能，有效保证高早强UHPC湿接缝能够很好地传递正应力与剪应力。本专利技术的其它特征和更加突出优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是本专利技术一个实施例的高早强UHPC湿接缝的大跨梁桥悬臂拼装施工方法的流程步骤框图；图2是本专利技术一个实施例中的预制梁段的立体结构示意图；图3是本专利技术一个实施例中的预制梁段的正视图；图4是本专利技术一个实施例中的预制梁段的侧视图；图5是本专利技术一个实施例中的接缝的立体结构示意图；图6是本专利技术一个实施例中的两相邻预制梁段安装就位时环形钢筋搭接的立体结构示意图；图7是本专利技术一个实施例中的顶板环形钢筋搭接方式的示意图；图8是本专利技术一个实施例中的顶板环形钢筋与锚固钢筋搭接方式的示意图；图9是本专利技术一个实施例中的腹板环形钢筋搭接方式的示意图；图10是本专利技术一个实施例中的腹板环形钢筋与锚固钢筋搭接方式的示意图；图11是本专利技术一个实施例中的底板环形钢筋搭接方式的示意图；图12是本专利技术一个实施例中的底板环形钢筋与锚固钢筋搭接方式的示意图；图13是本专利技术一个实施例中的两相邻预制梁段拼装形式的立体结构示意图；图14是本专利技术一个实施例中的两相邻预制梁段拼装形式的侧视图；图15是本专利技术一个实施例中的两相邻预制梁段拼装形式的俯视图。附图标记说明1顶板11顶板环形钢筋...

【技术保护点】
1.一种高早强UHPC湿接缝，其特征在于，采用早期强度发展快的高早强UHPC浇筑而成，呈“丰”字型结构，以能够提高接缝的抗剪性能。/n

【技术特征摘要】
1.一种高早强UHPC湿接缝，其特征在于，采用早期强度发展快的高早强UHPC浇筑而成，呈“丰”字型结构，以能够提高接缝的抗剪性能。


2.一种预制梁段，其特征在于，所述预制梁段端面均形成有多个开口向内收缩的凹槽(4)，且所述预制梁段端面均设置有伸出的多个钢筋。


3.根据权利要求2所述的预制梁段，其特征在于，所述凹槽(4)为锯齿凹槽。


4.根据权利要求3所述的预制梁段，其特征在于，所述预制梁段端面伸出环形钢筋，所述环形钢筋包括能够被锚固钢筋(5)穿过的顶板环形钢筋(11)、腹板环形钢筋(21)和底板环形钢筋(31)。


5.一种高早强UHPC湿接缝的大跨梁桥悬...

【专利技术属性】
技术研发人员：张阳，何水龙，饶欣频，霍文斌，黄龙田，李巍，
申请(专利权)人：湖南大学，广东省建筑设计研究院，
类型：发明
国别省市：湖南;43