專利名稱：一種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁領(lǐng)域，特別是涉及一種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋建設(shè)數(shù)量多，應(yīng)用前景廣，而我國已建成的連續(xù)剛構(gòu)橋80%以上均 存在不同程度的跨中下?lián)吓c箱梁開裂病害，嚴(yán)重影響了橋梁運(yùn)營安全。因此跨中下?lián)吓c箱 梁開裂控制技術(shù)一直是連續(xù)剛構(gòu)橋建設(shè)研究的熱點(diǎn)問題。
自上世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)外學(xué)者通過對大量的連續(xù)剛構(gòu)橋病害調(diào)查研究，認(rèn)為導(dǎo) 致連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)吓c箱梁開裂病害的主要原因有(l)普通混凝土自重大。自重在大 跨徑橋梁結(jié)構(gòu)荷載中占80%以上，長期高比例的自重荷載導(dǎo)致跨中下?lián)铣掷m(xù)增長、箱梁 裂縫不斷增多；(2)高強(qiáng)混凝土收縮徐變大。高強(qiáng)混凝土收縮徐變機(jī)理認(rèn)識不充分，不同 的收縮徐變理論得出的跨中下?lián)狭肯嗖钸_(dá)30%以上，導(dǎo)致理論計(jì)算和實(shí)際狀態(tài)差異明顯。
針對以上問題，目前連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)吓c箱梁開裂的主要控制技術(shù)有①增加梁體 預(yù)拱度，改變預(yù)應(yīng)力筋的布置方式。②上部結(jié)構(gòu)全部采用高強(qiáng)輕集料混凝土。③上部結(jié)構(gòu) 跨中采用高強(qiáng)輕集料混凝土、墩梁固結(jié)處采用高強(qiáng)普通混凝土。④上部結(jié)構(gòu)部分采用鋼箱 梁或部分采用鋼腹板。⑤對既有跨中下?lián)吓c箱梁開裂的連續(xù)剛構(gòu)橋進(jìn)行加固。這些技術(shù)在 一定程度上均減緩了結(jié)構(gòu)的跨中下?lián)吓c箱梁開裂，但沒有從根本上解決連續(xù)剛構(gòu)橋的跨中 下?lián)吓c箱梁開裂問題。高強(qiáng)輕集料混凝土收縮徐變大、抗拉強(qiáng)度低，橋梁跨中與墩梁固結(jié) 處之間的主梁仍出現(xiàn)斜裂縫；鋼結(jié)構(gòu)和混凝土組合連接技術(shù)要求高、施工難度大、建設(shè)和 維護(hù)費(fèi)用高；加固不僅維修費(fèi)用高，且加固后橋梁跨中下?lián)吓c箱梁開裂仍不能得到有效的 控制，加固技術(shù)也不能解決該問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過優(yōu)化組合上部結(jié)構(gòu)中三種混凝土材料的長度比例 和優(yōu)選預(yù)應(yīng)力束的布置方式，提供一種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，以便解決 連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)吓c箱梁開裂技術(shù)難題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是提供的混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋
結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用三種混凝土材料，其中，跨中的基材采用干表觀密度不大于1950kg/m3 的高強(qiáng)輕集料混凝土，墩梁固結(jié)處的基材采用干表觀密度不小于2300kg/m3的高強(qiáng)普通混 凝土，跨中與墩梁固結(jié)處之間的主梁基材采用干表觀密度為1950kg/m3 — 2300kg/m3的纖 維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)主要是根據(jù)連續(xù)剛構(gòu)橋受力特點(diǎn)、跨中撓度變化 規(guī)律、裂縫擴(kuò)展方式及其開裂機(jī)理，而確定了三種混凝土材料在橋梁上部結(jié)構(gòu)中所占長度 的合理比例和預(yù)應(yīng)力束的布置方式。即在連續(xù)剛構(gòu)橋跨中釆用高強(qiáng)輕集料混凝土 (干表觀 密度S950kg/m3)，跨中部分結(jié)構(gòu)自重可減輕20%以上；墩梁固結(jié)處采用高強(qiáng)普通混凝土
(干表觀密度2300kg/m3)，以滿足墩梁固結(jié)處較高的抗壓抗裂強(qiáng)度；跨中與墩梁固結(jié)處 之間的主梁采用纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土 (干表觀密度1950 — 2300kg/m3)，纖維增韌 抗裂高強(qiáng)次輕混凝土收縮徐變小、抗拉強(qiáng)度高(接近于高強(qiáng)普通混凝土)，可降低結(jié)構(gòu)自 重10%以上，提高箱梁腹板抗裂強(qiáng)度達(dá)20%以上，減小收縮徐變的不利影響；由此形成本 發(fā)明提出的混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠解決現(xiàn)有連續(xù)剛構(gòu)橋普遍 存在的跨中下?lián)吓c箱梁開裂技術(shù)難題。


圖1為表現(xiàn)本發(fā)明主要技術(shù)特征的上部結(jié)構(gòu)中跨為混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu) 橋結(jié)構(gòu)示意圖(其中跨徑和連續(xù)孔數(shù)可變)，B卩中跨根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力性能采用了高 強(qiáng)輕集料混凝土、纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土和高強(qiáng)普通混凝土三種混凝土材料，邊跨 均采用高強(qiáng)普通混凝土材料。
圖2為表現(xiàn)本發(fā)明主要技術(shù)特征的上部結(jié)構(gòu)中跨為混凝土密度梯度變化、邊跨為跨中
引入高強(qiáng)輕集料混凝土的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)示意圖(其中跨徑和連續(xù)孔數(shù)可變)，即中跨 采用了高強(qiáng)輕集料混凝土、纖維增靭抗裂高強(qiáng)次輕混凝土和高強(qiáng)普通混凝土三種混凝土材 料，邊跨采用高強(qiáng)輕集料混凝土和高強(qiáng)普通混凝土兩種混凝土材料。
圖3為表現(xiàn)本發(fā)明主要技術(shù)特征的上部結(jié)構(gòu)的中跨和邊跨均為混凝土密度梯度變化 的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)示意圖(其中跨徑和連續(xù)孔數(shù)可變)，即中跨和邊跨均采用了高強(qiáng)輕 集料混凝土、纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土和高強(qiáng)普通混凝土三種混凝土材料。
上述圖1至圖3中□表示高強(qiáng)普通混凝土，翻表示纖維增韌抗裂次輕混凝土， S 表示高強(qiáng)輕集料混凝土。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，是根據(jù)連續(xù)剛構(gòu)橋的跨徑、連 續(xù)孔數(shù)、荷載和混凝土材料特性等參數(shù)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化組合匹配，確定不同類型連續(xù)剛構(gòu) 橋結(jié)構(gòu)中三種混凝土材料所占的長度、長度比例及其截面形式，并通過三種混凝土中預(yù)應(yīng) 力損失的分配規(guī)律、預(yù)應(yīng)力損失與跨中下?lián)系膶?yīng)關(guān)系，確定箱梁預(yù)應(yīng)力束數(shù)量、分布位 置、空間線形等參數(shù)。
本發(fā)明提供的混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，是根據(jù)連續(xù)剛構(gòu)橋受力特點(diǎn)、 跨中撓度變化規(guī)律、裂縫擴(kuò)展方式及其開裂機(jī)理而確定三種混凝土材料在橋梁上部結(jié)構(gòu)中
所占長度的比例和預(yù)應(yīng)力束的布置方式，即跨中的基材采用干表觀密度不大于1950kg/m3 的高強(qiáng)輕集料混凝土，墩梁固結(jié)處的基材采用干表觀密度為不小于2300kg/m3的高強(qiáng)普通 混凝土，跨中與墩梁固結(jié)處之間的主梁基材采用干表觀密度為1950kg/m3 — 2300kg/m3的 纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土，形成所述的混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋。
上述的高強(qiáng)輕集料混凝土可由輕集料、砂、水泥、水、礦粉和化學(xué)外加劑經(jīng)攪拌均勻 而成，按kg/m3計(jì)，各成分的配比分別為輕集料530 — 590、砂650 — 700、水泥470 —530、 水160—175、礦粉50—100，化學(xué)外加劑采用高效減水劑FDN或聚羧酸，高效減水劑FDN 為水泥用量的0.8—1.4%，聚羧酸為水泥用量0.6—1.3%。
上述的纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土可由輕集料、水泥、砂、碎石、水、礦粉、增韌 抗裂材料和化學(xué)外加劑經(jīng)攪拌均勻而成，按kg/mS計(jì)，各成分的配比分別為輕集料200 —250，水泥430 —480，砂650—700，碎石580—660,水150—165，礦粉50—100，增 韌抗裂材料采用增韌抗裂纖維和水溶性聚合物，其中增韌抗裂纖維采用成分配比為40_ 160kg/m3的鋼纖維或40—160kg/n^鋼纖維和l一2kg/m3聚丙烯纖維的復(fù)合物，水溶性聚合 物為水泥用量的10 — 20%?；瘜W(xué)外加劑采用高效減水劑FDN或聚羧酸，其中高效減水劑 FDN為水泥用量的0.8 —1.4%，聚羧酸為水泥用量0.6—1.3% 。所述的水溶性聚合物可采 用改性聚丙烯酸類聚合物乳液或改性聚乙烯醇類聚合物乳液，固含量為20 — 60%。所述的 改性聚丙烯酸類聚合物乳液為聚丙烯酸酯乳液。所述的改性聚乙烯醇類聚合物乳液為聚乙 烯醇。
上述的輕集料可采用粒徑5 — 20mm、表觀密度1200—1500kg/m3、堆積密度700 — UOOkg/m3和筒壓強(qiáng)度S.5Mpa的粘土陶?；蝽搸r陶?；蚍勖夯姨樟?。
上述的高強(qiáng)普通混凝土由水泥、砂、碎石、水、礦粉和化學(xué)外加劑經(jīng)攪拌均勻而成， 按kg/m3計(jì)，各成分的配比分別為水泥430—460，砂680 — 740，碎石980—1040,水 150—165，礦粉40 — 80，化學(xué)外加劑采用高效減水劑FDN或聚羧酸，其中高效減水劑FDN 為水泥用量的0.8—1.4%，聚羧酸為水泥用量0.6—1.3%。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不限定本發(fā)明。
實(shí)施例1:
目前國內(nèi)外尚無混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)嵤┙ㄔO(shè)。僅國外少數(shù)國家在連續(xù) 剛構(gòu)橋中跨的跨中引入高強(qiáng)輕集料混凝土，建成了上部結(jié)構(gòu)由高強(qiáng)輕集料混凝土和高強(qiáng)普 通混凝土兩種混凝土材料組成的連續(xù)剛構(gòu)橋，達(dá)到了減輕結(jié)構(gòu)自重從而優(yōu)化結(jié)構(gòu)力學(xué)性能 的目的。如1998年挪威建成的主跨301m的Stolma連續(xù)剛構(gòu)橋，在兩側(cè)墩梁固結(jié)處58.5m 采用高強(qiáng)普通混凝土、跨中184m采用高強(qiáng)輕集料混凝土。但該類橋梁建成運(yùn)營后，跨中 與墩梁固結(jié)處之間的主梁腹板仍然出現(xiàn)大量斜裂縫，嚴(yán)重威脅橋梁結(jié)構(gòu)的安全。
本例提出的一種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，在中跨的跨中引入干表觀密 度小的高強(qiáng)輕集料混凝土，減輕結(jié)構(gòu)自重；中跨的墩梁固結(jié)處采用高強(qiáng)普通混凝土，滿足 墩梁固結(jié)處的高抗壓抗裂強(qiáng)度要求；中跨的跨中與墩梁固結(jié)處之間的主梁引入纖維增韌抗 裂高強(qiáng)次輕混凝土，既減輕結(jié)構(gòu)自重、減小收縮徐變影響又增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗裂強(qiáng)度。以上三種 混凝土材料應(yīng)用于連續(xù)剛構(gòu)橋的中跨中，通過對連續(xù)剛構(gòu)橋的跨徑、連續(xù)孔數(shù)、荷載和混 凝土材料特性等參數(shù)對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化組合匹配，掌握不同類型連續(xù)剛構(gòu)橋主梁的內(nèi)力 分布狀況，從而確定結(jié)構(gòu)的截面形式、三種混凝土材料所占的長度及其長度比例、預(yù)應(yīng)力 束的布置方式和橋梁線形等，能夠解決連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)掀毡榇嬖凇⒖缰信c墩梁固結(jié)處 之間的主梁腹板主拉應(yīng)力過大容易產(chǎn)生斜裂縫的技術(shù)難題。
本例提出的一種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，主要采用移動掛藍(lán)分節(jié)段懸 臂澆筑施工方法建設(shè)，也可根據(jù)橋梁周邊環(huán)境采用地面支架和懸臂澆筑相結(jié)合的施工方法 進(jìn)行建設(shè)。
具體應(yīng)用于上部結(jié)構(gòu)中跨采用高強(qiáng)輕集料混凝土、纖維增韌抗裂次輕混凝土和高強(qiáng)普 通混凝土三種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋中。 混凝土原材料如下-
(1) 高強(qiáng)輕集料混凝土-
水泥等級為.42.5或.52.5的普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣水泥或粉煤灰水泥。 輕集料粒徑5 —20mm、表觀密度1200 — 1500kg/m3、堆積密度700—1100kg/m3、筒 壓強(qiáng)度3.5Mpa的粘土陶?；蝽搸r陶?；蚍勖夯姨樟?。 碎石粒徑4.75—19mm，含泥量<1%。 砂中粗河砂，細(xì)度模數(shù)2.6 — 2.8。 礦粉比表面積500m2/kg。
化學(xué)外加劑高效減水劑FDN和聚羧酸中的任一種。
各成分及配比(kg/m3)分別為輕集料530 — 590、砂650 —700、水泥470 — 530、水 160_175、礦粉50—100，外加劑為高效減水劑FDN或聚羧酸，F(xiàn)DN為水泥用量的0.8 一1.4%或聚羧酸為水泥用量0.6—1.3%，按比例稱量后攪拌均勻制備而成。
(2) 纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土
水泥等級為.42.5或.52.5的普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣水泥或粉煤灰水泥。 輕集料粒徑5 — 20mm、表觀密度1200 —1500kg/m3、堆積密度700—1100kg/m3、筒 壓強(qiáng)度2.5Mpa的粘土陶粒或頁巖陶?；蚍勖夯姨樟！?br> 普通集料玄武巖、花崗巖或石灰?guī)r中的任一種，粒徑5-25mm，含泥量<1%。 碎石粒徑4.75-19mm，含泥量<1%。 砂中粗河砂，細(xì)度模數(shù)2.6-2.7。 礦粉比表面積500m2/kg。
增韌抗裂纖維采用鋼纖維或鋼纖維和聚丙烯纖維的復(fù)合物。 化學(xué)外加劑高效減水劑FDN和聚羧酸中的任一種。
各成分及配比(kg/m3)分別為輕集料200 — 250、水泥430 — 480、砂650 — 700、碎 石580 —660、水150—165、礦粉50—100、增韌抗裂纖維采用成分配比為40—160kg/m3 的鋼纖維或40— 160kg/m3鋼纖維和1 一2kg/m3聚丙烯纖維的復(fù)合物、水溶性聚合物按水泥 用量的10 — 20%、高效減水劑FDN為水泥用量的0.8_1.4%或聚羧酸為水泥用量0.6 — 1.3%，按比例稱量后攪拌均勻制備而成。
(3) 高強(qiáng)普通混凝土
各組成的重量配比(kg/m3)為水泥430 — 460、砂680 — 740、碎石980—1040、水 150—165、礦粉40 — 80、高效減水劑FDN為水泥用量的0.8 — 1.4%或聚羧酸為水泥用量 0.6—1.3%。
具體實(shí)施結(jié)果見圖1 (連續(xù)剛構(gòu)橋跨徑和連續(xù)孔數(shù)可變)。
實(shí)施例2:
本例提出的一種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，在中跨的跨中和邊跨的跨中
引入干表觀密度小的高強(qiáng)輕集料混凝土，通過中跨和邊跨應(yīng)用高強(qiáng)輕集料混凝土，進(jìn)一步 減輕結(jié)構(gòu)自重；中跨的墩梁固結(jié)處采用高強(qiáng)普通混凝土，滿足墩梁固結(jié)處的高抗壓抗裂強(qiáng) 度要求；中跨的跨中與墩梁固結(jié)處之間的主梁引入纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土，既減輕 結(jié)構(gòu)自重、減小收縮徐變影響又增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗裂強(qiáng)度。以上三種混凝土材料應(yīng)用于連續(xù)剛構(gòu) 橋的中跨中，高強(qiáng)輕集料混凝土和高強(qiáng)普通混凝土應(yīng)用于邊跨中，通過對橋梁上部結(jié)構(gòu)優(yōu) 化組合匹配和優(yōu)選預(yù)應(yīng)力束的布置方式，能夠解決連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)掀毡榇嬖?、跨中與 墩梁固結(jié)處之間的主梁腹板主拉應(yīng)力過大容易產(chǎn)生斜裂縫的技術(shù)難題。
本例提出的一種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，主要采用移動掛藍(lán)分節(jié)段懸 臂澆筑施工方法建設(shè)，也可根據(jù)橋梁周邊環(huán)境采用地面支架和懸臂澆筑相結(jié)合的施工方法 進(jìn)行建設(shè)。
具體應(yīng)用于中跨采用高強(qiáng)輕集料混凝土、纖維增韌抗裂次輕混凝土和高強(qiáng)普通混凝土 三種混凝土，邊跨采用高強(qiáng)輕集料混凝土和高強(qiáng)普通混凝土的連續(xù)剛構(gòu)橋中。 具體實(shí)施結(jié)果見圖2 (連續(xù)剛構(gòu)橋跨徑和連續(xù)孔數(shù)可變)。 實(shí)施例3:
本例提出的一種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，根據(jù)連續(xù)剛構(gòu)橋的受力狀 況，在中跨和邊跨的跨中均引入干表觀密度小的高強(qiáng)輕集料混凝土，進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)自重； 中跨和邊跨的墩梁固結(jié)處均采用高強(qiáng)普通混凝土，滿足墩梁固結(jié)處的高抗壓抗裂強(qiáng)度要 求；中跨和邊跨的跨中與墩梁固結(jié)處之間的主梁均引入纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土，既 減輕結(jié)構(gòu)自重、減小收縮徐變影響又增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗裂強(qiáng)度。以上三種混凝土材料均應(yīng)用于連 續(xù)剛構(gòu)橋的中跨和邊跨中，通過對橋梁上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化組合匹配和優(yōu)選預(yù)應(yīng)力束的布置方 式，能夠解決連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)掀毡榇嬖?、跨中與墩梁固結(jié)處之間的主梁腹板主拉應(yīng)力 過大容易產(chǎn)生斜裂縫的技術(shù)難題。
本例提出的一種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，主要采用移動掛藍(lán)分節(jié)段懸 臂澆筑施工方法建設(shè)，也可根據(jù)橋梁周邊環(huán)境采用地面支架和懸臂澆筑相結(jié)合的施工方法 進(jìn)行建設(shè)。
具體應(yīng)用于中跨和邊跨均采用高強(qiáng)輕集料混凝土、纖維增韌抗裂次輕混凝土和高強(qiáng)普 通混凝土三種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋中。
具體實(shí)施結(jié)果見圖3 (連續(xù)剛構(gòu)橋跨徑和連續(xù)孔數(shù)可變)。
在以上實(shí)施例中，連續(xù)剛構(gòu)橋上部結(jié)構(gòu)跨中采用高強(qiáng)輕集料混凝土、跨中與墩梁固結(jié) 處之間的主梁采用纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土、墩梁固結(jié)處釆用高強(qiáng)普通混凝土，通過 混凝土的材料性能和預(yù)應(yīng)力束的混合布置優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)的受力性能。由于該橋梁結(jié)構(gòu)跨徑 大，主要采用懸臂澆筑方法分節(jié)段施工建設(shè)而成。
利用本例提供的方案建設(shè)的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)可達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)
(1)輕集料混凝土性能指標(biāo)
28d抗壓強(qiáng)度^60.0MPa;坍落度18 — 22cm;分層度<5%;表觀密度1800 — 1950kg/m3; 36Od收縮值〈0.70mm/m; 28d徐變系數(shù)<2.40;彈性模量》25.0GPa;抗?jié)B等
級P12以上；抗凍等級》F200。
(2) 纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土性能指標(biāo)
28d抗壓強(qiáng)度^60.0MPa;坍落度18 — 22cm;分層度<5%;表觀密度1950 — 2250kg/m3;斷裂韌性指數(shù)J 30〉23;彈性模量33.0 —37.0GPa; 360d收縮值〈0.45mm/m; 28d徐變系數(shù)〈1.90;抗?jié)B等級P12以上；抗凍等級》F200。
(3) 連續(xù)剛構(gòu)橋性能指標(biāo)
橋梁軸線偏位〈10mm;成橋橋面高程±10mm;同跨對稱點(diǎn)橋面高程差〈10mm;橋 面平整度《5mm;預(yù)應(yīng)力與混凝土滑動摩擦系數(shù)》0.45;預(yù)應(yīng)力束伸長率》4%;預(yù)應(yīng)力
束初始負(fù)荷1000h內(nèi)應(yīng)力損失《2.5%;跨中下?lián)辖K值《L/1000;梁體無主拉應(yīng)力裂縫；安
全等級達(dá)到橋梁安全I(xiàn)級水平。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，其特征是一種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，該橋的上部結(jié)構(gòu)采用三種混凝土材料，其中跨中的基材采用干表觀密度不大于1950kg/m3的高強(qiáng)輕集料混凝土，墩梁固結(jié)處的基材采用干表觀密度不小于2300kg/m3的高強(qiáng)普通混凝土，跨中與墩梁固結(jié)處之間的主梁基材采用干表觀密度為1950kg/m3-2300kg/m3的纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，其特征是所述的高強(qiáng)輕集料混凝土由輕集 料、砂、水泥、水、礦粉和化學(xué)外加劑經(jīng)攪拌均勻而成，按kg/mS計(jì)，各成分的配比分別 為輕集料530—5卯、砂650-700、水泥470 — 530、水160—175、礦粉50—100，化學(xué) 外加劑采用高效減水劑FDN或聚羧酸，高效減水劑FDN為水泥用量的0.8-1.4%，聚羧 酸為水泥用量0.6—1.3%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，其特征是纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土由 輕集料、水泥、砂、碎石、水、礦粉、增韌抗裂材料和化學(xué)外加劑經(jīng)攪拌均勻而成，按 kg/m3計(jì)，各成分的配比分別為輕集料200 — 250，水泥430 — 480，砂650 — 700，碎石 580 — 660，水150_165，礦粉50—100，增韌抗裂材料采用增韌抗裂纖維和水溶性聚合物， 其中增韌抗裂纖維采用鋼纖維或鋼纖維和聚丙烯纖維的復(fù)合物，增韌抗裂鋼纖維成分配比 為40—160kg/m3，聚丙烯纖維1—2kg/m3，水溶性聚合物為水泥用量的10 —20%，化學(xué)外 加劑采用高效減水劑FDN或聚羧酸，其中高效減水劑FDN為水泥用量的0.8—1.4。/。，聚 羧酸為水泥用量0.6_1.3%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，其特征是輕集料為粒徑5 — 20mm、表 觀密度1200_1500kg/m3、堆積密度700—1100kg/m3和筒壓強(qiáng)度S.5Mpa的粘土陶粒或頁 巖陶?；蚍勖夯姨樟?。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，其特征是采用比表面積為500m2/kg 的礦粉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，其特征是水溶性聚合物為改性聚丙烯酸類 聚合物乳液或改性聚乙烯醇類聚合物乳液，固含量為20—60%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，其特征是高強(qiáng)普通混凝土由水泥、砂、碎 石、水、礦粉和化學(xué)外加劑經(jīng)攪拌均勻而成，按kg/n^計(jì)，各成分的配比分別為水泥430 _460，砂680—740，碎石980—1040，水150—165，礦粉40 — 80，化學(xué)外加劑采用高效 減水劑FDN或聚羧酸，其中高效減水劑FDN為水泥用量的0.8—1.4。/。，聚羧酸為水泥用 量0.6—1.3%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混凝土密度梯度變化的連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，該橋的上部結(jié)構(gòu)采用三種混凝土材料，其中跨中的基材采用干表觀密度不大于1950kg/m³的高強(qiáng)輕集料混凝土，以利減輕結(jié)構(gòu)自重；墩梁固結(jié)處的基材采用干表觀密度不小于2300kg/m³的高強(qiáng)普通混凝土，以滿足墩梁固結(jié)處較高的抗壓抗裂強(qiáng)度；跨中與墩梁固結(jié)處之間的主梁基材采用干表觀密度為1950kg/m³-2300kg/m³的纖維增韌抗裂高強(qiáng)次輕混凝土，以減輕結(jié)構(gòu)自重、提高混凝土抗裂性能、減小收縮徐變的不利影響。本發(fā)明通過這種材料與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組合匹配和優(yōu)選預(yù)應(yīng)力束布置方式，能夠解決連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)吓c箱梁開裂嚴(yán)重的技術(shù)難題。
文檔編號C04B24/00GK101113586SQ20071005295
公開日2008年1月30日 申請日期2007年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者丁慶軍, 劉沐宇, 傲 盧, 盧志芳, 孫向東, 強(qiáng) 張, 張利華, 熊紅霞, 田耀剛, 袁衛(wèi)國, 趙志斌, 高宗余 申請人:武漢理工大學(xué)