一种预制拼装宽体箱梁及其拼装方法与流程

本发明涉及一种用于城市高架桥的主梁及其构造方法，特别是一种预制拼装宽体箱梁及其拼装方法。

背景技术：

随着现代桥梁施工技术的发展，拼装式桥梁湿接缝施工的技术优越性也越来越重要，如何使湿接缝的施工操作更安全便捷，且效率更高，成为桥梁施工的一项重要内容。一些桥在设计时需要上部结构保持一定的整体性，采用宽体多箱式箱梁，宽度达到12～30米，甚至有些大型宽体箱梁宽度达到35米。若整体预制吊装，不仅费时费力，且容易在运输吊装时发生破坏。

技术实现要素：

发明目的：本发明专利的目的是为满足城市高架桥宽体多箱式箱梁的设计要求，提供一种预制拼装宽体箱梁结构及其拼装方法。将宽体箱梁先在工厂内分段预制，再运到现场进行拼接安装，不仅使箱梁的生产和运输更加方便，而且可以保证上部结构的整体性和安全性，满足设计要求。

技术方案：为实现上述目的，本发明的预制拼装宽体箱梁，包括箱梁的预制节段，所述预制节段一端设有上凸台，所述预制节段的一侧设有上凸台，另一侧设有下凸台，所述上凸台和下凸台之间为互相配合连接结构，所述上凸台和下凸台通过剪力键连接，上凸台和下凸台中部设有贯通的预应力筋孔道，所述预制节段两端分别设有可以互相嵌套的预埋型钢，所述预埋型钢上开设连接孔。

优选的，所述预埋型钢为矩形钢、圆形钢管或者槽钢，所述两端预埋型钢形状一致，两者互相嵌套配合。

进一步的，所述预制节段的上凸台一侧面上设有若干剪力键凹槽，与之配合的预制节段下凸台一侧面上设有与剪力键凹槽配合的剪力键凸体，剪力键在横向拼接面上咬合固定。

进一步的，所述剪力键凹槽和剪力键凸体两侧分别设有注浆孔道。

进一步的，所述预制节段凸台附近埋设钢筋，预埋钢筋外伸长度大于钢板及锚固装置厚度之和。进一步的，所述预制节段包括端预制节段和标准预制节段，所述端预制节段一侧为箱梁外伸翼缘板结构。

本发明的基于预制拼装宽体箱梁的预制宽体箱梁拼装方法，包括以下步骤，

步骤一：将各个预制节段两侧的上凸台和下凸台之间连续拼接成整体箱梁，拼接过程中，两侧采用端预制节段，中间采用标准预制节段；

步骤二：在预制节段上凸台和下凸台拼接位置的贯通的预应力筋孔道中穿入预应力钢筋，进行张拉、压浆和封锚施工，采用环氧树脂填充预留灌注浆孔道，并用钢板将预应力筋与预埋钢筋进行横向连接，使各预制节段连成一体，完成横向拼接；

步骤三：对完成横向拼接的预制节段进行纵向拼接，采用悬臂法，将预制节段两端的预埋型钢沿纵向进行对接，并用高强螺栓或精轧螺纹钢进行连接锚固；连接完毕后，现浇湿接缝并进行养护。

进一步的，步骤一中，预制节段的上凸台与下凸台之间拼接，使剪力键凹槽与剪力键凸体之间相互嵌合，并向灌注浆孔道内灌注高强砂浆及环氧树脂；

进一步的，步骤二中，预应力钢筋和预制节段的断面埋设钢筋之间通过预制钢板进行横向连接，并将锚固装置直接锚于钢板上。

进一步的，步骤三中，纵向连接中，将连接钢材插入预埋型钢连接孔中，连接钢材直接锚固在预埋型钢上。

有益效果：本发明专利对箱梁分段预制拼装接缝界面处的横向连接在连接强度及整体性上有很好的保障。在确保梁体整体性的同时便于运输安装，且施工操作简单。纵、横向连接构造提高了接缝的抗剪强度和抗弯刚度，节段连接处不再成为受力薄弱环节，桥梁整体性和安全性得到显著提升。横向连接构造具有预制的上凸台和下凸台，并预埋高强钢筋；纵向连接构造中预埋型钢及节段底部预制悬挑，预制难度低，工程造价成本增加少。

附图说明

图1为本发明连接方式示意图；

图2为本发明连接方式俯视图；

图3为本发明端预制段截面构造图；

图4为本发明标准预制段截面构造图；

图5为本发明横向连接构造示意图；

图6为本发明中预埋钢筋和预应力钢筋的连接示意图；

图7为本发明纵向连接构造示意图；

图8为本发明纵向连接构造示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，本发明的预制拼装宽体箱梁及其拼装方法，其中预制宽体箱梁有若干预制节段拼接而成，在预制节段的两端分别设有可以互相嵌套的预埋型钢。预制节段分为标准预制节段10和端预制节段9，其中标准预制节段的一侧设有上凸台11，另一侧设有下凸台12，端预制节段的一侧根据拼装需求设置上凸台11或者下凸台12，另一侧为箱梁外伸翼缘板结构。

上凸台11和下凸台12之间通过剪力键连接配合，在上凸台11的一侧面上设有剪力键凹槽2，并在与之配合的预制节段下凸台12侧面设有与该剪力键凹槽2相适配的剪力键凸体3，剪力键在上凸台11和下凸台12的横向拼接面上咬合固定。在剪力键的上下两侧分别设有注浆孔道1，用于加固上凸台11和下凸台12之间的连接。同时，在上凸台11和下凸台12上分别设有贯通的预应力筋孔道4。

如图5所示，在预制节段凸台附近埋设预埋钢筋5，预埋钢筋5外伸长度大于钢板及锚固装置厚度之和。

如图6、图7、图8所示，本发明中的预制拼装宽体箱梁的整体拼装分为横向拼装和纵向拼装。在拼装之前，首先根据需求计算所需要的预制节段数量，并将其运送至施工现场。然后将各个预制节段吊装至需要铺设的桥墩上。

运送完成后，首先进行横向拼装。拼接时，拼接的两侧采用端预制节段9，中间采用标准预制节段10；并将预制节段之间的上凸台11与下凸台12进行两两拼接，保证剪力键凹槽2与剪力键凸体3之间相互嵌合，向灌注浆孔道2内灌注高强砂浆及环氧树脂，并用钢板将预应力钢筋7与预埋钢筋5进行横向连接；从而将各个预制节段连续横向拼接成整体箱梁。

与此同时，在预制节段的上凸台11和下凸台12的拼接位置互相贯通的预应力筋孔道4中穿入预应力钢筋7，预应力钢筋7和预制节段的断面埋设钢筋之间通过预制钢板进行横向连接。再对预应力钢筋7进行张拉、压浆和封锚施工，采用环氧树脂填充预留灌注浆孔道，并将锚固装置6直接锚于预制钢板14上，使各预制节段连成一体，完成横向拼接；

横向拼接完成后，对完成横向拼接的预制节段进行纵向拼接，纵向拼接采用悬臂法，将预制节段两端的预埋型钢13沿纵向进行对接，将并将两端开设圆孔的工字钢16插入预埋型钢13的连接孔中，并通过高强度螺栓15将工字钢16直接锚固在预埋型钢13上，连接完毕后，现浇湿接缝混凝土进行加固并养护。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种预制拼装宽体箱梁及其拼装方法，该预制拼装结构针对宽度大于12米的箱梁结构，将宽体箱梁分解成多个节段,便于在工厂内将各个节段预制后，运输到施工现场。针对该种预制拼装结构设计了相应的接缝构造。所述横向接缝连接构造将多段分块预制箱梁采用高强螺栓及钢板相互连接；纵向接缝连接构造在梁体端部预埋型钢并通过高强螺栓进行连接。本发明相比现有技术，易于运输、安装，接缝构造施工方便，无需使用吊模，在确保桥梁强度和安装进度的前提下，具有很高的推广价值。

技术研发人员：王文炜;刘欣楠;周畅;王放;郑宇宙;田俊;张玮;陈凌众
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2018.12.28
技术公布日：2019.03.19