CN214459543U - 一种带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，适用于节段预制的复合截面脊骨梁桥，包括核心纵梁、后装挑臂、后装挑臂肋板湿接缝、挑臂预制斜撑、挑臂肋板等；所述后装挑臂为节段拼装的预制混凝土构件；所述挑臂肋板在根部下缘设置有挑臂预制斜撑；所述挑臂预制斜撑与核心纵梁腹板外侧底缘的弧形面直接接触形成铰接；所述挑臂肋板，在上半部分设置有一道竖向的后装挑臂肋板湿接缝与核心纵梁湿接；所述挑臂预制斜撑与后装挑臂肋板湿接缝组合形成混合式连接。本实用新型可确保复合截面脊骨梁的后装挑臂节段与核心纵梁连接可靠、施工便捷，可提升节段预制拼装混凝土桥梁的设计和施工关键技术，推动节段梁预制拼装技术的发展。

Description

一种带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造

技术领域

本实用新型属于桥梁构件及其施工技术领域，特别是一种带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造。

背景技术

节段预制拼装的混凝土桥梁符合国家产业发展方向，同时具有绿色环保、环境和交通影响小、运输方便、施工快速、美观、耐久和全寿命费用低等诸多优点，近年来在国内铁路、公路、轨道交通以及市政工程中得到了广泛的推广和应用，取得了良好的使用效果。

目前，对于桥面较宽的预制节段大箱梁，受运输尺寸和吊装重量制约，常规方法是采用分体式多箱断面，该类方案机具设备投入多，墩顶横梁施工难度大，工期较长、造价贵，景观效果也难以令人满意。为解决宽桥幅节段梁的运输、施工难题，必须提出复合截面脊骨梁的概念，即将断面分解为核心纵梁和后装挑臂两部分。因为遵循了后装挑臂在核心纵梁成型后再逐步架设的施工时序，挑臂安装不影响主受力结构的施工进度，复合截面脊骨梁同时是一种高效的施工方法。

针对复合截面脊骨梁的构造特点和施工方法，必须给出一种可靠的肋板接缝构造，确保挑臂节段与核心纵梁组成可靠的结构体系，使之拥有不逊于传统现浇梁的结构性能。目前常规的预制节段拼装，一般可采用干接或湿接等两类接缝连接构造。对于复合截面脊骨梁桥的横向拼接，采用湿接或部分湿接的混合式连接方案优势明显，该方案连接可靠、施工便捷，并且无须匹配预制核心纵梁与后装挑臂，能较好适应超高渐变及曲线段等复杂情况。然而，湿接方案的工期较长，后装挑臂从吊装就位到混凝土强度达标的较长周期内均须搭设临时竖向支撑。考虑到沿纵桥向离散存在数量众多的肋板湿接缝，如施工现场存在逐一搭设支撑——浇注湿接缝——待养护完成后再拆除支撑的工序，将严重制约施工效率和施工质量、大幅增加高空作业风险。因此，必须给出一种带预制临时支撑的后装挑臂肋板混合式连接解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，确保复合截面脊骨梁的后装挑臂节段与核心纵梁连接可靠、施工便捷，克服现有技术中存在的缺点和不足，突破大尺寸节段梁运输、施工的技术瓶颈，提升节段预制拼装混凝土桥梁的设计和施工关键技术，推动节段梁预制拼装技术的发展。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，适用于节段预制的复合截面脊骨梁桥，包括核心纵梁、后装挑臂、后装挑臂肋板湿接缝、挑臂预制斜撑、挑臂肋板等；所述后装挑臂为节段拼装的预制混凝土构件，遵循核心纵梁完工后再逐步架设的施工时序；所述挑臂肋板，在根部下缘设置有挑臂预制斜撑；所述斜撑，与核心纵梁腹板底缘的弧形面直接接触，形成铰接；所述挑臂肋板，在上半部分设置有一道竖向的现浇钢筋混凝土接缝，即后装挑臂肋板湿接缝，与核心纵梁湿接；所述斜撑与后装挑臂肋板湿接缝组合形成一种新型的混合式连接。

进一步地，所述肋板混合式连接的施工方法包括：在工厂预制阶段，所述挑臂预制斜撑与预制后装挑臂节段一起整体浇注成型；在现场施工阶段，待脊骨梁的核心纵梁部分完工后安装预制挑臂，可含预制侧模，所述挑臂预制斜撑为预制后装挑臂节段提供竖向支撑，确保挑臂节段与核心纵梁的相对稳定；而后方便的浇注挑臂肋板和挑臂顶板的湿接缝混凝土，不用搭设额外的竖向临时支撑。

进一步地，所述挑臂预制斜撑为与后装挑臂节段整体一起预制的钢筋混凝土构件，位于后装挑臂节段的肋板下缘；所述挑臂预制斜撑的断面尺寸在宽度方向取预制肋板厚度，对应高宽比不小于1.0；所述挑臂预制斜撑顶端预制为圆弧形，圆弧半径不小于150mm。

进一步地，所述圆弧形面位于核心纵梁腹板的外侧底缘，沿纵桥向通长布置；所述圆弧形面的圆弧半径不小于对应挑臂预制斜撑接触端的半径取值；所述圆弧形面做表面光滑处理。

进一步地，所述后装挑臂肋板湿接缝位于预制后装挑臂节段的肋板与核心纵梁的腹板之间，挑臂预制斜撑以上、挑臂顶板及/或顶板湿接缝以下；所述后装挑臂肋板湿接缝厚度不超过挑臂肋板厚度，且不小于挑臂肋板厚度的1/2，优选挑臂肋板厚度的0.8-1.0倍。

进一步地，所述预制后装挑臂节段与核心纵梁均预留有预埋的环状钢筋，分别伸入湿接缝区域，待预制后装挑臂节段，含预制模板，吊装完毕后，浇注湿接缝混凝土；优选的，所述湿接缝浇注高性能混凝土，预埋钢筋采用直线状的短钢筋。

进一步地，所述挑臂肋板根部可局部扩大并设置钢筋混凝土的预制模板；所述预制模板包含预制侧模及预制底模，与预制后装挑臂节段在工厂一起浇注成型；所述预制模板边缘设置止水橡胶条，确保挑臂节段吊装后与核心纵梁密贴，避免混凝土浇注环节漏浆。

进一步地，所述预制模板位于预制后装挑臂节段的肋板根部，预制侧模在肋板侧缘对称布置，预制底模布置于肋板底缘；所述预制模板内的宽度，与后装挑臂肋板湿接缝宽度相同；所述预制模板厚度不应小于内部钢筋网直径与混凝土保护层的总厚度。优选的，为避免预制模板厚度对肋板湿接缝的削弱，确保挑臂肋板传力可靠，取后装挑臂肋板湿接缝与预制肋板的标准段等厚度，同时在预制模板与预制肋板结合处，设计并布置了厚度渐变段，边缘形成斜向坡面。

本实用新型提供了一种带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，有益效果如下：

1、本实用新型通过一种合理的肋板横向混合式连接构造，确保后装挑臂节段与核心纵梁连接可靠、施工便捷，可以形成一种可靠的复合截面脊骨梁体系，使之拥有不逊于传统现浇梁的结构性能，整体受力较目前广泛采用的分离式多箱断面有明显优势。

2、本实用新型提供一种钢筋混凝土的预制斜撑构造，为后装挑臂在施工阶段提供临时的竖向支撑，所述承托与挑臂节段在工厂一体化预制，避免了现场大量的搭设支撑、拆除支撑工序，可大幅缩减现场工期、提升施工质量、减小高空作业风险。

3、本实用新型的湿接缝与预制斜撑组成的混合式连接构造，可灵活组合多种湿接缝材料与外模板构造，方便匹配各类工程的具体需求，适用于各类复杂断面、超高渐变及曲线段桥梁，具有广泛的运用前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的横断面图。

图3为本实用新型的俯视图。

图4为本实用新型的带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造剖面图。

图5为本实用新型的挑臂后装的复合截面脊骨梁桥分解示意图。

图6为本实用新型的后装挑臂肋板带预制模板的混合式连接应用实例横断面构造图。

图7为本实用新型采用普通混凝土与环形钢筋结合的肋板湿接缝应用实例；其中，(1)为立面图，(2)为平面图。

图8为本实用新型采用高性能混凝土与直短钢筋结合的肋板湿接缝应用实例；其中，(1) 为立面图，(2)为平面图。

图中：

核心纵梁1、后装挑臂2、后装挑臂肋板湿接缝3、预制模板4、预制侧模5、预制底模6、止水橡胶条7、挑臂预制斜撑8、厚度渐变段9、圆弧面10、挑臂顶板11、挑臂肋板12、预埋钢筋13、普通混凝土14、高性能混凝土15

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

本实施例采用带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，如附图所示，适用于节段预制的复合截面脊骨梁桥，包括核心纵梁1、后装挑臂2、后装挑臂肋板湿接缝3、挑臂预制斜撑8、挑臂肋板12等。所述挑臂2为节段拼装的预制混凝土构件，遵循核心纵梁1完工后再逐步架设的施工时序；所述挑臂肋板12，在根部下缘设置有预制斜撑8；所述斜撑，与核心纵梁腹板底缘的弧形面10直接接触，形成铰接；所述挑臂肋板12，在上半部分设置有一道竖向的现浇钢筋混凝土接缝，即后装挑臂肋板湿接缝3，与核心纵梁1湿接；所述斜撑8 与湿接缝3组合形成一种新型的混合式连接。

在具体实施时,所述后装挑臂2利用桥面吊机起吊，在核心纵梁1形成连续结构后逐对安装，利用预制斜撑8和湿接缝3构造与核心纵梁1形成整体断面，共同受力。所述挑臂肋板12底缘与核心纵梁1腹板底缘的圆弧面10半径均为800mm，两者直接接触形成铰接约束，同时在斜撑以上设置一道宽550mm，厚400mm的湿接缝3，通过预埋钢筋13与核心纵梁1形成整体。

所述肋板混合式连接的施工方法，其特征在于：在工厂预制阶段，所述斜撑8与预制挑臂2节段一起整体浇注成型；在现场施工阶段，待脊骨梁的核心纵梁1部分完工后安装预制挑臂2(可含预制模板4)，所述斜撑8为预制挑臂2节段提供竖向支撑，确保挑臂节段2与核心纵梁1的相对稳定；而后方便的浇注肋板和顶板的湿接缝3混凝土，不用搭设额外的竖向临时支撑。

在具体实施时,所述预制挑臂2节段利用桥面吊机进行安装，将预制挑臂2吊至与核心纵梁1齐平，使预制挑臂2的预制斜撑8撑在核心纵梁1腹板底缘的圆弧面10上，两者之间匹配对接，形成稳定的竖向支撑，方便进行湿接缝混凝土浇筑。

所述斜撑8，其特征在于：与挑臂节段2整体一起预制的钢筋混凝土构件，位于挑臂节段2的肋板下缘；所述斜撑8的断面尺寸在宽度方向取预制肋板厚度，对应高宽比不小于1.0；所述斜撑8顶端预制为圆弧形，圆弧半径不小于150mm。

在具体实施时,所述预制斜撑8高400mm，宽与预制肋板12厚度等厚，为300mm，斜撑设置半径800mm的弧形端部，与核心纵梁腹板外侧的预制圆弧面10匹配预制。

所述弧形面10，其特征在于：位于核心纵梁1腹板的外侧底缘，沿纵桥向通长布置；所述弧形面10的圆弧半径，不小于对应斜撑8接触端的半径取值；所述弧形面做表面光滑处理。

在具体实施时,所述弧形面10的圆弧半径与斜撑8接触端的半径相等，设置为800mm。弧形表面应做光滑处理，可用清水冲刷，充分湿润后采用水泥砂浆进行抹平压光处理。

所述湿接缝3，其特征在于：位于预制挑臂节段的肋板12与核心纵梁1的腹板之间，斜撑以上、顶板及(或顶板湿接缝)以下；所述湿接缝厚度不超过挑臂肋板12厚度，且不小于挑臂肋板12厚度的1/2，优选的，可取挑臂肋板12厚度0.8-1.0倍。

在具体实施时,所述湿接缝区域由预制挑臂肋板12与核心纵梁1腹板包围形成。肋板湿接缝宽约550mm，高度约400mm，与核心纵梁1腹板同角度布置。标准挑臂肋板12厚度为300mm，所述湿接缝3厚度为300mm，与挑臂肋板12等厚。

所述湿接缝3，其特征在于：预制挑臂2节段与核心纵梁1均预留有预埋的环状钢筋13，分别伸入湿接缝区域，待预制挑臂2节段(含预制模板4)吊装完毕后，浇注湿接缝混凝土；优选的，所述湿接缝浇注高性能混凝土15，预埋钢筋13采用直线状的短钢筋。

在具体实施时,所述预制挑臂节段肋板12与核心纵梁1均设置直径12mm的HRB400环状预埋钢筋13，环状钢筋竖向间距150mm。吊装预制挑臂2节段(含预制模板4)使预制斜撑8撑在核心纵梁1腹板外侧圆弧面10上，局部调节预制挑臂2，使两侧预埋环状钢筋 13上下紧贴布置，并保证有足够的焊接或搭接长度。在环内部穿6根直径10mm的HRB400 通长竖向钢筋后，湿接缝内浇注C55普通混凝土。

所述湿接缝，其特征在于：优选的，肋板根部可局部扩大并设置钢筋混凝土的预制模板4；所述预制模板4包含预制侧模5及预制底模6，与预制挑臂2节段在工厂一起浇注成型；所述预制模板4边缘设置止水橡胶条7，确保挑臂节段2吊装后与核心纵梁1密贴，避免混凝土浇注环节漏浆。

在具体实施时,肋板设置预制侧模5和预制底模6，与核心纵梁1腹板相互对齐密贴，形成一个矩形湿接缝区域。预制侧模5与预制底模6边缘设置2cm止水橡胶条7，安装止水橡胶条7时界面应保持干燥，施工前须清除界面上的浮渣、尘土及杂物，利用胶粘剂或高强度锚钉将止水条7固定在安装的部位。

所述预制模板4，其特征在于：位于预制挑臂节段的肋板湿接缝根部，预制侧模5在肋板湿接缝侧缘对称布置，预制底模6布置于肋板湿接缝底缘；所述预制模板4的宽度，与湿接缝宽度相同；所述预制模板4厚度，不应小于内部钢筋网直径与混凝土保护层的总厚度，优选的，为避免预制模板厚度对肋板湿接缝的削弱，确保挑臂肋板12传力可靠，取肋板湿接缝与预制肋板的标准段等厚度，同时在预制模板4与预制肋板12结合处，设计并布置了厚度渐变段9，边缘形成斜向坡面。

在具体实施时,所述预制挑臂肋板12外侧分别伸出两个550mm长，40mm厚的预制侧模5，底部伸出一个550mm长，40mm厚的预制底模6。预制侧模5及底模6采用矩形断面，混凝土标号采用C55。在预制模板4与预制肋板12结合处,肋板厚进行局部加强，由标准的 300mm以1：4的比率加厚至400mm。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，适用于节段预制的复合截面脊骨梁桥，包括核心纵梁(1)、后装挑臂(2)、后装挑臂肋板湿接缝(3)、挑臂预制斜撑(8)、挑臂肋板(12)；所述后装挑臂(2)为节段拼装的预制混凝土构件，遵循核心纵梁(1)完工后再逐步架设的施工时序；所述挑臂肋板(12)，在根部下缘设置有挑臂预制斜撑(8)；所述挑臂预制斜撑(8)与核心纵梁腹板外侧底缘的弧形面直接接触，形成铰接；所述挑臂肋板(12)，在上半部分设置有一道竖向的后装挑臂肋板湿接缝(3)，与核心纵梁(1)湿接；所述挑臂预制斜撑(8)与后装挑臂肋板湿接缝(3)组合形成混合式连接。

2.如权利要求1所述的带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，其特征在于其中的挑臂预制斜撑(8)为与后装挑臂(2)节段整体一起预制的钢筋混凝土构件，位于后装挑臂(2)节段的肋板下缘；所述挑臂预制斜撑(8)的断面尺寸在宽度方向取预制肋板厚度，对应高宽比不小于1.0；所述挑臂预制斜撑(8)顶端预制为圆弧形，圆弧半径不小于150mm。

3.如权利要求2所述的带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，其特征在于其中的圆弧形面(10)位于核心纵梁腹板的外侧底缘，沿纵桥向通长布置；所述圆弧形面的圆弧半径不小于对应挑臂预制斜撑(8)接触端的半径取值；所述圆弧形面(10)做表面光滑处理。

4.如权利要求1所述的带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，其特征在于其中的后装挑臂肋板湿接缝(3)位于预制后装挑臂(2)节段的挑臂肋板(12)与核心纵梁(1)的腹板之间，挑臂预制斜撑(8)以上、挑臂顶板(11)及/或顶板湿接缝以下；所述后装挑臂肋板湿接缝(3)厚度不超过挑臂肋板(12)厚度，且不小于挑臂肋板(12)厚度的1/2。

5.如权利要求4所述的带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，其特征在于其中的后装挑臂肋板湿接缝(3)厚度为挑臂肋板(12)厚度的0.8-1.0倍。

6.如权利要求1所述的带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，其特征在于其中的预制后装挑臂(2)节段与核心纵梁(1)均预留有环状的预埋钢筋(13)，分别伸入湿接缝区域，待含预制模板(4)的预制后装挑臂(2)节段吊装完毕后，浇注湿接缝混凝土。

7.如权利要求1所述的带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，其特征在于其中的湿接缝浇注高性能混凝土(15)，预埋钢筋(13)为直线状的短钢筋。

8.如权利要求1所述的带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，其特征在于其中的挑臂肋板(12)根部局部扩大并设置钢筋混凝土的预制模板(4)；所述预制模板(4)包含预制侧模(5)及预制底模(6)，与预制后装挑臂(2)节段在工厂一起浇注成型；所述预制模板(4)边缘设置止水橡胶条(7)，使后装挑臂(2)节段吊装后与核心纵梁(1)密贴。

9.如权利要求8所述的带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，其特征在于其中的预制模板(4)位于预制后装挑臂(2)节段的肋板根部，预制侧模(5)在肋板侧缘对称布置，预制底模(6)布置于肋板底缘；所述预制模板(4)内的宽度，与后装挑臂肋板湿接缝(3)宽度相同；所述预制模板(4)厚度不应小于内部钢筋网直径与混凝土保护层的总厚度。

10.如权利要求9所述的带斜撑的脊骨梁桥后装挑臂肋板混合式连接构造，其特征在于其中的后装挑臂肋板湿接缝(3)与挑臂肋板(12)的标准段等厚度，并在预制模板(4)与预制挑臂肋板(12)结合处设置厚度渐变段(9)，边缘形成斜向坡面。

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