本发明涉及桥梁工程技术领域,具体涉及一种预制装配式钢筋混凝土桥梁挡块及其构造方法。
背景技术:
桥梁挡块通常设置在桥台台帽和桥墩盖梁内部,它作为桥梁“保险丝”型构件,限制桥梁上部结构的横向位移,防止横向落梁并提高桥梁结构的整体抗震性能,在中、小跨径公路桥梁中广泛运用。在保证结构的安全性与耐久性的前提下,减少桥梁建造而造成的交通问题、环境问题,从而加快桥梁的建造进程,是当今桥梁工程建设面临的主要挑战之一。对于城市桥梁,预制装配式技术具有构件质量好,方便施工,减少由于桥梁建造造成的交通阻塞时间,降低施工建造带来的噪声污染、空气污染,因此,预制装配式技术更能够满足业主以及居民的需要,将在未来桥梁建造中广泛应用。
现行桥梁挡块主要是现浇形式的,并且我国桥梁挡块设计缺乏相关规定,在工程实践中通常按经验根据构造配筋。而在地震等横向荷载作用下,现浇钢筋混凝土挡块多破坏严重,甚至导致上部结构横向落梁;或因挡块强度和刚度过大造成盖梁或桩顶等部位出现损伤,而且检查和修复困难。近年来,国内外的学者针对现浇型钢筋混凝土挡块的承载力以及力学性能开展研究,但是对于预制装配式钢筋混凝土桥梁挡块的研发相对匮乏。
目前桥梁工程中混凝土挡块都是采用现浇型的,浇筑质量受环境、温度影响大,而且浇筑完成后的钢筋混凝土桥梁挡块与桥梁上部结构(t梁,小箱梁等)之间预留的间距很小,造成上部结构施工就位因难,而且,现浇型钢筋混凝土桥梁挡块在地震后置换或加固困难。因此,基于绿色建造技术和建筑工程化的需求,提出一种预制装配式钢筋混凝土桥梁挡块及其构造方法,不仅可以提高建造质量,减少施工时间与环境污染,而且在地震后方便置换更新。
技术实现要素:
本发明主要针对上述问题提出一种预制装配式钢筋混凝土桥梁挡块及其构造方法。本发明利用竖向钢筋提供侧向承载力,将其与桥梁预制装配式技术相结合,满足桥梁建造过程中浇筑质量高,建造速度快的要求,实现桥梁工业化建造技术。本发明在保证预制装配式钢筋混凝土桥梁挡块达到现浇型桥梁挡块的功能要求,更重要的是预制装配式钢筋混凝土桥梁挡块不仅拥有预制构件质量好的优点,而且方便桥梁上部结构(t梁,小箱梁等)架设安装。
本发明采用的技术方案为
预制装配式钢筋混凝土桥梁挡块,包括预制混凝土挡块(1)、预留孔(6)、盖梁(2)、螺纹状预埋件(7)、竖向钢筋(3)、螺栓(4)和垫片(5)。竖向钢筋(3)的下端拧入螺纹状预埋件(7),竖向钢筋(3)的顶端采用垫片(5)和螺栓(4)将预制混凝土挡块(1)和盖梁(2)固定。
预制混凝土挡块(1)以及盖梁(2)上部在预制的过程中设置有预留孔(6),并在预制混凝土挡块(1)与盖梁与桥台(2)交界处扩大预留孔(6)截面,防止竖向钢筋(3)的变形将周边混凝土局部压碎,保证竖向钢筋(3)在水平横向地震作用下拥有足够的变形空间,能够发生任意变形。
预制混凝土挡块(1)与盖梁(2)之间采用竖向钢筋(3)连接。竖向钢筋(3)具有延性以及低应变硬化性能。预制装配式钢筋混凝土桥梁挡块依靠竖向钢筋(3)提供侧向承载能力以限制上部结构侧向位移,并通过竖向钢筋(3)的塑性变形实现桥梁上部结构有容许的横向位移。
在盖梁(2)上部安装螺纹状预埋件(7)。竖向钢筋(3)的下端与顶端均设计成螺纹结构,竖向钢筋(3)的下端拧入盖梁(2)中的螺纹状预埋件(7),将竖向钢筋(3)与盖梁(2)连接;竖向钢筋(3)的顶端通过拧入螺栓(4)将预制混凝土挡块(1)与盖梁(2)固定。
用于连接预制混凝土挡块(1)与盖梁(2)的竖向钢筋(3)采取防锈蚀处理:涂抹防锈漆或者采用防锈蚀钢筋,防止钢筋发生锈蚀,保证钢筋正常使用寿命。
盖梁(2)或为桥台。
此预制装配式钢筋混凝土桥梁挡块构造方法不仅适用于外挡块,同样适用于内挡块。
如果遭遇地震作用,中小地震作用下该预制装配式钢筋混凝土桥梁挡块可以采用千斤顶复位后继续使用;强震作用下,该预制装配式钢筋混凝土桥梁挡块能够方便更换。
附图说明
图1是预制装配式钢筋混凝土桥梁外挡块的侧视图
图2是预制装配式钢筋混凝土桥梁外挡块的俯视图
图3是预制装配式钢筋混凝土桥梁外挡块的a-a剖面图
图4是预制装配式钢筋混凝土桥梁内挡块的侧视图
图5是预制装配式钢筋混凝土桥梁外挡块在水平地震作用下的受力示意图
图6是预制装配式钢筋混凝土桥梁外挡块的拼装流程
图7是螺纹状预埋件构造详图
图中:
1—预制混凝土挡块;2—盖梁;3—竖向钢筋;4—螺栓;5—垫片;6—预留孔;7—螺纹状预埋件。
具体实施方式
以下结合附图,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
预制装配式钢筋混凝土桥梁挡块的构造方法,其特征在于:该方法的实施过程如下,
步骤一:如图6所示,在工厂预备盖梁(2),竖向钢筋(3),预制混凝土挡块(1),具体步骤如下:
1)浇筑盖梁(2)。在盖梁(2)上部安装螺纹状预埋件(7)以及预留提供钢筋变形空间的预留孔(6),浇筑混凝土。竖向钢筋(3)顶部及底部做成螺纹结构。
2)运输过程中在螺纹状预埋件(7)中拧入长度较短的钢筋,防止在运输途中有杂物落入螺纹状预埋件(7)中,对后续拼装带来影响。
3)浇筑预制混凝土挡块(1)。在预制混凝土挡块(1)内部预留穿过竖向钢筋(3)的预留孔(6),浇筑混凝土。
步骤二:预制钢筋混凝土桥梁挡块现场拼装,如图6所示,流程如下:
1)将盖梁(2)吊装至设计位置并进行固定。
2)拧出螺纹状预埋件(7)中用于运输的短钢筋,将短钢筋回收至构件厂进行再利用。
3)将竖向钢筋(3)拧入盖梁(2)中的螺纹状预埋件(7)。
4)将预制混凝土挡块(1)吊起,竖向钢筋(3)穿过预制混凝土挡块(1)的预留孔(6),将预制混凝土挡块(1)安装至设计位置。
5)在竖向钢筋(3)顶部安装垫片(5),拧紧螺栓(4)。