[發明專利]鉸縫傾斜的空心板橋及其建造方法

有效

• 申請號: 201410192350.2
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN105088933B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 魏建東;賀志彬;王瑞山;杜雪芹;周峰;李蓬;徐勝堂;游鵬;門博;曹春;張利軍;萬超
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: E01D2/00
• 分類號: E01D2/00;E01D21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及鉸縫傾斜的空心板橋及其建造方法，屬于橋梁工程領域。

背景技術

預制裝配式空心板橋因其構造簡單、受力明確、施工方便，是中小跨徑橋梁的首選橋型之一。目前，該橋型已成為高速公路、干線公路上使用最多的橋型，特別是跨徑在20m以下范圍內的中小公路橋梁中最為常見，也是里程數最長的橋型。

這類橋梁的建造方法是將預制好的空心板吊裝就位，然后在相鄰空心板之間的企口縫位置處澆筑混凝土,鋪裝橋面,通過企口縫鋼筋和混凝土以及橋面鋪裝將各塊空心板沿橋橫向連接成為整體。該類橋梁的空心板在預制廠施工,橫截面通常為單孔或雙孔截面形式,采用先張法沿板縱向設置預應力鋼筋,空心板側邊為折線形。

由于相鄰空心板之間僅靠企口縫鋼筋和混凝土連接和傳力,板與板連接能力不足,橋梁整體性差。并且企口縫尺寸一般相對較小,施工難度大,混凝土養護不便，新老混凝土粘結得不到保證,造成企口縫強度低,易損壞,導致企口縫受剪破壞,甚至形成單板受力,空心板撓度增大,使橋面沿橋縱向在企口縫位置處出現裂縫,破壞了橋面的鋪裝層,造成行車顛簸,從而影響橋梁的正常使用和耐久性,給橋梁通行安全埋下隱患。國內僅在2011年就有5座空心板橋出現垮塌事故。

通過研究和思考，人們逐漸認識到，空心板鉸縫的受力主要包括板間剪力和橫向彎矩，開裂一般是鉸縫底部在橫向彎矩的作用下先行開裂。人們逐漸開始從結構上保證橫向連接的可靠性，設計上常通過增加橫隔板和施加橫向預應力來增加橋梁的橫向整體性。

增加橫隔板給施工帶來諸多不便，施加橫向預應力除增加施工作業量外，也影響橋梁的觀瞻和橋下凈空。狹小的接縫底部，幾乎不能為采取其他可靠的橫向連接提供空間。

發明內容

本發明為克服現有技術的缺陷，提供鉸縫傾斜的空心板橋及其建造方法，提高了板間鉸縫的抗剪能力和鉸縫底部抗橫橋向彎拉開裂能力。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：采用梯形截面的空心板拼裝空心板橋，空心板間的鉸縫是傾斜的。空心板的中板分為上壓型和下承型，邊板也分為上壓型和下承型。

鉸縫可采用三種形式，一種是形狀為常規的大鉸縫斜置，鉸縫內可灌注自流平小石子混凝土或高強砂漿；另一種是鉸縫中部可為直線形縫，頂、底板處各有一突出的齒塊和相咬合的缺角，第三種是鉸縫兩側空心板腹板呈臺階狀，相互咬合。

空心板底部有跨鉸縫的連接鋼板，用螺栓錨固在相鄰的空心板底板，傳遞橫橋向拉力；也可用通長螺桿從底板到頂板將其錨固，該措施可使鋼板傳遞橫橋向拉力，同時也提高了板間剪力的傳遞能力。

另外，鉸縫頂部也可安裝跨縫的連接鋼板，鋼板用錨固螺栓或從底板到頂板的通長螺桿連接。

臺階狀鉸縫的空心板在臺階上有豎向預留孔，拼裝時插入連接筋。臺階上的連接筋預制在上方臺階上，下方臺階在對應位置有插入孔，拼裝時孔內先注入植筋膠。

在鉸縫內不灌入混凝土或砂漿連接的情況下，空心板拼裝時，在其鉸縫部位涂抹化學膠液，凝固后增強鉸縫兩側面的粘結力。

本發明的有益效果是：提高了預制空心板橋沿橋橫向的整體性，克服了常規空心板橋易在鉸縫底開裂，鉸縫內混凝土松動、脫落，進而鉸縫抗剪能力大幅度降低的缺點。通過鉸縫底部的連接鋼板，提高了鉸縫底部的抗拉能力，通長螺桿的連接，提高了鉸縫抗剪能力。橋面鋪裝不需要改變。

本發明適合各種跨徑的預應力混凝土或鋼筋混凝土裝配式空心板橋。

解決了一直困擾空心板橋的鉸縫問題，增加了連接的耐久性，可減少橋梁的維修，節約社會資源。

附圖說明

圖1鉸縫傾斜的空心板橋橫斷面示意圖之一；

圖2鉸縫傾斜的空心板橋橫斷面示意圖之二；

圖3鉸縫傾斜的空心板橋橫斷面示意圖之三；

圖4上壓型邊板橫斷面示意圖；

圖5下承型邊板橫斷面示意圖；

圖6上壓型中板橫斷面示意圖；

圖7下承型中板橫斷面示意圖；

圖8鉸縫底部橫斷面局部示意圖；

圖9通長螺桿加強的鉸縫橫斷面示意圖；

圖10臺階狀斜鉸縫橫斷面示意圖；

圖11連接筋加強的臺階狀斜鉸縫橫斷面示意圖；

圖12通長螺桿連接的臺階狀斜鉸縫橫斷面示意圖；

圖13連接筋加強及通長螺桿連接的臺階狀斜鉸縫橫斷面示意圖；

圖14通長螺桿連接的簡易型斜鉸縫橫斷面示意圖；

圖15臺階狀鉸縫相應的空心板橫斷面示意圖。