[發(fā)明專利]一種基于超高韌性水泥基復(fù)合材料的無縫橋梁結(jié)構(gòu)及施工方法

有效

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• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113322771B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫仁娟;魯緯;管延華;崔凱;葛玉寧;張洪智;葛智;莊培芝;李永浩;田育禾;陳傳松;竇柳洋
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: E01D1/00
• 分類號: E01D1/00;E01D19/00;E01D21/00
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 韓獻(xiàn)龍

1.一種基于超高韌性水泥基復(fù)合材料的無縫橋梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括橋墩、橋臺、主梁、ECC的T型連接構(gòu)件、ECC連接板和懸臂式地梁；

兩相鄰主梁之間縫隙處設(shè)置ECC材料T型連接構(gòu)件；T型連接構(gòu)件由腹板和翼緣板組成；T型連接構(gòu)件的腹板位于兩相鄰主梁之間的縫隙處，T型連接構(gòu)件的翼緣板位于主梁的上表面；翼緣板中，沿橋梁縱橫向分別配筋，形成鋼筋網(wǎng)；縱向鋼筋的長度大于翼緣板，并從翼緣板兩端伸出，兩端伸出部分與水泥混凝土鋪裝層錨固連接；腹板內(nèi)，兩相鄰主梁還通過鋼筋相連，兩相鄰主梁的連接方式如下：兩相鄰主梁的相鄰端面伸出U型長度為15-25cm、U型寬度為15cm的U型鋼筋，U型鋼筋的U型平面水平設(shè)置；U型鋼筋在主梁端面沿橋梁寬度方向上設(shè)置若干排，沿橋梁垂直方向設(shè)置若干列；不同主梁伸出的U型鋼筋具有重疊部分，重疊部分形成扣環(huán)，在扣環(huán)內(nèi)設(shè)置一根粗鋼筋實現(xiàn)兩相鄰主梁的連接；

橋臺位于橋梁的兩端，橋臺上部分別與混凝土基層和主梁相連；混凝土基層水平設(shè)置于橋臺的外側(cè)，混凝土基層上表面與主梁上表面相平；在橋梁端部、混凝土基層與主梁上表面設(shè)置ECC連接板；ECC連接板中沿橋梁縱橫向分別配筋，形成鋼筋網(wǎng)；縱向鋼筋的長度大于ECC連接板，兩端伸出部分分別與水泥混凝土鋪裝層和懸臂式地梁錨固連接；ECC連接板遠(yuǎn)離懸臂式地梁的一側(cè)還通過沿主梁寬度方向均勻分布的栓釘連接件與主梁錨固；混凝土基層和主梁與ECC連接板接觸的部分進(jìn)行脫粘處理；脫粘長度占ECC連接板長度的75％，寬度與ECC連接板的寬度相同；ECC連接板和T型連接構(gòu)件的翼緣板之間鋪設(shè)有水泥混凝土鋪裝層；在混凝土基層的端部設(shè)置有懸臂式地梁；懸臂式地梁的垂直截面為倒T字型，包括水平的懸臂部分和豎向主體部分；豎向主體部分的頂端與ECC連接板的頂端平齊；懸臂式地梁內(nèi)部還布置有鋼筋網(wǎng)；

所述ECC每立方米包括如下重量份的組分組成：

所述ECC每立方米包括如下重量份的組分組成：水325份，水泥568份，粉煤灰682份，石英砂455份，聚羧酸系高效減水劑10份，羥丙基甲基纖維素增稠劑0.57份，日本可樂麗PVA纖維26份；ECC連接板、T型連接構(gòu)件的翼緣板和水泥混凝土鋪裝層上鋪設(shè)有瀝青混凝土橋面鋪裝層；主梁下面設(shè)置有橋墩。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超高韌性水泥基復(fù)合材料的無縫橋梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括以下條件中的一項或多項：

i、翼緣板寬度為橋梁總跨徑的4-6％，翼緣板高度為10-14cm，翼緣板長度和橋梁寬度相同；

ii、翼緣板中縱向鋼筋采用螺紋鋼筋，配筋率為1.2％-1.4％，縱向鋼筋伸出翼緣板兩端部分的長度均為400-500mm；翼緣板中橫向鋼筋采用螺紋鋼筋，配筋率為0.8％-1％，橫向鋼筋的長度與翼緣板長度相同；

iii、腹板的寬度為30-50cm，高度與主梁相同，長度和橋梁寬度相同；

iv、腹板內(nèi)，U型鋼筋采用直徑為10-20mm的鋼筋，粗鋼筋使用直徑為35-45mm的鋼筋，粗鋼筋的長度與主梁高度相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超高韌性水泥基復(fù)合材料的無縫橋梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括以下條件中的一項或多項：

i、兩相鄰主梁連接處的下方設(shè)置有橋墩；

ii、橋臺上部內(nèi)側(cè)設(shè)置有平臺，平臺上設(shè)置有板式橡膠支座，板式橡膠支座上固定主梁；

iii、橋臺背墻與主梁側(cè)面之間設(shè)置間距。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超高韌性水泥基復(fù)合材料的無縫橋梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括以下條件中的一項或多項：

i、ECC連接板的橫向長度為橋梁寬度，縱向長度為橋梁總跨徑的12-18％，厚度為10-14cm；

ii、ECC連接板中縱向鋼筋采用螺紋鋼筋，配筋率為1.2％-1.4％，縱向鋼筋伸出ECC連接板兩端部分的長度均為400-500mm；ECC連接板中橫向鋼筋采用螺紋鋼筋，配筋率為0.8％-1％，橫向鋼筋的長度與ECC連接板的寬度相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于超高韌性水泥基復(fù)合材料的無縫橋梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，ECC連接板、T型連接構(gòu)件的翼緣板和水泥混凝土鋪裝層的高度相同。

6.如權(quán)利要求1-5任意一項所述基于超高韌性水泥基復(fù)合材料的無縫橋梁結(jié)構(gòu)的施工方法，包括步驟：

(1)使用混凝土現(xiàn)澆橋墩、橋臺，分跨預(yù)制主梁；

(2)在橋臺和橋墩上架設(shè)主梁；布置ECC材料T型連接構(gòu)件內(nèi)的鋼筋，并現(xiàn)澆ECC材料T型連接構(gòu)件；

(3)壓實路基，清理基底，在橋臺外側(cè)、橋臺上部鋪筑混凝土基層；

(4)在橋梁端部、混凝土基層與主梁上表面布置鋼筋，現(xiàn)澆ECC連接板；

(5)在ECC連接板和ECC材料T型連接構(gòu)件的翼緣板之間架設(shè)鋼筋網(wǎng)，現(xiàn)澆水泥混凝土鋪裝層；

(6)在ECC連接板的末端現(xiàn)澆懸臂式地梁并養(yǎng)護(hù)；

(7)在ECC連接板、ECC材料T型連接構(gòu)件的翼緣板和水泥混凝土鋪裝層上鋪設(shè)瀝青混凝土鋪裝層，完成施工。