[發明專利]一種采用UHPC濕接縫連接的空腹式拱橋體系及施工方法

在審

• 申請號: 202110156098.X
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112796198A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 周敉;吳雨航;宋建偉;馬雷;江坤;高邁
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E01D4/00
• 分類號: E01D4/00;E01D19/00;E01D21/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

1.一種采用UHPC濕接縫連接的空腹式拱橋體系，包括設置在地基土層上的混凝土基礎(1)，基礎(1)上設置的拱座(2)以及橋臺(3)，鋼筋混凝土預制拼裝的拱圈(4)設置在兩個拱座(2)上，拱座(2)上設置有腹孔墩(6)以及橋道板(7)，其特征在于，所述的拱圈(4)分為3段，由兩側的邊段(10)與中間段(11)通過UHPC濕接縫(5)拼接而成，邊段(10)與中間段(11)均由兩條拱肋(8)與一條橫系梁(9)組成，其中拱肋(8)截面為矩形。

2.根據權利要求1所述的一種采用UHPC濕接縫連接的空腹式拱橋體系，其特征在于，所述的UHPC濕接縫(5)通過澆筑超高性能混凝土形成，濕接縫(5)兩側的連接構造為菱形，邊段(10)和中間段(11)主筋伸出并單面焊接，UHPC材料抗壓強度不小于130Mpa,鋼纖維含量不低于0.02％，為保證濕接縫承載力和耐久性要求，UHPC濕接縫(5)長度L按下列公式計算確定：

式中：

L為UHPC濕接縫長度(mm)；

f為縱向鋼筋極限抗拉強度(Mpa)；

c為混凝土保護層厚度(mm)；

d為鋼筋直徑(mm)；

當按上述公式計算所得濕接縫長度小于10d時，取10d作為UHPC濕接縫長度。

3.根據權利要求1所述的一種采用UHPC濕接縫連接的空腹式拱橋體系，其特征在于，所述橋臺(3)和拱座(2)結構為普通鋼筋混凝土材料澆筑而成，拱座(2)預埋鋼筋(12)在與邊段(10)對接處伸出并焊接，待拱圈(4)合攏后與兩側的邊段(10)鋼筋焊接并澆筑普通混凝土進行連接。

4.一種采用UHPC濕接縫連接的空腹式拱橋體系，其特征在于，所述腹孔墩(6)為普通鋼筋混凝土材料澆筑而成，與拱圈(4)通過底梁(14)連接，腹孔墩(6)下端設置底梁磨芯(16)，縱向鋼筋從底梁磨芯周邊伸出，與底梁(14)伸出鋼筋焊接后澆筑混凝土；腹孔墩(6)上端預制有槽口(19)，槽口(19)內的立柱縱向鋼筋與蓋梁(17)底面伸出鋼筋焊接后使用高強度砂漿封固。

5.一種采用UHPC濕接縫連接的空腹式拱橋體系及施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：基坑開挖，進行混凝土基礎(1)施工，澆筑拱座(2)與橋臺(3)；同步預制拱肋(8)；

步驟二：將預制拱肋(8)通過運輸設備移至場地，將邊段(10)吊至安裝位置，并利用扣鎖對拱肋(8)進行臨時固定，吊裝中間段(11)，調整拱軸線和高程，鑿去接縫處表層混凝土5～10mm，清洗干凈，保持表面潤濕，焊接濕接縫主筋，單面焊接長度不小于10d，d為鋼筋直徑(mm)，支模并澆筑UHPC濕接縫(5)，完成合攏后澆筑橫系梁(9)，焊接拱座(2)預留的鋼筋(12)與拱圈(4)主筋，并澆筑拱腳混凝土(13)，完成封鉸；

步驟三：焊接底梁(14)鋼筋與預制立柱鋼筋，澆筑柱底混凝土；焊接槽口(19)內立柱鋼筋與蓋梁(17)底面伸出鋼筋，使用高強度砂漿封固槽口(19)，鋼筋焊接長度需滿足規范要求；

步驟四：吊裝橋道板(7)，完成橋面系施工并增設欄桿。