一种预制装配式横向预应力桥面板及桥梁的制作方法

本发明涉及桥梁工程技术领域，特别是涉及一种预制装配式横向预应力桥面板及桥梁。

背景技术：

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

目前，钢-混叠合结构因为其兼具钢结构和混凝土结构的优点，应用越来越广泛。但在桥梁中的应用，大多数采用预制梁构件结合现浇桥面板的形式，其缺点在于，现浇施工繁琐、工序复杂、施工工序长、造价高而且污染大。近来，装配式结构的兴起，为钢-混叠合结构和桥面板的形式提供了新思路。另外，预制钢筋混凝土桥面板因为其自重大、容易产生裂缝的缺点，在运输、吊装、施工的过程中存在一定困难，并且在大跨径桥梁中的应用受到很大的限制。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种预制装配式横向预应力桥面板及桥梁。

为解决以上技术问题，本发明的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种预制装配式横向预应力桥面板，包括：预制钢筋混凝土板，预制钢筋混凝土板包括混凝土板体、横向钢筋组件、纵向钢筋组件和横向预应力钢绞线组件；

横向钢筋组件和纵向钢筋组件交叉分布，在混凝土板体内形成加强钢筋网；

横向预应力钢绞线组件采用交错单端张拉方式设置。

本发明的第二方面，提供一种桥梁，由所述预制装配式横向预应力桥面板与纵梁装配而成。

与现有技术相比，本发明的以上一个或多个实施例的有益效果为：

横向预应力钢绞线采用交错单端张拉的方式进行张拉，以降低单端张拉引起的两端应力差，可以显著提高预制钢筋混凝土板的抗裂能力。同时，横向预应力的施加，可以大大提高钢筋混凝土板的截面刚度，有助于减小截面尺寸，降低结构自重，增加结构的抗裂能力，进而有助于增加桥梁的跨越能力。

预制钢筋混凝土板内的横向钢筋组件和纵向钢筋组件交叉分布，形成加强钢筋网，有助于提高预制钢筋混凝土板的整体抗压能力。

预制装配式横向预应力桥面板是可以进行装配式施工的板构件，简化了现场混凝土浇筑施工的施工工序，缩短工期，同时降低现场污染，并有助于质量控制和成本控制。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例的预制装配式横向预应力桥面板结构示意图；

图2为本发明实施例的预制装配式横向预应力桥面板装配方式横截面示意图；

图3为本发明实施例的预制装配式横向预应力桥面板横向预应力钢绞线布置平面图；

图4为本发明实施例的预制装配式横向预应力桥面板纵截面示意图；

图5为本发明实施例的预制装配式横向预应力桥面板纵向环形钢筋搭接示意图。

图中，1、预制钢筋混凝土板，2、预制板内钢筋，3、横向预应力钢绞线，4、预留暗槽，5、预留灌浆孔，6、横向钢筋，7、纵向钢筋，8、定位钢筋，9、加强钢筋，10、防裂钢筋网，11、纵向环形钢筋，12、吊装孔，13、锚固端，14、张拉端。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明的第一方面，提供一种预制装配式横向预应力桥面板，包括：预制钢筋混凝土板，预制钢筋混凝土板包括混凝土板体、横向钢筋组件、纵向钢筋组件和横向预应力钢绞线组件；

横向钢筋组件和纵向钢筋组件交叉分布，在混凝土板体内形成加强钢筋网；

横向预应力钢绞线组件采用交错单端张拉方式设置。

此处的横向是指对应于装配后形成的桥面的宽度方向，纵向是指对应于装配后形成的桥面的长度方向。所以横向钢筋组件是沿桥面的宽度方向设置，纵向钢筋组件沿桥面的长度方向设置。横向钢筋组件和纵向钢筋组件可以设置于同一平面内，也可以分别设置于不同的平面内，同样，横向钢筋组件可以设置于同一平面内，也可以设置于不同平面内(分层设置)；纵向钢筋组件可以设置于同一平面内，也可以设置于不同平面内(分层设置)。为了提高对混凝土板体的加固均匀程度和预制时的便捷性，倾向于将横向钢筋组件设置于同一平面上，纵向钢筋组件设置于同一平面上。

钢绞线是由多根钢丝绞合构成的钢铁制品，具有较高的强度。横向预应力钢绞线是指钢绞线沿桥面的宽度方向设置，对钢绞线施加预应力，对桥面板的横向提供预应力，以提高桥面的刚度，克服桥面两侧在不均匀载荷作用下产生裂缝。

采用交错单端张拉方式设置，首先，所有的横向预应力钢绞线组件设置于同一平面内，其中的一根钢绞线的一端锚固在混凝土板体上，另一端自由设置，该钢绞线的两侧相邻的钢绞线的锚固端与其锚固端位置相对，自由端位置相对，如此排列，在预制钢筋混凝土板的两侧均形成：锚固-自由-锚固-自由……交错设置的排列方式，同时对钢绞线的自由端施加张拉力，对钢绞线施加预应力后，将该自由端固定。通过该种交错单端张拉的方式进行张拉，便于实现张拉力和引伸量双控，以降低单端张拉引起的两端应力差。

在一些实施例中，相邻横向预应力钢绞线之间设置有定位钢筋。定位钢筋与预制板钢筋绑扎，保证横向预应力钢筋定位准确。

在一些实施例中，相邻两个预制钢筋混凝土板之间采用纵向环形钢筋连接。

相邻两块预制钢筋混凝土板的纵向环形钢筋，采用焊接成型，伸出预制板部分应预弯一定角度以错开一个钢筋直径，便于预制板相互间的搭接，使钢筋轴线对齐。

在一些实施例中，其下侧表面的中部设置有预留暗槽，相对侧设置有预留灌浆孔，预留灌浆孔与预留暗槽连通。

该预留暗槽用于进行混凝土灌注并通过剪力连接件与纵梁进行装配组装。具体组装时，与纵梁进行配合，为了提高横向预应力桥面板与纵梁之间的连接强度，需要对两者之间的连接区域进行灌浆，即对预留暗槽和纵梁之间的连接空间进行灌浆。而预留灌浆孔的设置可以较大地提高灌浆的方便性。但是，预留暗槽和预留灌浆孔的存在，会产生较大局部应力，在外界载荷的作用下，这些区域容易产生裂缝，为了提高预留暗槽与预留灌浆孔附近的混凝土板体的结构强度，需要在这些区域设置加强结构。

所以，进一步的，预留暗槽的顶部设置有加强钢筋，预留灌浆孔的四周设置有加强结构。为了实现对预留暗槽的加固，在预留暗槽的顶部设置加强钢筋，该处的加强钢筋同样包括横向钢筋和纵向钢筋，两个方向的钢筋交叉分布，形成加强钢筋网。而为了实现对预留灌浆孔的四周的加固，将横向钢筋和纵向钢筋沿预留灌浆孔的高度方向设置，并环绕预留灌浆孔的四周，同时对预留灌浆孔的四周和不同高度处进行加固。

进一步的，所述预留灌浆孔包括压浆孔和排气孔，压浆孔的设置位置低于排气孔的设置位置。注浆过程中，浆液密度大，位于下方，会将气体往上方挤压，将排气孔设置于高坡侧，便于将气体完全排出，以提高注浆的密实性。

更进一步的，所述预留灌浆孔还包括补浆孔和检查孔。用于进行补浆和检查注浆效果。

在一些实施例中，预制钢筋混凝土板上还设置有吊装孔。便于桥面板的吊装装配。

本发明的第二方面，提供一种桥梁，由所述预制装配式横向预应力桥面板与纵梁装配而成。

实施例1

如图1-3所示，一种预制装配式横向预应力桥面板，包括预制钢筋混凝土板1、其桥面板内钢筋2和横向预应力钢绞线3。预制钢筋混凝土板设置预留暗槽4、预留灌浆孔5和吊装孔12，用作装配施工。预制板内钢筋2除了纵向钢筋7和横向钢筋6之外，设置加强钢筋9，对预留暗槽顶部和预留灌浆孔进行加固，防止施工过程中产生裂缝和破坏。相邻两块预制钢筋混凝土板之间设置纵向环形钢筋11用于相互搭接。采用定位钢筋8对横向预应力钢绞线3进行定位。横向预应力钢绞线3采用交错单端张拉的方式进行张拉，以降低单端张拉引起的两端应力差。

预制装配式横向预应力板安装在带有剪力连接件的纵梁上，通过预留的灌注孔5进行混凝土灌注，使板和梁成为一个整体，共同承担荷载。

为了提高施工效率和更好的控制施工质量，预留灌浆孔5低坡侧作为压浆孔，高坡侧作为排气孔，并使用防裂钢筋网10对预留注浆孔5进行加固；并可根据情况增加备用孔用作补浆孔和检查孔，备用孔不能对板内钢筋造成影响，并在压注灌浆时要塞紧。

如图4和图5所示，相邻两块预制板搭接，然后浇筑湿接缝成为一体，相邻两块桥面板的纵向环形钢筋11，采用焊接成型，伸出预制板部分应预弯一定角度以错开一个钢筋直径，便于预制板相互间的搭接，使钢筋轴线对齐。

横向预应力钢绞线3使用定位钢筋8进行定位，为了保证定位准确，定位钢筋与预制板内钢筋进行绑扎。采用交错单端张拉的方式进行张拉，以减小单端张拉引起的两端应力差，并采用张拉力和引伸量双控，以保证张拉控制准确。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。