[發明專利]一種大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁及施工方法

在審

• 申請號: 202211077664.9
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115287991A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 譚承君;趙華;孫韜;劉旭聰;胡俊德;何靜;邵旭東
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: E01D2/00
• 分類號: E01D2/00;E01D19/00;E01D21/00
• 代理公司: 長沙瀚頓知識產權代理事務所(普通合伙) 43223
• 代理人: 吳亮;朱敏

1.一種大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁，其特征在于，包括一個或多個預制π梁單元，所述預制π梁單元由UHPC整體預制成型，其包括相對設置的兩塊腹板、形成于兩塊腹板底部的馬蹄形下翼緣、支撐于兩塊腹板上的橋面板；橋梁縱向預應力鋼絞線和鋼筋布置于馬蹄形下翼緣，橋面板為矩形薄板、梯形薄板或帶縱肋或/和橫肋的華夫板；

所述預制π梁單元梁端設置有端橫隔板，跨中設有至少一道中橫隔板，所述端橫隔板和中橫隔板位于兩塊腹板之間，且與預制π梁單元整體預制；

所述預制π梁單元縱向由一個或多個節段組成，單個節段長度為15.0-30.0m，所述大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁的單跨跨徑為15-60m；且橋梁高跨比1/12～1/20；腹板的厚度為0.10m～0.30m；橋面板的寬度為3.0m～8.0m，總厚度為0.12m～0.25m；馬蹄形下翼緣的寬度為0.45m～1.0m；兩塊腹板間橫向間距為1.2m～3.0m；

所述大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁為簡支結構、橋面連續、主梁簡支結構、或橋面連續、主梁連續結構。

2.根據權利要求1所述的大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁，其特征在于，所述大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁自跨中到梁端，腹板厚度逐漸增加。

3.根據權利要求1所述的大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁，其特征在于，當所述橋面板為帶縱肋或/和橫肋的華夫板時，縱肋或/和橫肋位于橋面板頂板下方，且橋面板頂板厚度為0.05m～0.20m，所述縱肋和橫肋的高度為0.10m～0.20m，相鄰縱肋/橫肋的間距均為0.50m～1.00m。

4.根據權利要求1所述的大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁，其特征在于，當所述橋面板為梯形薄板時，橋面板厚度自與腹板連接處向兩側翼緣逐漸變薄，兩塊腹板之間對應的橋面板厚度為0.12m～0.25m，兩側翼緣處橋面板厚度為0.05m～0.20m。

5.根據權利要求1所述的大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁，其特征在于，所述大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁橫橋向由多個所述預制π梁單元組成，且每個預制π梁單元的橋面板兩側設置有縱橋向槽口，并在相鄰兩個預制π梁單元鄰近的兩塊腹板一側設置預制中橫梁，橫橋向相鄰兩個預制π梁單元通過位于縱橋向槽口處的橋面板縱向通長濕接縫、現澆端橫梁、用于填充相鄰兩塊預制中橫梁之間間隙的現澆中橫梁濕接縫連接，且橋面板縱向通長濕接縫與現澆中橫梁濕接縫、現澆端橫梁均連接。

6.根據權利要求1所述的大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁，其特征在于，所述預制π梁單元縱橋向由多個節段組成時，相鄰兩個節段間采用剪力鍵膠結或UHPC現澆帶連接；當縱向相鄰節段采用UHPC現澆帶形式連接時，UHPC現澆帶長度范圍內布置縱向鋼筋與主梁節段預留錨固鋼筋搭接并填充低收縮免蒸養UHPC，且在相鄰兩節段的UHPC現澆帶處設置現澆帶中橫隔板。

7.根據權利要求6所述的大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁，其特征在于，所述預制π梁單元縱橋向節段數為2-4節。

8.根據權利要求1所述的大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁，其特征在于，所述大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁為單跨單節段結構或單跨多節段結構。

9.根據權利要求1所述的大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁，其特征在于，當橋梁為簡支結構時，跨間支座處主梁縱向不進行混凝土澆筑；

當橋梁為橋面連續、主梁簡支結構時，跨間支座處縱橋向UHPCπ梁單元之間通過在橋面板間填充UHPC形成橫向濕接縫進行連接及養護；

當橋梁為橋面連續、主梁連續結構時，跨間支座處縱橋向UHPCπ梁單元之間通過在主梁間填充UHPC形成跨間濕接縫進行連接及養護。

10.一種如權利要求1所述的大節段預制拼裝UHPCπ梁橋梁的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，在工廠或現場制作模板，對預應力管道和普通鋼筋進行安裝，采用UHPC整體連續澆筑預制π梁單元并進行蒸汽養護；

預制π梁單元采用預應力鋼束作為縱向受力鋼筋時，需待預制π梁單元腹板達到設計強度的90％后張拉預應力；

步驟S2，運輸及吊裝預制π梁單元，形成單跨或多跨橋梁結構；

當橋梁為單跨單節段橋梁結構時，施工方法如下：

若為簡支結構，在施工現場沿縱橋向吊裝預制π梁單元，支座處主梁縱向不進行混凝土澆筑，若橫橋向由多個預制π梁單元組成，相鄰預制π梁單元間則通過橋面板縱向通長濕接縫、預制中橫梁、現澆端橫梁、現澆中橫梁濕接縫連接；

若為橋面連續、主梁簡支結構，當橫橋向由多個預制π梁單元組成時，相鄰預制π梁單元間則通過橋面板縱向通長濕接縫、預制中橫梁、現澆端橫梁、現澆中橫梁濕接縫連接，跨間支座處縱橋向UHPCπ梁單元之間通過在橋面板間填充UHPC形成橫向濕接縫進行連接及養護；

若為橋面連續、主梁連續結構，當橫橋向由多個預制π梁單元組成時，相鄰預制π梁單元間則通過橋面板縱向通長濕接縫、預制中橫梁、現澆端橫梁、現澆中橫梁濕接縫連接，跨間支座處縱橋向UHPCπ梁單元之間通過在主梁間填充UHPC形成跨間濕接縫進行連接及養護；

當橋梁為單跨多節段橋梁結構時，施工方法如下：

若為簡支結構，在施工現場沿縱橋向拼裝預制好的UHPCπ梁節段，縱向相鄰節段間采用剪力鍵膠結或UHPC現澆帶連接；當縱向相鄰節段采用UHPC現澆帶形式連接時，UHPC現澆帶長度范圍內布置縱向鋼筋與主梁節段預留錨固鋼筋搭接并填充低收縮免蒸養UHPC，跨間支座處主梁縱向不進行混凝土澆筑；若橫橋向由多個預制π梁單元組成，相鄰預制π梁單元間則通過橋面板縱向通長濕接縫、預制中橫梁、現澆端橫梁、現澆中橫梁濕接縫及現澆中橫梁連接；

若為橋面連續、主梁簡支結構，在施工現場沿縱橋向拼裝預制好的UHPCπ梁節段，縱向相鄰節段間采用剪力鍵膠結或UHPC現澆帶連接；當縱向相鄰節段采用UHPC現澆帶形式連接時，UHPC現澆帶長度范圍內布置縱向鋼筋與主梁節段預留錨固鋼筋搭接并填充低收縮免蒸養UHPC，跨間支座處縱橋向UHPCπ梁單元之間通過橋面板間填充UHPC形成橫向濕接縫進行連接及養護；若橫橋向由多個預制π梁單元組成，相鄰預制π梁單元間則通過橋面板縱向通長濕接縫、預制中橫梁、現澆端橫梁、現澆中橫梁濕接縫及現澆中橫梁連接；

若為橋面連續、主梁連續結構，在施工現場沿縱橋向拼裝預制好的UHPCπ梁節段，縱向相鄰節段間采用剪力鍵膠結或UHPC現澆帶連接；當縱向相鄰節段采用UHPC現澆帶形式連接時，UHPC現澆帶長度范圍內布置縱向鋼筋與主梁節段預留錨固鋼筋搭接并填充低收縮免蒸養UHPC，跨間支座處縱橋向UHPCπ梁單元之間通過主梁間填充UHPC現澆濕接縫進行連接及養護；若橫橋向由多個預制π梁單元組成，相鄰預制π梁單元間則通過橋面板縱向通長濕接縫、預制中橫梁、現澆端橫梁、現澆中橫梁濕接縫及現澆中橫梁連接；

步驟S3，完成橋面鋪裝及附屬工程的施工。