無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁，包括主梁、中墩、邊墩和承臺(tái)，所述中墩和邊墩的底部設(shè)置在承臺(tái)上，所述中墩墩壁和邊墩墩壁分別與主梁固結(jié)；邊墩采用豎向預(yù)應(yīng)力鋼束實(shí)現(xiàn)邊墩、承臺(tái)和主梁固結(jié)；主梁與中墩相接處兩側(cè)分別設(shè)中墩縱向后澆段，主梁與邊墩相接處設(shè)邊墩縱向后澆段。本實(shí)用新型通過取消橋梁支座，調(diào)整結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力分配，優(yōu)化關(guān)鍵構(gòu)件連接設(shè)計(jì)及施工實(shí)施步驟，解決了傳統(tǒng)簡支和連續(xù)體系橋梁結(jié)構(gòu)受力性能低、材料耗用量大、運(yùn)營維護(hù)成本高和景觀性差等問題，具有結(jié)構(gòu)受力效率高、抗震性能優(yōu)、材料耗用量少、耐久性好和易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及交通基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)橋梁工程建設(shè)領(lǐng)域，特別涉及一種無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁。
【背景技術(shù)】
[0002]中小跨徑的公路或鐵路橋梁，大部分采用的是有支座的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。在常規(guī)簡支梁和連續(xù)梁設(shè)計(jì)中，支座連接上、下部結(jié)構(gòu)，但支座在使用過程中因設(shè)計(jì)、施工以及材料老化等原因，容易發(fā)生病害，維護(hù)不及時(shí)會(huì)嚴(yán)重威脅橋梁的使用安全。而當(dāng)更換支座時(shí)，必然造成區(qū)域性停運(yùn)，這不但影響正常運(yùn)營、消耗大量資源，而且作業(yè)過程本身也會(huì)給上部結(jié)構(gòu)帶來不同程度的損害。
[0003]連續(xù)剛構(gòu)橋是以連續(xù)梁為基礎(chǔ)發(fā)展起來的墩梁固結(jié)體系，將連續(xù)梁和T形剛構(gòu)橋的受力特點(diǎn)綜合起來，具有結(jié)構(gòu)整體性好，抗震性能優(yōu)，抗扭潛力大等特點(diǎn)，在國內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。
[0004]總之，傳統(tǒng)梁式梁(簡支梁、連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)橋)存在以下局限性:
[0005]1、簡支梁:跨越能力一般；上、下部結(jié)構(gòu)不能協(xié)同受力，抗震性能一般；每聯(lián)均有制動(dòng)墩造成下部結(jié)構(gòu)尺寸大；行車舒適度一般；所有橋墩處均有支座需要維護(hù)；景觀性差(如圖1所示)。
[0006]2、連續(xù)梁:跨越能力較好；上、下部結(jié)構(gòu)不能協(xié)同受力，抗震性能一般；每聯(lián)均有制動(dòng)墩造成下部結(jié)構(gòu)尺寸大；所有橋墩處均有支座需要維護(hù)；景觀性差(如圖2所示)。
[0007]3、傳統(tǒng)連續(xù)剛構(gòu)橋:僅實(shí)現(xiàn)了主墩處的墩梁固結(jié)，溫度產(chǎn)生的伸縮變形很大程度上仍需要依靠在邊墩采用活動(dòng)支座來解決，支座維護(hù)工作及其所造成的影響得以減少但并未根除(如圖3所示)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的主要目的旨在提供一種受力性能優(yōu)、材料利用率高、耐久性好和易維護(hù)的無支座單壁墩連續(xù)剛構(gòu)橋梁，解決了上述【背景技術(shù)】中傳統(tǒng)簡支和連續(xù)體系橋梁結(jié)構(gòu)存在的問題。
[0009]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0010]無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁，包括主梁、中墩、邊墩和承臺(tái)，所述中墩和邊墩的底部設(shè)置在承臺(tái)上，所述中墩墩壁和邊墩墩壁分別與主梁固結(jié)；邊墩采用豎向預(yù)應(yīng)力鋼束實(shí)現(xiàn)邊墩、承臺(tái)和主梁固結(jié)；主梁與中墩相接處兩側(cè)分別設(shè)中墩縱向后澆段，主梁與邊墩相接處設(shè)邊墩縱向后澆段，所述主梁采用節(jié)段預(yù)制拼裝法施工。
[0011]優(yōu)選的，所述主梁與中墩相接處兩側(cè)所設(shè)的中墩縱向后澆段采用高強(qiáng)度低收縮混凝土后期現(xiàn)場澆筑，所述中墩縱向后澆段縱向厚度為20-50cm。
[0012]優(yōu)選的，為了確保單壁墩的柔性，并減小體系溫度和收縮徐變效應(yīng)，所述中墩墩高不小于跨徑的1/10，中墩墩壁厚度與主梁根部高度的比例不大于0.7。[0013]優(yōu)選的，所述邊墩墩頂節(jié)段采用預(yù)制節(jié)段，墩頂預(yù)制節(jié)段在與邊墩固結(jié)的區(qū)域開孔并預(yù)留鋼筋，邊墩墩身伸入墩頂預(yù)制節(jié)段的鋼筋與墩頂預(yù)制節(jié)段的鋼筋綁扎在一起，后期澆筑邊墩縱向后澆段。
[0014]優(yōu)選的，為了確保邊墩的柔性，并減小體系溫度和收縮徐變效應(yīng)，所述邊墩墩高不小于跨徑的1/10，墩壁厚與主梁根部高度的比例不大于0.4。
[0015]優(yōu)選的，為了進(jìn)一步的事邊墩和主梁更好的固結(jié)，所述豎向預(yù)應(yīng)力鋼束為兩根或兩根以上，兩根或兩根以上豎向預(yù)應(yīng)力鋼束繞邊墩的中心均勻設(shè)置。
[0016]優(yōu)選的，所述中墩縱向后澆段采用鋼模板或鋼木結(jié)合模板，模板包括底模、外側(cè)模和內(nèi)側(cè)模，所述底模、外側(cè)模和內(nèi)側(cè)模均通過型鋼用套有塑料管的雙螺母對(duì)拉螺桿拉緊與梁段密貼。
[0017]優(yōu)選的，所述邊墩縱向后澆段采用鋼模板或鋼木結(jié)合模板，模板包括底模、外側(cè)模和內(nèi)側(cè)模，所述底模、外側(cè)模和內(nèi)側(cè)模均通過型鋼用套有塑料管的雙螺母對(duì)拉螺桿拉緊與梁段密貼。
[0018]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0019]1、結(jié)構(gòu)受力效率高，材料耗用量少，建設(shè)成本低；
[0020]橋墩全部與主梁固接，上、下部結(jié)構(gòu)剛度分配合理并協(xié)同作用，各部分抗力得到均勻而充分的發(fā)揮。主梁的順橋向抗彎剛度增大，跨越能力增強(qiáng)，材料得到充分利用，從而節(jié)省了大量建筑材料。
[0021]2、結(jié)構(gòu)耐久性好、易維護(hù)、維養(yǎng)成本低；
[0022]徹底免除了常規(guī)橋梁運(yùn)營后期大量支座檢測及維養(yǎng)工作，節(jié)約了支座安裝與橋梁維養(yǎng)費(fèi)用，延長橋梁整體維養(yǎng)周期達(dá)50%。同時(shí)，免除因?yàn)楦鼡Q支座導(dǎo)致橋梁區(qū)域性停運(yùn)而帶來的社會(huì)影響，做到“以人為本”。
[0023]3、結(jié)構(gòu)抗震性能優(yōu)；
[0024]采用柔性的薄壁墩，由于順橋向抗推剛度小，地震時(shí)產(chǎn)生的地震力也會(huì)小。橋梁作為整體承受地震力，各柔性墩按剛度比分配水平力，地震力通過多條途徑傳遞，大大改善了結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的受力性能。
[0025]4、景觀性佳；
[0026]墩梁直接相連，線條連續(xù)明朗，視覺上非常自然、毫無繁雜之感。滿足“整體連續(xù)性、空間透視性、局部雕刻性”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。與現(xiàn)代化的城市設(shè)計(jì)融為一體，并能成為城市的標(biāo)志性景觀工程，提升城市魅力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1傳統(tǒng)的簡支梁橋型立面圖；
[0028]圖2傳統(tǒng)的連續(xù)梁橋型立面圖；
[0029]圖3傳統(tǒng)的邊墩有支座的連續(xù)剛構(gòu)橋型立面圖；
[0030]圖4無支座單壁墩連續(xù)剛構(gòu)橋型立面圖；
[0031]圖5中墩立面圖；
[0032]圖6中墩側(cè)面圖；
[0033]圖7邊墩立面圖；[0034]圖8邊墩側(cè)面圖；
[0035]圖9邊墩與主梁連接構(gòu)造；
[0036]圖10邊墩豎向預(yù)應(yīng)力布置立面圖；
[0037]圖11邊墩豎向預(yù)應(yīng)力布置側(cè)面圖；
[0038]圖12無支座單壁墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工流程圖。
[0039]圖中標(biāo)記:1中墩；2主梁；3邊墩；4中墩縱向后澆段；5邊墩縱向后澆段；6豎向預(yù)應(yīng)力鋼束。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0041]實(shí)施例1:
[0042]如圖4-圖12所示,本實(shí)施例無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁,包括主梁、中墩、邊墩和承臺(tái)，所述中墩和邊墩的底部設(shè)置在承臺(tái)上，所述中墩I墩壁和邊墩3墩壁分別與主梁2固結(jié)；邊墩3采用豎向預(yù)應(yīng)力鋼束6實(shí)現(xiàn)邊墩、承臺(tái)和主梁固結(jié)；主梁2與中墩I相接處兩側(cè)分別設(shè)中墩縱向后澆段4，主梁2與邊墩3相接處設(shè)邊墩縱向后澆段5。
[0043]如圖4所示,在本實(shí)施例中，無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁,橋梁布置為3X40m ;主梁采用節(jié)段預(yù)制拼裝法施工；中墩采用鋼筋混凝土單薄壁墩，墩高12m，墩壁厚1.0m ;邊墩墩高12m，墩壁厚0.65m ;中墩及邊墩墩頂寬度為2.4m，墩頂下4m處按1/20坡度收縮，然后坡度壁厚保持不變，長度方案按照1/30坡度放大；主梁梁寬10m，梁高為2.0m。
[0044]如圖5、圖6所示，主梁與中墩相接處兩側(cè)所設(shè)中墩縱向后澆段采用C60高強(qiáng)度低收縮混凝土后期現(xiàn)場澆筑，縱向厚度為30cm?，F(xiàn)場澆筑采用鋼模板，立模的順序依次為底模、側(cè)模和內(nèi)模。底模、外側(cè)模和內(nèi)側(cè)模均通過型鋼用套有塑料管的雙螺母對(duì)拉螺桿拉緊與梁段密貼。同時(shí)，縱向后澆段要對(duì)稱澆筑，依次從兩端向中間進(jìn)行，一次灌注完畢。待混凝土達(dá)到90%強(qiáng)度且不小于5天齡期情況下，可進(jìn)行主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉。
[0045]如圖7-圖9所示，邊墩墩頂節(jié)段采用預(yù)制節(jié)段，墩頂預(yù)制節(jié)段在與邊墩固結(jié)的區(qū)域開孔并預(yù)留鋼筋，邊墩墩身伸入墩頂預(yù)制節(jié)段的鋼筋與墩頂預(yù)制節(jié)段的鋼筋綁扎在一起，后期澆筑邊墩縱向后澆段混凝土。
[0046]如圖10、圖11所示，邊墩采用4根12Φ15.2的270K級(jí)低松弛鋼絞線作為豎向預(yù)應(yīng)力鋼束，以使邊墩、承臺(tái)和主梁相連接。豎向預(yù)應(yīng)力鋼束采用單端張拉，張拉力和伸長量同時(shí)控制，以張拉力為主。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完成后，立即對(duì)其管道進(jìn)行真空壓漿。
[0047]如圖12、具體施工步驟如下:a.基礎(chǔ)、承臺(tái)、橋墩施工；b.中墩墩頂段現(xiàn)澆施工，臨時(shí)支撐施工；c.主梁預(yù)制節(jié)段定位吊裝，預(yù)留涂環(huán)氧樹脂的空間；d.節(jié)段拼裝線形控制；e.校準(zhǔn)邊墩墩頂段位置，將其臨時(shí)固定；f.依次涂抹節(jié)段間環(huán)氧樹脂，張拉臨時(shí)緊固裝置；g.梁段內(nèi)簡支鋼束張拉；h.放松架橋機(jī)中間吊桿，落梁至臨時(shí)支撐上；1.利用臨時(shí)支撐上調(diào)梁措施調(diào)整主梁標(biāo)高；j.主梁縱向后澆段澆筑施工；k.主梁連續(xù)鋼束張拉；1.拆除中墩處臨時(shí)支撐;m.拆除邊墩處臨時(shí)支撐；η.邊墩豎向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉；ο.成橋結(jié)構(gòu)體系。
[0048]實(shí)施例2:
[0049]本實(shí)施例除了下述技術(shù)特征之外，其他技術(shù)特征與實(shí)施例1相同:橋梁布置為4X36m;中墩采用鋼筋混凝土單薄壁墩，墩高14m，墩壁厚1.2m;邊墩墩高14m，墩壁厚
0.75m;主梁與中墩相接處兩側(cè)所設(shè)縱向后澆段厚度為20cm。邊墩采用2根12 Φ 15.2的270K級(jí)低松弛鋼絞線作為豎向預(yù)應(yīng)力鋼束，以使邊墩、承臺(tái)和主梁相連接。
[0050]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁，包括主梁、中墩、邊墩和承臺(tái)，所述中墩和邊墩的底部設(shè)置在承臺(tái)上，其特征在于，所述中墩(I)墩壁和邊墩(3)墩壁分別與主梁(2)固結(jié)；邊墩(3)采用豎向預(yù)應(yīng)力鋼束(6)實(shí)現(xiàn)邊墩、承臺(tái)和主梁固結(jié)；主梁(2)與中墩(I)相接處兩側(cè)分別設(shè)中墩縱向后澆段(4)，主梁(2)與邊墩(3)相接處設(shè)邊墩縱向后澆段(5 )，所述主梁(2 )采用節(jié)段預(yù)制拼裝法施工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁，其特征在于，所述主梁(2)與中墩(I)相接處兩側(cè)所設(shè)的中墩縱向后澆段(4)采用高強(qiáng)度低收縮混凝土后期現(xiàn)場澆筑，所述中墩縱向后澆段(4)縱向厚度為20-50cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁，其特征在于，所述中墩(I)墩高不小于跨徑的1/10，中墩(I)墩壁厚度與主梁(2)根部高度的比例不大于0.7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁，其特征在于，所述邊墩(3)墩頂節(jié)段采用預(yù)制節(jié)段，墩頂預(yù)制節(jié)段在與邊墩(3)固結(jié)的區(qū)域開孔并預(yù)留鋼筋，邊墩(3 )墩身伸入墩頂預(yù)制節(jié)段的鋼筋與墩頂預(yù)制節(jié)段的鋼筋綁扎在一起，后期澆筑邊墩縱向后澆段(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁，其特征在于，所述邊墩(3)墩高不小于跨徑的1/10，墩壁厚與主梁(2)根部高度的比例不大于0.4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁，其特征在于，所述豎向預(yù)應(yīng)力鋼束(6)為兩根或兩根以上，兩根或兩根以上豎向預(yù)應(yīng)力鋼束繞邊墩的中心均勻設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁，其特征在于，所述中墩縱向后澆段采用鋼模板或鋼木結(jié)合模板，模板包括底模、外側(cè)模和內(nèi)側(cè)模，所述底模、外側(cè)模和內(nèi)側(cè)模均通過型鋼用套有塑料管的雙螺母對(duì)拉螺桿拉緊與梁段密貼。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無支座單壁墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁，其特征在于，所述邊墩縱向后澆段采用鋼模板或鋼木結(jié)合模板，模板包括底模、外側(cè)模和內(nèi)側(cè)模，所述底模、外側(cè)模和內(nèi)側(cè)模均通過型鋼用套有塑料管的雙螺母對(duì)拉螺桿拉緊與梁段密貼。
【文檔編號(hào)】E01D19/02GK203795291SQ201420143981
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】孫峻嶺 申請(qǐng)人:廣州瀚陽工程咨詢有限公司