一种装配式华夫桥面板组合箱梁结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁建设技术领域，特别是涉及一种装配式华夫桥面板组合箱梁结构及其施工方法。

背景技术

目前预应力混凝土箱梁由于其施工工艺成熟和造价低等原因深受设计者的青睐。但是，由于预应力混凝土箱梁存在自重大、施工时间长、梁高比较大和混凝土易开裂等问题，阻碍了其在部分区域的推广使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种装配式华夫桥面板组合箱梁结构及其施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，减小了梁高和自重，可预制化拼装，施工工期短，桥梁经济性高，后期运营养护费用低。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种装配式华夫桥面板组合箱梁结构，包括钢箱梁、UHPC华夫桥面板和剪力钉群，所述钢箱梁的顶板上表面焊接有所述剪力钉群，预制的所述UHPC华夫桥面板通过所述剪力钉群与所述钢箱梁相连接，位于所述钢箱梁顶部的相邻两块所述UHPC华夫桥面板之间预留有横向接缝和纵向接缝，在横向接缝和纵向接缝处浇筑有UHPC混凝土。

优选地，所述钢箱梁为U型钢箱梁。

优选地，所述钢箱梁的壁厚为10-20mm；在钢箱梁底板上设置多道厚度为10-12mm，高度为50-70mm的纵向加劲肋钢板，多道纵向加劲肋钢板沿钢箱梁竖向对称轴对称布置；在钢箱梁的腹板内侧设置多道厚度为10-12mm，宽度为50-150mm的竖向加劲肋钢板，相邻两竖向加劲肋钢板的间距为600mm；在钢箱梁的边梁外侧设置悬臂钢板和支撑钢板，悬臂钢板和支撑钢板的厚度为10-12mm。

优选地，还包括端横梁，端横梁设置于钢箱梁的两端，端横梁与钢箱梁围成密闭空间，密闭空间内灌注有C55细石子微膨胀混凝土。

优选地，所述UHPC华夫桥面板包括桥面板、横肋和纵肋，桥面板中设置钢筋网，在相邻两UHPC华夫桥面板之间的横向接缝和纵向接缝位置预留钢筋，同一直线的钢筋相互搭接。

优选地，所述UHPC华夫桥面板的桥面板采用超高强混凝土材料，并采用华夫板结构；桥面板的板厚为12-14cm，肋高为22-30cm，纵向肋底宽为10-15cm，顶宽为12-17cm。

一种装配式华夫桥面板组合箱梁结构的施工方法，应用于上述的装配式华夫桥面板组合箱梁结构，包括以下步骤：

(1)工厂化预制UHPC华夫桥面板，UHPC华夫桥面板的面板内设置钢筋网，在相邻两UHPC华夫桥面板的连接位置预留连接钢筋和连接企口；

(2)安装U形钢箱梁及端横梁，在钢箱梁的顶钢板上焊接剪力钉族群，采用C55细石子微膨胀混凝土灌注端横梁后封闭端横梁，焊接端横梁处剪力钉群；

(3)吊装预制的UHPC华夫桥面板，将UHPC华夫桥面板预留纵向接缝对准钢箱梁腹板顶钢板焊接剪力钉群，要求UHPC华夫桥面板预留钢筋与钢箱梁腹板顶钢板焊接剪力钉群交替等间距布置，连接UHPC华夫桥面板预留钢筋；

(4)在UHPC华夫桥面板拼装预留纵向和横向接缝中现浇超高强混凝土；

(5)安装桥梁伸缩缝，设置桥面防水层，摊铺沥青混凝土油面后方可投入使用。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

本发明与传统的预应力混凝土箱梁相比，装配式UHPC华夫桥面板钢—混组合箱梁结构充分利用了UHPC高强混凝土良好的抗压性能和抗拉性能，减小了梁高和自重，可预制化拼装，施工工期短，桥梁经济性高，克服了传统预应力混凝土箱梁桥的把一些技术不足问题。

进一步地，本装配式UHPC华夫桥面板钢—混组合箱梁结构采用了钢材和UHPC超高强混凝土，降低了后期运营过程中的养护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的装配式UHPC华夫桥面板钢—混组合箱梁结构沿顺桥向的剖视图；

图2为本发明提供的装配式UHPC华夫桥面板钢—混组合箱梁结构沿横桥向的剖视图；

图3为本发明提供的装配式UHPC华夫桥面板钢—混组合箱梁结构的平面图剖视图；

图4为本发明提供的装配式UHPC华夫桥面板钢—混组合箱梁结构的U型钢箱梁的三维视图；

图5为本发明提供的装配式UHPC华夫桥面板钢—混组合箱梁结构的装配式UHPC华夫桥面板的三维视图；

图中：1-U型钢箱梁；2-纵向加劲肋钢板；3-竖向加劲肋钢板；4-装配式UHPC华夫桥面板；5-纵向接缝；6-剪力钉群；7-C55细石子微膨胀混凝土；8-钢筋网；9-支撑钢板；10-桥梁支座；11-横向接缝；12-伸缩缝；13-桥面铺装；14-悬臂钢板；15-端横梁钢板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种装配式华夫桥面板组合箱梁结构及其施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，减小了梁高和自重，可预制化拼装，施工工期短，桥梁经济性高，后期运营养护费用低。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-5所示，本实施例提供一种装配式UHPC华夫桥面板钢—混组合箱梁结构，包括U型钢箱梁1；纵向加劲肋钢板2；竖向加劲肋钢板3；装配式UHPC华夫桥面板4；纵向接缝5；剪力钉群6；端横梁15中填充的C55细石子微膨胀混凝土7；钢筋网8；支撑钢板9；桥梁支座10；横向接缝11；伸缩缝12；桥面铺装13；悬臂钢板14；端横梁钢板15。

施工时，首先预制装配式UHPC华夫桥面板4。定制安装华夫桥面板模板，铺设直径10～12mm钢筋网8，然后浇筑UHPC超高强混凝土，模板中的UHPC超高强混凝土振捣密实均匀。当UHPC超高强混凝土达到一定强度后拆模养护直到设计强度。

于本实施例中，还包括U型钢箱梁1，U形钢箱梁1的底部设置有桥梁支座10，在U型钢箱梁底板上表面沿着钢箱梁竖向对称线焊接纵向加劲肋钢板2，在U型钢箱梁腹板焊接竖向加劲肋钢板3，在U型钢箱梁腹板顶钢板焊接剪力钉族群6；焊接边梁悬臂支撑钢板9和悬臂钢板14。具体地，U型钢箱梁1的壁厚为10-20mm；在U型钢箱梁1底板上设置多道厚度为10-12mm，高度为50-70mm的纵向加劲肋钢板2，多道纵向加劲肋钢板2沿U型钢箱梁1竖向对称轴对称布置；在U型钢箱梁1的腹板内侧设置多道厚度为10-12mm，宽度为50-150mm的竖向加劲肋钢板3，相邻两竖向加劲肋钢板3的间距为600mm；在U型钢箱梁1的边梁外侧设置悬臂钢板14和支撑钢板9，悬臂钢板14和支撑钢板9的厚度为10-12mm。

进一步地，U型钢箱梁1的两端设置有端横梁15，端横梁15四周与钢箱梁围成密闭空间，密闭空间内采用C55细石子微膨胀混凝土7灌注端横梁15后封闭端横梁15，焊接端横梁15处剪力钉群6。

吊装预制的装配式UHPC华夫桥面板1，将装配式UHPC华夫桥面板1预留纵向接缝5对准钢箱梁腹板顶钢板焊接剪力钉群6，要求装配式UHPC华夫桥面板1预留钢筋与钢箱梁腹板顶钢板焊接剪力钉群6交替等间距布置，连接装配式UHPC华夫桥面板1预留钢筋。

进一步地，还包括纵向接缝11和横向接缝5，在装配式UHPC华夫桥面板1拼装预留纵向接缝11和横向接缝5中现浇UHPC超高强混凝土。

安装桥梁伸缩缝12，设置桥面防水层，摊铺沥青混凝土油面13后方可投入使用。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。